用于16位流水线ADC的高速动态比较器设计

介绍一种用于16位100MS/s流水线ADC中第一级子ADC的开关电容高速动态比较器电路,在传统的前置放大器加锁存比较电路结构的基础上,设计再生比较器的复位信号,增加失调消除反馈环路,当输入信号在各基准电压判定点附近一定范围内时交叉输出0、1电平,一方面均衡噪声,另一方面消除因工艺制造失配等带来的失调误差的影响。电路采用0.18μm 1.8V1P5MCMOS工艺,在1.8V条件下传输延时约300ps,转换速率约100ps,功耗约250μA,失调电压仅约0.2mV,可以满足16位流水线ADC对比较器性能的要求。     

一种用于流水线ADC的高速电压比较器

文章介绍了一种高速电压差分比较器电路，该电路采用了两级运放结构。由前置预放大级和带复位端的闩锁输出级组成。该电路采用0．18μm工艺实现，对其进行了电路原理分析和HSHCE仿真。得到的仿真结果和波形说明该比较器具有速度快、精度高、功耗低的特点，适用于流水线结构的高速模数转换器。     

一种12位80 MS/s CMOS流水线ADC设计

介绍了一种12 bit 80 MS/s流水线ADC的设计,用于基带信号处理,其中第一级采用了2.5 bit级电路,采样保持级采用了自举开关提高线性,后级电路采用了缩减技术,节省了芯片面积.采用了折叠增益自举运放,优化了运放的建立速度,节省了功耗.芯片采用HJTC0.18μm标准CMOS工艺,1.8 V电压供电,版图面积2.3 mm × 1.4 mm.版图后仿真表明,ADC在8 MHz正弦信号1 V峰值输入下,可以达到11.10 bit有效精度,SFDR达到80.16 dB,整个芯片的功耗为155 mW.     

10 bit 80 Msample/s流水线ADC的电路级设计

实现了0.18μmCMOS模拟工艺、1.8V电源电压下10位分辨率、80MHz采样率的流水线ADC的电路级设计,采用栅压自举的采样开关和增益提升运放保证ADC的精度;采用复位结构的SHC和MDAC消除运放失调电压的影响;采用动态比较器并优化每级电容以降低功耗.当输入信号幅度为1Vpp时,ADC在整个量化范围内无失码,当输入信号频率为39MHz时,可获得71.6dB的无失真动态范围和60.56dB的信噪失真比.     

流水线ADC低功耗结构研究

介绍了一种50 MHz,10位,5V流水线模数转换器的设计.为实现低功耗设计目标,将比较器和OTA作为主要优化对象,采用改进的动态比较结构和套筒式余量放大器(OTA)分别实现上述功能.本设计在0.5μm CMOS工艺下实现,工作在50 MHz条件下功耗为190 mW.     

基于过零检测的流水线型ADC的设计

该文对比传统基于运放结构的MDAC,介绍了基于过零检测电路ZCBC(zero-crossingbased circuit)的MDAC结构。该结构可以实现轨到轨的信号范围,更加适用于深亚微米下流水线型ADC的设计。并采用0.18μm CMOS工艺,设计了一款10bit 10MSPS 1.5bit/级的流水线型ADC。仿真结果表明:在采样频率为10MHz,输入信号频率为1MHz时,SFDR为66.39dB,ENOB为8.57bits,THD为-62.30dB,DNL为1.36LSB,INL为2.24LSB。     

用于硅像素探测器读出系统的流水线ADC设计

设计了一款用于硅像素探测器读出系统的13 bit、20 MS/s流水线ADC芯片.该芯片的核心模块主要包括乘法数模单元(MDAC)、全差分跨导运算放大器(OTA)、动态锁存器、双相非交叠时钟产生电路等,并采用130 nm CMOS商业标准工艺完成了电路设计与仿真.后仿真结果表明,该ADC性能指标满足项目需求:工作电压为...     

