折疊插值模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究.pdf

1、隨著移動多媒體系統(tǒng)的發(fā)展，尤其是video系統(tǒng)的發(fā)展，高速，低功耗，小面積芯片的ADC（模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器）愈加重要。近來，因為BJT（雙極晶體管）的高性能特性，高速ADC的設(shè)計一般是應(yīng)用BJT（雙極晶體管）或者BiCMOS（雙極－互補金屬絕緣氧化物晶體管）工藝實現(xiàn)。但是，應(yīng)用這些工藝實現(xiàn)數(shù)字信號處理較困難，而且，BJT或者BiCMOS工藝相對于標(biāo)準(zhǔn)的CMOS工藝消耗功耗更大。CMOS（互補金屬絕緣氧化物晶體管）工藝具有高集成度低功耗的優(yōu)點

2、，因此應(yīng)用CMOS工藝更容易實現(xiàn)系統(tǒng)集成設(shè)計。 本文在對比不同算法高速AD設(shè)計的基礎(chǔ)上深入分析了折疊插值結(jié)構(gòu)CMOSA/D（模擬/數(shù)字）轉(zhuǎn)換器的設(shè)計。首先我們深入分析折疊插值A(chǔ)/D轉(zhuǎn)換器的基本工作原理及結(jié)構(gòu)特點。同時，我們深入分析折疊一插值結(jié)構(gòu)A/D轉(zhuǎn)換器的主要性能約束因素及性能提高設(shè)計。折疊一插值結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的快閃結(jié)構(gòu)相比，可以減少比較器的數(shù)量，并且同時具有轉(zhuǎn)換速率快，精度適中，低功耗的優(yōu)點。因此，尤其適用于嵌入系統(tǒng)中。

3、 本文提出8位折疊插值A(chǔ)/D轉(zhuǎn)換器的粗精量化分別為3位與5位，采用了兩級插值的結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的單級插值相比，這種結(jié)構(gòu)通過兩級插值達(dá)到一級插值的設(shè)計要求，這樣一方面可以提高系統(tǒng)的精度，降低電路的帶寬限制，另一方面可以保證系統(tǒng)的速度。本設(shè)計應(yīng)用全差分輸入結(jié)構(gòu)，可以有效降低系統(tǒng)的噪聲，提高輸出電壓擺幅。前置放大器采用四輸入的雙平衡差分放大結(jié)構(gòu)實現(xiàn)全差分輸入，并且同時應(yīng)用電阻實現(xiàn)電壓插值；比較器采用雙鎖存結(jié)構(gòu)可以有效降低動態(tài)比較器的輸入失調(diào)電壓，