基于0.13 μm SiGe BiCMOS工艺的12位1.6 GS/s折叠插值A/D转换器

提出了一种基于0.13 μm SiGe BiCMOS工艺的高速、高精度折叠插值A/D转换器。采用基于SEF开关的新型采样/保持电路,固定保持阶段电压,实现了高速、高精度、高线性度的信号采样。采用带有射极跟随器的折叠放大器,构成平均折叠和环形插值的四级级联结构,减少了比较器数目,降低了建立时间和整体功耗。采用新型两级比较器,将模拟与数字信号进行隔离,优化了回踢噪声。使用小尺寸晶体管,减小了再生时间。在3.3/5 V电源和0.13 μm SiGe BiCMOS工艺下,该折叠插值A/D转换器实现了1.6 GS/s的采样率,SFDR为71.3 dB,SNDR为63.6 dB,ENOB为10.27 bit。     

8 bit 400 MS/s CMOS折叠插值结构ADC的设计

折叠插值结构是高速ADC设计中的常用结构。提出了一种新的在折叠插值结构ADC中只对THA进行时间交织的技术,可以在基本不增加芯片功耗和面积的情况下,使ADC的系统速度提高近1倍。位同步技术可以保证粗分和细分通路之间的同步,在位同步的基础上设计了新的编码方式。基于上述技术设计了8 bit 400 MS/s CMOS折叠插值结构ADC,核心电路电流为110mA,面积仅1mm×0.8mm,Nyquist采样频率下SNDR为47.2dB,SFDR为57.1dB。     

基于0.18 μm CMOS工艺8 bit/150 MHz折叠插值ADC

折叠插值模数转换器的转换速度快,可实现并行一步转换,但由于受到面积、功耗以及CMOS工艺线性度和增益的限制,其精度较低.提出了一种电流模均衡电路,能够有效地消除折叠电路中的共模影响,提高折叠电路增益及线性度,从而提高电路的转换精度.应用此技术,设计了一款折叠插值A/D转换器,工作电压为3.3 V,采样时钟为150 MHz,并通过0.18μm CMOS工艺实现,版图总面积为0.22 mm2.     

一种低延迟折叠插值12位1.5 GS/s ADC

基于4级级联折叠插值架构,提出了一种12位ADC。电路采用0.18μm SiGe BiCMOS工艺设计。单核达到1.5 GS/s的转换速度,接口输出为2-lane LVDS,延迟时间小于7 ns。前端采样保持电路和折叠插值量化器采用纯双极设计,在不修调的情况下可达到12位量化精度。最后,给出版图设计要点和测试结果。     

一个低功耗1G-samples/s,6-bit折叠插值ADC芯片设计

本文提出了一种具有高线性度的折叠,插值结构数模转换器(ADC)。与高速并行数模转换器(Flash ADC)相比较,该结构具有面积小,功耗低的特点,适用于低功耗超宽带(UWB)接收机中。本文对电路各部分进行了设计,并在SMIC 0.18μm工艺下完成了版图设计和后仿真。版图核心电路面积(不包括PAD)仅为0.45mm2,在1G samples/s采样率,输入信号为488.77MHz时,总功耗仅为57mW,有效位(ENOB)达到5.74bits。     

一个5-bit 4 GS/s的插值型模数转换器设计

设计了一款5-bit 4 GS/s的电阻插值型模数转换器(ADC),由预放大器阵列、高速比较器和编码器模块组成。定量分析了预放大器阵列的带宽和增益对ADC性能的影响,选取了最优的预放大器阵列结构,采样保持电路则选择了分布式采样,并采用电流逻辑模(CML)的比较器和编码电路。基于TSMC 65 nm工艺下进行仿真:在4 GHz的采样频率下,输入信号为200 MHz时,有效位数(ENOB)为4.85,SNDR为30.97,系统功耗为85 m W。     