用于高速高精度流水线ADC的开关电容比较器

在65 nm CMOS工艺条件下,设计了一种用于高速高精度流水线ADC的开关电容比较器。采用单电容结构,实现了比较结果的最小化传输延迟。利用正反馈电容将采样网络的实极点调制为复极点,以减小采样传输延迟。用静态锁存器替代高速双尾动态锁存器,以适应正反馈的电容结构。数字驱动部分采用正反馈方式,以提升传输速度。Spectre仿真结果表明,在14位精度下,10 GHz带宽比较器的采样网络具有与20 GHz带宽MDAC的采样网络相同的传输延迟,从锁存器开始锁存到数字驱动输出的总传输延迟小于50 ps。     

10bit 60Msps 15mW流水线ADC的设计

给出了一个SMIC0．13μmCMOS工艺的10bit／60MHz流水线ADC的设计方法。该电路去掉了采样保持电路,同时引入运放分享技术,从而大大降低了功耗。仿真结果显示。在60MHz时钟采样时,其ENOB为9．67bit,SFDR为75．2dB。     

用于视频图像传感器的12 bit 60 MS/s流水线模数转换器

介绍了一种12 bit 60 MS/s流水线模数转换器(ADC),该转换器使用采样保持电路,将连续变化的模拟信号通过一定时间间隔的采样,以实现信号的准确量化,利用增益自举运放提高信号建立的线性度;采用每级1.5 bit精确度的流水线结构实现冗余编码,降低比较器失调电压对精确度的影响,同时提出一种新型的消除静态功耗的预放大比较器结构。该流水线ADC芯片采用华力55 nm 互补金属氧化物(CMOS)工艺进行电路和版图设计。对后仿真结果进行快速傅里叶变换(FFT)分析得到：动态参数无杂散动态范围(SFDR)为86.18 dB,信噪比(SNR)为72.91 dB,信纳比(SNDR)为72.8 dB,有效位数(ENOB)为11.72 bit。     

CCD图像采集系统的低功耗流水线ADC设计

设计了一个适用于面阵OCD图像采集系统的10位、90MSPS流水线ADC.通过采用低功耗动态比较器和省略输入级采样保持模块使得该高速ADC具有低功耗的优点.电路设计使用Charter 0.35μm3.3V 2P4M CMOS工艺.仿真结果表明:90MHz的采样速率、3.3MHz正弦信号输入下,该ADC模块具有9.3bit的有效分辨率,最大DNL为0.5LSB,最大INL为0.8LSB,整个ADC功耗仅为35.4mW.     

流水线ADC功耗优化算法及其硬件实现

提出了一种针对流水线模数转换器的功耗优化算法,包括各级分辨率的分配、电容缩减、各级电流控制、各级电路结构选择和最后确认五部分.采用了上述功耗优化算法,并引入了改进的取样保持放大器和比较器,在TSMC0.18μmCMOS工艺下,设计了一个10位,取样速率80MHz的流水线ADC.在40MHz输入信号下,SNDR和SFDR分别为58.1dB和60.14dB,功耗为57mW.原型测试结果说明此算法可在保证ADC特性的前提下,达到功耗优化的目的.     

一种10位200 MHz流水线模数转换器的设计

提出了一种10位200 MHz高速流水线型模数转换器。该转换器共有9级,其中1到8级采用1.5位每级结构,最后一级采用2位闪速型模数转换器结构。设计中使用带增益自举的套筒式共源共栅运放,可同时获得高增益和大带宽,并通过运放共享技术提高工作速度。采用改进的数字校正算法,将运算分配到数字码的延迟步骤中,减少运算时间。仿真结果显示,在192 MHz的采样速度下,模数转换器的有效位为8.9,SNR为58.3 dB,SFDR为62.8 dB,其他动态和静态特性也达到了较好的指标。     

基于流水线ADC的高速数据采集系统设计

由于流水线模数转换器（ADC）能在较低的功耗条件下实现中、高精度高速数据采样功能,因而被广泛应用于雷达、通信、医学成像、精确控制等技术领域的数据采集系统。文章介绍了流水线ADC的基本原理及其最新研究成果,并且基于流水线ADC完成了一种14位精度125Msps高速数据采集系统的设计。测试结果表明,该系统在75Msps采样...     

低功耗高速流水线ADC中低回踢噪声动态比较器设计

动态比较器是低功耗高速流水线ADC的重要模块,其回踢噪声会严重影响ADC的性能.为了满足低功耗高速流水线ADC的应用需求,设计了一种全差分结构的动态比较器,具有零静态功耗、速度快、阈值电压可调等特点.中和技术的应用可以显著降低回踢噪声.电路使用TSMC 0.18 μmCMOS工艺,在1.8 V电源电压和100 MHz工作频率下,仿真显示回踢噪声被明显抑制,减小了75.5%.     

