基于0.18μmCMOS工艺Pipelined ADC的研究与设计.pdf

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1、中文摘要模数转换器是连接模拟与数字之间的桥梁。在整个世界中，大自然等传递出来的信号均是模拟量，而便于分析处理和传输的信号是数字量，这就需要模数转换器将其转换。因此，模数转换器的设计在现今的电子技术发展过程中越来越重要。本课题在Cadence软件的Spectre的环境下，设计了基于0．181．u'nCMOS工艺的10位40Msps流水线型ADC，其工作电压为1．8V，其电路结构共采用9个子级，实现了10位流水线结构，前1～8级为1．5位每级，最后一级为2位。电路结构中主要包括：采样保持电路，子ADC，子DAC，带隙基准源，

2、时钟产生电路和数字校正电路。为了能够获得更精确的输入信号，在整体电路前端中加入采样保持电路，采用折叠式共源共栅电路与共源电路相结合的两级运放，两级间加入米勒补偿，运放增益达到80dB；子ADC中采用动态比较器来满足子ADC中对比较器的要求。电路中采用带隙基准源来提供参考电压，在．50"C～100。C范围内，温度变化系数为10．6ppm／'C，输出电压为1．2V左右，只变化2mV。在电路最后加入数字校正电路，校正了误差和冗余位。经过仿真可知，各个模块电路均符合本课题要求。关键词：流水线，采样保持电路，动态比较器，模数转换器

3、，子ADC㈣㈣㈣㈣㈣Y2122391黑龙江大学硕士学位论文AbstractADCwhichconvertstheanalogsignalstodigitalsignalsisaninterfacebetweenanaloganddigitalworlds．Nearlyallthesignalsinthenaturearecontinuous，whilethesignalswhichareeasytoprocess，analysesandtransmitarediscrete．ThusADCsareneededtoconv

4、ertthesesignalstodigitalones．Therefore，ADCdesignarethemoreandmoreimportantintoday'selectronictechnologydevelopmentprocess．．Thispaperproposeda10-bits40MspspipelinedADCbasedon0．18pmCMOStechnologyinCadenceSpectreunder1．8Vpowersupply,andthecircuitstructureisimplement

5、edbyusing9levels，ofwhichthelst-8this1．5bits／levelwhilethe9this2bits／level．Sample—holdcircuit，sub-ADC，sub-DAC，bandgapreference，clockgeneratoranddigitalcalibrationcircuitsarethemaincomponentsoftheproposedADC．Tomaintaintheaccuracyoftheinputsignal，thesample-holdcircu

6、itwhichcontainsfoldedcascadedandcommonsource2-stageoperationalamplifierisneeded，Millercompensationisbetweenthe2stages．80dBgainisachieved．111esub—ADCisofthedynamiccomparatorstructuretomeettheneedofthemainADC．Bandgapreferenceisemployedtoprovide‘a1．2Vvoltage，withint

7、herangeof一50。C-100。C，temperaturecoefficientis10．6ppm／。C，thevariationis2mVonly．Withtheaidofdigitalcalibrationcircuit，errorandredundantbitsareremoved．Aftersimulation，eachmodulecircuitaccordwimthispaperrequest．Keywords：Pipelined；sample·-hold；dynamiccomparator；ADC；su

8、b·-ADC目录目录中文摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．IAbstract．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．