12bit 50MSPS流水線ADC中基準(zhǔn)電壓源的設(shè)計(jì).pdf

1、流水線ADC作為一種高速高精度的結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于通信系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)中。在流水線ADC中，基準(zhǔn)電壓源主要用于產(chǎn)生ADC轉(zhuǎn)換所需的參考電壓，并驅(qū)動(dòng)參考電壓在轉(zhuǎn)換時(shí)間內(nèi)的建立，參考電壓的建立精度直接影響ADC的轉(zhuǎn)換精度，對(duì)于ADC轉(zhuǎn)換的性能具有關(guān)鍵性的作用。
　　論文設(shè)計(jì)了一個(gè)應(yīng)用于12bit50MSPS流水線ADC的基準(zhǔn)電壓源，主要包括帶隙基準(zhǔn)和基準(zhǔn)電壓緩沖器兩部分電路。帶隙基準(zhǔn)是基于電流模帶隙基準(zhǔn)電路原理，在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上加入輸出

2、支路電流鏡漏極電壓鉗位，提高電流鏡的匹配，從而提高輸出電壓精度;同時(shí)采用基于電阻溫度特性的曲率補(bǔ)償方法，降低溫漂系數(shù)，由于傳統(tǒng)利用電阻的補(bǔ)償方案都采用不同類型的電阻，而本論文中的方案采用相同種類的電阻，與傳統(tǒng)電阻補(bǔ)償?shù)姆桨赶啾龋辉黾宇~外的工藝流程，同時(shí)也不增加額外的功耗;采用電容式啟動(dòng)電路，并在原有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上加入截止區(qū)漏電流補(bǔ)償，抑制漏電流帶來的偏差?；鶞?zhǔn)電壓緩沖器采用復(fù)制驅(qū)動(dòng)方法，利用運(yùn)放反饋和電阻串聯(lián)的方式產(chǎn)生各組參考電壓，用復(fù)制

3、支路驅(qū)動(dòng)ADC轉(zhuǎn)換，并將MDAC和Sub-ADC的參考電壓隔離開以避免干擾。
　　論文基于TSMC0.13μm CMOS工藝，對(duì)基準(zhǔn)電壓源進(jìn)行了前仿真、版圖設(shè)計(jì)和后仿真。電路各性能指標(biāo)的后仿結(jié)果為:帶隙基準(zhǔn)輸出基準(zhǔn)電壓溫漂系數(shù)小于2ppm/℃(溫度范圍-40℃到85℃);參考電壓低頻電源抑制比大于60dB;基準(zhǔn)電壓源驅(qū)動(dòng)12bit50MSPS流水線ADC完成轉(zhuǎn)換，在奈奎斯特輸入頻率下的SFDR能夠達(dá)到83dB，有效位數(shù)超過11bi