12bit 100MHz Pipeline ADC-采樣-保持電路設(shè)計(jì).pdf_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、近年來，隨著多媒體技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，高速高精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的研究也變得越來越重要。高速、高精度采樣/保持電路(S/H)是ADC的核心元件。本文對(duì)高速、高精度采樣/保持電路(S/H)進(jìn)行了詳細(xì)的研究，并且重點(diǎn)分析設(shè)計(jì)了其核心電路柵壓自舉開關(guān)與全差分運(yùn)算放大器(OTA)。最終完成了一款適用于12bit100MHz Pipeline ADC的高速、高精度采樣/保持電路。
　　 首先，為了提高S/H電路的精度，減小芯

2、片的面積，選擇了電容翻轉(zhuǎn)式采樣/保持電路。在分析了采樣保持電路的三大主要誤差來源之后確定了本文的設(shè)計(jì)重點(diǎn)便是解決開關(guān)的線性度問題與全差分運(yùn)算放大器高增益與大帶寬的問題。然后，考慮到柵壓自舉開關(guān)能有效的解決開關(guān)的線性度問題，因此重點(diǎn)分析和設(shè)計(jì)了一個(gè)線性度較高的柵壓自舉開關(guān)電路。考慮到高增益與大帶寬對(duì)采樣/保持電路建立過程的重要性，因此，采用兩級(jí)增益自舉套筒式全差分運(yùn)算放大器有效的解決了全差分運(yùn)算放大器高增益、大帶寬的要求。最終，利用Vir

3、tuoso完成了各模塊電路的版圖設(shè)計(jì)。
　　 在Linux工作環(huán)境下，基于SMIC0.18um CMOS工藝庫(kù)，使用Cadence工作平臺(tái)中SPECTRE工具對(duì)設(shè)計(jì)的部分模塊電路進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的柵壓自舉開關(guān)能實(shí)現(xiàn)良好的電平跟隨，所設(shè)計(jì)的全差分運(yùn)算放大器達(dá)到94dB高增益，1.2GHz大帶寬，74°相位裕度。所設(shè)計(jì)的采樣/保持單元電路在1GHz時(shí)鐘頻率下能實(shí)現(xiàn)對(duì)100MHz輸入信號(hào)的采樣與保持，達(dá)到了12bit1

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