高性能流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器的關鍵電路研究.pdf

1、隨著電子科技技術在社會中的不斷進步,模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)作為模擬世界和數(shù)字世界之間的橋梁,被廣泛的應用在各個領域,包括射頻無線局域網(wǎng)絡、圖像成型技術以及各類傳感器,當今最流行的3G手機技術的核心部分之一也是模擬信號和數(shù)字信號之間的轉(zhuǎn)換。流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器是眾多ADC結構中對速度和精度權衡的較好的一種結構。對于一款高性能的流水線ADC,其核心電路的性能很大程度上決定了整個系統(tǒng)的優(yōu)劣。作為流水線ADC的控制信號,時鐘信號的占空比、驅(qū)動能力以及

2、抖動情況對系統(tǒng)的精度有著決定性的作用。與此同時,ADC每級的量化過程是由比較器組成的Flash-ADC完成,它們的速度和精度也影響了整個系統(tǒng)的性能。
　　 本文提出了應用于高性能流水線ADC的高速時鐘穩(wěn)定電路和低功耗高速比較器,兩款芯片基于TSMC0.18μm1P6M CMOS工藝,分別經(jīng)流片測試,達到了設計要求。高速時鐘穩(wěn)定電路可以將輸入頻率為10～100MHz,占空比為10％～90％的方波信號轉(zhuǎn)換為同頻率下50％占空比的系統(tǒng)

3、輸入時鐘信號,且測試結果顯示精度達到了±0.5％。低功耗高速比較器可以在100MHz時鐘信號下工作,響應時間小于2ns,失調(diào)電壓小于30mV,且動態(tài)功耗僅為0.264mW。
　　 文章首先簡要回顧了近幾年時鐘電路和比較器電路的發(fā)展情況,分析了流水線ADC和其中關鍵電路的工作原理以及應用范圍,解釋核心模塊對整個系統(tǒng)的影響。第三第四章詳細討論了本次提出的高速時鐘穩(wěn)定電路和低功耗高速比較器。第五章對兩款芯片的版圖進行闡述,分析測試結果