一种65nm CMOS工艺的6-bit时间交替ADC设计

描述了一种改进计时的基于65nm CMOS工艺的6位流水线模数转换器（ADC）实例。采用4个通道均由一个标有刻度的全动态流水线式二分查找 (PLBS)架构,并在折叠前端采用基于25%工作周期的计时同步方案,可将ADC转换率提高至3 GS/s,其功率损耗为4.1 mW。ADC实测结果,在低输入频率条件下测得的无杂散动态范围(SFDR)和信噪失真比（SNDR）分别为44.1和31.2 dB。与类似高速ADC相比,该设计将PLBS架构的速度提高了60%,同时也提高了ADC的功率效率。模数转换器原型核心电路面积为250 × 120 μm2。     

150Ms/s、6bit CMOS数字工艺折叠、电流插值A/D转换器

在1.2μm SPDM标准数字CMOS工艺条件下,实现6bit CMOS折叠、电流插值A/D转换器;提出高速度再生型电流比较器的改进结构,使A/D转换器(ADC)总功耗下降近30%;提出一种逻辑简单易于扩展的解码电路,以多米诺(Domino)逻辑实现.整个ADC电路中只使用单一时钟.在5V电压条件下,仿真结果为采样频率150-Ms/s时功耗小于185mW,输入模拟信号和二进制输出码之间延迟小于2个时钟周期.     

150Ms/s、6bit CMOS数字工艺折叠、电流插值A/D转换器

在1.2μm SPDM标准数字CMOS工艺条件下,实现6bit CMOS折叠、电流插值A/D转换器;提出高速度再生型电流比较器的改进结构,使A/D转换器(ADC)总功耗下降近30%;提出一种逻辑简单易于扩展的解码电路,以多米诺(Domino)逻辑实现.整个ADC电路中只使用单一时钟.在5V电压条件下,仿真结果为采样频率150-Ms/s时功耗小于185mW,输入模拟信号和二进制输出码之间延迟小于2个时钟周期.     

折叠内插模数转换器分析及实现

应用Matlab/Simulink工具对折叠内插模数转换器进行了建模,研究了具有8bit分辨率、200MHz采样频率的该模数转换器的芯片设计和实现．系统设计时采用Matlab/Simulink进行行为级建模并分别分析了预放大的增益、折叠电路的带宽以及比较器的失调对动态性能的影响．设计实现的模数转换器实测结果表明,积分非线性误差和微分非线性误差分别小于0.77和0.6LSB,在采样频率为200MHz及输入信号频率为4MHz时,信号与噪声及谐波失真比为43.7dB．电路采用标准0.18μｍ CMOS数字工艺实现,电源电压为3.3V,功耗181mW,芯核面积0.25mm2．     

一种折叠内插式高速模数转换器的设计

描述了一种8bit,125MS/s采样率的折叠内插式ADC采用折叠内插结构设计。系统采用全并行结构的粗量化器实现高3位的量化编码,细量化部分采用折叠内插结构实现低5位的量化编码。电路设计中涉及分布式采样保持电路、折叠内插电路并在文章最后提出一种粗量化修正电路设计。通过HSPICE仿真测试,在采样频率为125MHz下对100M以内的输入频率测试,ADC信噪比达到40.0dB以上,功耗仅为170mW。     

应用于流水线模数转换器的快速前后台组合数字校正

本文描述了一种用于流水线模数转换器的快速数字校正技术。所提出的数字校正方法利用了前台和后台校正,可以纠正由于MDAC中电容失配和运放有限增益所产生的非线性。在本文的组合校正算法中,提出了新型带有信号平移相关算法的并行数字后台校正技术,它的校正周期非常短。本文的数字校正方法以一个14位100Msps流水线模数转换器为例。本文的数字后台校正通过三种方式达到高速的收敛速度。首先,提出了改进型1.5位流水线子级,目的是在信号通路中注入大幅值的伪随机抖动信号而不产生失码;其次,在校正级输出信号进行相关运算之前先根据校正级的输入信号范围进行平移,从而使相关运算达到高速的收敛速度;最后,前端流水线子级同时进行校正,而不是逐级进行校正,从而降低数字后台校正周期。仿真结果证明组合校正具有快速的启动过程和非常短的后台校正周期。     

