一種8位250MSPS采樣-保持電路的研究.pdf

1、近年來，A/D轉(zhuǎn)換器在結(jié)構(gòu)、工藝、性能上都有了很大的進(jìn)步，正朝著高速、高精度的方向發(fā)展。采樣/保持電路是高速、高精度A/D轉(zhuǎn)換器中必不可少的重要電路單元，其作用是對給定的模擬信號進(jìn)行采樣，并將該采樣信號保持一段時間，以便后續(xù)電路對其進(jìn)行處理。采樣/保持電路的性能參數(shù)決定了整個A/D轉(zhuǎn)換器的性能參數(shù)，它的設(shè)計是整個A/D轉(zhuǎn)換器的電路設(shè)計工作中的及其重要的一個環(huán)節(jié)。本文針對目前采樣/保持電路存在的技術(shù)問題進(jìn)行研究，以期研制出高速、高精度的采

2、樣/保持電路。 首先，在查閱大量文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，論文對目前國內(nèi)外研制出的A/D轉(zhuǎn)換器的發(fā)展動態(tài)進(jìn)行了詳細(xì)的比較分析，對流水線A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行了說明，同時對采樣/保持電路的研究動態(tài)和發(fā)展趨勢也作了詳細(xì)的介紹。 其次，在對采樣/保持電路的工作原理進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，對8-bits250MSPS流水線A/D轉(zhuǎn)換器中的采樣/保持電路的幾個組成部分(采樣開關(guān)、采樣電容和運(yùn)算放大器)進(jìn)行了具體的設(shè)計。在設(shè)計采樣/保持電路時，分析

3、了采樣開關(guān)誤差的來源，并采用合適的時鐘脈沖序列來減少采樣開關(guān)帶來的誤差；同時利用MOS管和雙極晶體管的各自的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計了兩級全差分BiCMOS運(yùn)算放大器，并用開關(guān)電容式共模反饋電路來穩(wěn)定全差分BiCMOS運(yùn)算放大器的輸出共模電壓；對兩種采樣/保持電路的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了比較，最后確定采用全差分的電荷轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。 最后，采用標(biāo)準(zhǔn)的0.35μm BiCMOS工藝提供的PDK，在Cadence環(huán)境下對采樣保持電路進(jìn)行了spectre仿真。采保電