高速高精度流水线逐次逼近模数转换器的研究与设计

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1、学校代巧：１０００４密级：公开ＢＥＩＪＩＮＧＪＩＡＯＴＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕±学位论文高速高精度流水线逐次逼近模数转换器的研究与设计作者姓名徐文艳学科专业电子科学与技术指导教师骆丽教授培养院系电子信息工程学院端二：Ｉ’習缉Ｔ那ｉ．扉ｊＨ．肺ｊ’／―Ｉｍｍｍ．ｉ可ｆ為謹惯二零—湖月心燦審Ｉ＿ｉＭ於交丢蜂硕：ｔ学位论文高速高精度流水线逐次逼近模数转换器的研究与设计ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｓｉｇｎｏ

2、ｎＨｉｇｈＳｐｅｅｄＨｉｇｈＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＰｉｐｅｌｉｎｅｄＳＡ民－Ａｎａ－ｔｏｔａｌｏｇＤｉｇｉｌＣｏｎｖｅｒｔｅｒ作者：徐文艳导师：骆丽教授北京交通大学２０１６年４月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务。，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｕ供查阅和借阅同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件

3、和磁盘。学校可レッ为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：徐狐导师签名；於（＾签字日期：年签字日期：年（月／日＾月／／户如４办《１学校代码：０００４密级：公开北京交通大学硕：ｔ学位论文高速高精度流水线逐次逼近模数转换器的研究与设计ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｓｉｎｏｎＨｉｈＳｅｅｄＨｉｈＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＰｉｅｌｉｎｅｄＳＡＲｇｇｐｇｐ－ｔｏ－ＤＡｎａｌｏｉ

4、ｉｔａｌＣｏｎｖｅｒｔｅｒｇｇ作者姓名：徐文艳学号：１３１２００３５导师姓名；骆丽职称：教授学位类别：工学学位级别：硕±学科专业：电子科学与技术研究方向：集成电路设计北京交通大学２０１６年４月Ｉ致谢本论文的工作是在我的导师骆丽教授和清华大学电子系杨华中教授的悉屯、指导下完成的，雜丽教授和杨华中教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响，；在个人发展上面导师也给出了很多建议。在此衷也感谢三年来骆丽教授和杨华中教授对我的关屯、和

5、指导。、清华大学的杨华中教授和魏巧老师悉屯指导我完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关也和帮助，在此向杨华中教授和魏埼老师表、的谢意示衷屯。骆丽教授、杨华中教授和魏巧老师对于我的科研工作和论文都提出了许多的、宝贵意见，在此表示衷屯的感谢。在实验室工作及撰写论文期间，赵南师姐、韩雪师姐、陈夏阳师兄、刘嘉男师兄、罗华师姐、吴国挺、赖龙强、施县珪、毛静娜等同学对我论文中的研究工作给予了热情帮助。此外，他们在我找工作期间也给予了很大的帮助，在此向他们表

6、达我的感激之情。另外我要特别感谢我的家人和朋友。感谢我的父亲、母亲、擎友，他们的理解和支持使我能够在学校专屯、完成我的学业。北京交通大学硕±学位论文摘要摘要（Ａｎａ－－高速高精度模数转换器ｌｏｇｔｏＤｉｇｉｔａｌＣｏｎｖｅｒｔｅｒＡＤＣ）在无线通讯领域有，着广泛的应用。美国在高速、高精度模数转换器领域对我国实行出口管制，因此，研究高速高精度模数转换器对发展我国的国防事业和信息产业具有重大意义。过去广泛应用于无线通讯领域的高速高精度模数转换器采用流水线模数转换器实

7、现。但是，随着工艺的进步，流水线逐次逼近模数转换器在高速高精度领域的优势凸显。本设计中的模数转换器采用了流水线逐次逼近模数转换器结构，它有如下优点，逐次逼近模数转换器：子模数转换器由逐次逼近结构替换传统的全并行结构一ｎ－－与余量增益单兀（ＭｕｌｔｉｌｙｉｇＤｉｉｔａｌｔｏＡｎａｌｏｇＣｏｎｖｅｒｔｅｒＭＤＡＣ）共用条采样路ｐｇ，径，消除了采样路径不匹配的问题，省去了前端采样保持电路的使用，节省了面积和功耗采用改进的模数转换器工作时序，，使得用于运放建立的时间增加减

8、；一一小了运放的设计难度第级选择较低精度，降低了第级逐次逼近模数转换器；的设计难度；逐次逼近模数转换器采用基于Ｈ电平的电荷重分配技术，使单位电容个数减少了５０％；将传输函数进行平移，增加模数转换器的纠错能力，且采用向左平移的方法，降低编码电路复杂性。本文分析了每级比特数的选择、采样保持电路结构的选择、高速逐次逼近模数转换器的设计方法、运算放大器的结构选择与电路设计。采用中芯国际６５ｎｍ互补金属氧化物半导体（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