基于流水线ADC的MDAC电容失配校准研究

针对MDAC中采样电容失配会降低ADC输出非线性性能的问题,提出了一种流水线ADC的前台数字校准技术。该前台数字校准技术利用ADC输出积分非线性的相对偏差提取误差,利用简单的多路选择运算单元进行误差补偿。在此基础上,采用Verilog HDL实现了RTL级描述并成功流片。仿真和测试结果表明,该校准算法能够提升ADC输出性能。     

200Ms/s 177mW 8位折叠内插结构的CMOS模数转换器

介绍了一个采用折叠内插结构的CMOS模数转换器,适合于嵌入式应用.该电路与标准的数字工艺完全兼容,经过改进的无需电阻就能实现的折叠模块有助于减小芯片面积.在输入级,失调平均技术降低了输入电容,而分布式采样保持电路的运用则提高了信号与噪声的失真比.该200MHz采样频率8位折叠内插结构的CMOS模数转换器在3.3V电源电压下,总功耗为177mW,用0.18μm 3.3V标准数字工艺实现.     

应用于高速CMOS图像传感器的具有动态功耗控制的12比特紧凑型列并行逐次逼近ADC

本文提出了一个应用于高速CMOS图像传感器的12比特列并行逐次逼近模数转换器。为了减小面积并使它的版图与两倍的像素间距相适应,采用了分段二进制权重开关电容数模转化器和交错结构的金属-氧化物-金属单位电容。为了消除单位电容上极板的寄生电容,提出了电场屏蔽的版图结构画法。提出了动态功耗控制技术,有效地降低了读出通道的功耗。用片外前台数字校准算法补偿开关电容数模转化器电容失配引起的非线性。芯片采用1P5M CMOS图像传感器工艺制造,其面积为20×2020μm2。采样率为833kS/s时,校准后的DNL、INL、ENOB分别为：0.9/-1 LSB、1/-1.1LSB、11.24比特。在1.8V的电源电压下,功耗为0.26 mW。随着帧率的减小,功耗线性减少。     

200Ms/s 177mW 8位折叠内插结构的CMOS模数转换器

介绍了一个采用折叠内插结构的CMOS模数转换器,适合于嵌入式应用.该电路与标准的数字工艺完全兼容,经过改进的无需电阻就能实现的折叠模块有助于减小芯片面积.在输入级,失调平均技术降低了输入电容,而分布式采样保持电路的运用则提高了信号与噪声的失真比.该200MHz采样频率8位折叠内插结构的CMOS模数转换器在3.3V电源电压下,总功耗为177mW,用0.18μm3.3V标准数字工艺实现     

低功耗SAR ADC的高性能比较器综述

目前逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)已经成为低功耗数模混合集成电路中模数转换器的首选架构,其中的核心模块—高性能比较器的功耗大小直接决定了SAR ADC的整体功耗。文章从低功耗SAR ADC系统出发,聚焦高性能低功耗电压域和时间域比较器的发展历程与最新研究进展,总结了通过优化SAR逻辑实现低功耗比较器的技术方法。该综述为数模混合电路设计者了解并掌握SAR ADC中高性能低功耗比较器技术提供有力参考。     

数字像元红外读出电路的比较器设计

红外探测器通常需要通过延长积分时间来积累更多红外信号,这就会使得传统的模拟域读出电路积分电容过早饱和,数字像元读出电路能够很好地解决该问题。目前脉冲频率调制型A/D转换结构被广泛应用于像素级ADC方案。比较器作为脉冲频率调制型A/D转换单元的重要组成部分,其性能表现直接影响ADC的性能。本文设计了一款带有迟滞功能的比较器,应用于数字像元红外读出电路,具有低噪声、低功耗的特点,基于0.18μm CMOS工艺进行设计,通过仿真验证,与设计目标相比具有较好的符合度。