用于12bit250MS/s流水线ADC的运算放大器设计

设计了一种应用于12 bit 250 MS/s采样频率的流水线模数转换器(ADC)的运算放大器电路.该电路采用全差分两级结构以达到足够的增益和信号摆幅;采用一种改进的频率米勒补偿方法实现次极点的“外推”,减小了第二级支路所需的电流,并达到了更大的单位增益带宽.该电路运用于一种12 bit 250 MS/s流水线ADC的各级余量增益放大器(MDAC),并采用0.18 μm 1P5M 1.8 V CMOS工艺实现.测试结果表明,该ADC电路在全速采样条件下对于20 MHz的输入信号得到的信噪比(SNR)为69.92 dB,无杂散动态范围(SFDR)为81.17 dB,整个ADC电路的功耗为320 mW.     

一种14位100 MS/s的流水线模数转换器

设计了一种14位100 MS/s的流水线模数转换器(ADC)。采样保持电路与第1级2.5位乘法数模转换器(MDAC1)共享运放,降低了功耗。提出了一种改进的跨导可变双输入开关运放,以满足采样保持和MDAC1对运放的不同要求,并消除记忆效应和级间串扰。ADC后级采用5级1.5位运放共享结构。基于0.18 μm CMOS工艺,ADC核心面积为1.4 mm²。后仿真结果表明,在1.8 V电源电压下,当采样速率为100 MS/s、输入信号频率为46 MHz时,ADC的信噪比(SNR)为82.6 dB,信噪失真比(SNDR)为78.7 dB,无杂散动态范围(SFDR)为84.1 dB,总谐波失真(THD)为-81.0 dB,有效位数(ENOB)达12.78位。ADC整体功耗为116 mW。     

14位100MSPS流水线ADC的低功耗设计

为实现14位100MSPS流水线模数转换器(ADC)的低功耗设计,提出了一种新型的运放和电容共享技术。该技术将流水线ADC的前端采样保持电路(SHC)并入第一流水线级,并在后面的流水线级中相邻两级使用运放共享技术,消除了常规的运放和电容共享技术所存在的需要额外置零状态和引入的额外开关影响运放建立时间的缺点。芯片采用TSMC 0.18μm互补型金属氧化物半导体(CMOS)混合信号工艺,仿真结果表明,在100MSPS采样率和10MHz输入信号频率下,ADC可达到77.6dB的信号噪声失调比(SNDR),87.3dB的无杂散动态范围(SFDR),±0.4LSB的微分非线性(DNL),±1LSB的积分非线性(INL),0.56pJ/conv的品质因数(FOM),在3.3V供电情况下功耗为350mW。     

13 bit 50 MS/s CMOS流水线ADC的设计

介绍了一种新的流水线ADC校准算法,并利用该校准算法完成了一个13 bit,50 MS/s流水线ADC的设计.该校准算法对级电路的比较器和后级电路的输出码字的出现频率进行统计,得到各个级电路输出位的真实权值,可以同时校准多种非理想因素如运放有限增益、电容失配等造成的误差.电路采用UMC 0.18μm混合工艺,1.8 V电源电压.通过SPECTRE仿真获得晶体管级级电路的输入输出关系,将其结果导入顶层行为级模型进行校准.仿真结果表明,在50 MHz采样率、5 MHz输入信号下,通过校准算法SFDR由44.1 dB提升至102.2 dB,SNDR由40.9 dB提升至79.9 dB,ENOB由6.5 bit提升至12.98 bit.     

一种基于时间交织流水线架构的高速ADC设计

伴随着宽带雷达系统的发展,信号带宽越来越大,从而对模数转换器(ADC)的转换速度要求也越来越高。为满足宽带系统需求,需要ADC能够在数百兆甚至上GHz转换速度下实现较高精度的数据转换,这对ADC芯片设计提出了很高的要求。基于0.18 μm BiCMOS 工艺,设计了一种时间交织流水线架构的超高速ADC,前端采用一个超高速高精度跟踪保持器,转换核心采用四路并行流水线时域交织工作,内部集成多相位时钟控制电路。实测结果表明:该ADC芯片在800 MS/s 速度下性能良好,部分通道最高工作速度可达1.2 GS/s。