一种10位,200MSample/s模数转换器的设计

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在过去的十几年里,无线通讯技术的发展推动了模拟电子技术的发展。通用移动通信系统(UMTS)、无线局域网(WLAN)、无线本地环路(WLL)和本地多点分配任务(LMDS)等革命性通讯标准不断提高着数据速率,更多的服务可以被提供。同时,天线技术的发展又对模拟和数字信号处理提出了更高的要求。这意味着用于无线接收机等应用中的模拟转换器(ADCs)要有更高的采样率,更大的带宽,更高的分辨率和更低的功耗。本篇论文在分析了常见高速模数转换器结构的基础上,基于台积电(TSMC) 0.18μm CMOS工艺,混合信号1P6M CMOS工艺,该工艺提供MIM结构电容。工作电压为1.8V。采用流水线结构设计完成了一个10位精度200Msamples/s采样频率的模数转换器。该模数转换器是两路并行结构。每一路采用采样保持电路、八级1.5位和最后一级2位子模数转换器的结构,电路使用全差分和开关电容电路技术。本文讨论了流水线模数转换器的误差以及精度提高技术如数字校正、模拟校正、电容平均技术。设计了采样保持电路、高速比较器、MDAC等电路模块。为了有效的提高流水线模数转换器的转换速度,可以采用并行结构,本文对此进行了探索。并行结构的关键是怎么样提高通道间的匹配度,这直接影响到我们可以得到的最高分辨率。本文分析讨论了通道间失调、增益失配、时序失配。
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