一种高精度低功耗流水线ADC开关电容电路

提出一种新的电容失配校正方案及功耗驱动的OTA设计思路,通过对虚地电容的修正,将电容失配因子在取样保持系统中去除,达到提高电容匹配程度,降低OTA增益误差的要求,使开关电容部分的瞬态功耗下降.本文采用TSMC 0.18μm工艺设计了一个8位,取样速率为200MHz的流水线结构模数转换器作为验证电路,仿真结果说明此优化结构符合高精度和低功耗要求,可应用到流水线等高速模数转换电路中作为信号前端处理模块使用.     

12位100 MHz Bicmos流水线模数转换器的设计

为了解决流水线结构模数转换器(ADC)的高速度、高精度和大动态范围兼顾问题,提出了一种改进的2.5 b/级与1.5 b/级结构相结合的系统设计方案.该系统中,流水线第1级采用2.5 b/级结构,2～10级均采用1.5 b/级结构,改进后的结构增大了系统的动态范围,同时更加模块化,降低了电路设计的复杂度.设计了2级Bicmos运算放大器,并提出了一种全新的应用于1.5 b/级结构的差分比较器.所设计的运算放大器可同时实现高增益、大带宽,电路速度快,不需要额外的补偿电容,可应用于高频环境,并具有较大的输出摆幅.所设计的差分比较器电路简化,节省了元件,不需电阻分压网络产生参考电压,减小了芯片面积.ADC系统采用0.35 μm Bicmos工艺技术和3.3V工作电压,经仿真实验,在100 MHz的采样频率下,该系统的信噪比为73.7 dB,对应的有效位为11.95 b,无杂散动态范围为87.4 dB,实现了12位高分辨率和100 MHz的高采样速度.     

基于CMOS工艺的 1.5 bit10位流水线A/D芯片建立模型分析

文章针对几种典型结构的模数转换器的性能结构进行了比较分析,并选择流水线结构实现10位模数转换器;分析了流水线结构模数转换器的结构特性,以及利用1.5bit/级流水线结构所完成的电路误差校正.     

基于CMOS工艺流水线型模数转换器采样保持电路设计

采样保持电路作为流水线模数转换器中的重要单元一直是高速高分辨率模数转换器研究设计者十分关注的内容.文章介绍了基于CMOS 0.6μm工艺的流水线模数转换器前端采样保持电路以及运放电路的设计仿真.该电路采用电容下极板采样、折叠式共源共栅技术,有效地消除了开关管的电荷注入效应、时钟馈通效应引起的采样信号的误差,提高了采样电路的线性度,节省了芯片面积,降低了功耗.     

流水线ADC中MDAC开关电阻的优化

针对流水线模数转换器中余量增益数模转换器的快速建立,提出了在放大阶段带开关电阻的余量增益数模转换器的电路级模型和系统级模型,通过数学分析和图形分析给出了开关电阻对于余量增益数模转换器建立的影响,并提出了开关电阻的优化方案.分析和仿真结果表明,在开关电阻有变动的情况下,优化方案能够保证快速建立的有效性.     

低耗能流水线模数转换器的运算放大器设计与仿真

基于0.13,μm工艺,设计一个用于1.2,V低电压电源的10比特83MSPS流水线模数转换器的两级运算放大器.该放大器采用折叠共源共栅为第一级输入级结构,共源为第二级输出结构.详细介绍了运算放大器的设计思路、指标确定方法及调试中遇到的问题和解决方法.模拟结果显示:该运算放大器开环直流增益可达79.25,dB,在负载电容为2,pF时的单位增益频率达到838 MHz,在1.2,V低电压下输出摆幅满足设计要求,高达1 V,满足了10比特低电压高速度高精度模数转换器的要求.     

用于流水线ADC的无采样保持运放前端电路

为了降低流水线模数转换器功耗与提升输入信号范围,设计了一种无采样保持运放前端电路. 移除采样保持运放降低了功耗,并改进开关时序进一步降低电路功耗;同时改进传统开关电容比较器输入,使得模数转换器可达到0 ~ 3.3 V满电源电压的量化范围. 将设计的无采样保持运放前端电路应用在一款低功耗12位50 MS/s流水线模数转换器进行验证,采用0.18 μm 1P6M工艺进行流片,芯片面积为1.95 mm2. 测试结果表明：3.3 V电压下,采样率为50 MS/s、输入信号频率为5.03 MHz时,信噪失真比（SNDR）为64.67 dB,无杂散动态范围（SFDR）为72.9 dB,功耗为65 mW.     

一种10bit 50MS/s低功耗流水线模数转换器

设计了一个10 bit精度,50 MS/s采样频率的流水线型模数转换器,通过运算放大器共享和省略采样保持实现低功耗.第1级为单比特输出,它能够在将信号摆幅减半的同时保持信噪比不衰减,减半的摆幅使得运放直流增益和带宽要求以及电容匹配要求降低.由于采用运放共享技术,该设计只使用了4个运放,功耗相比传统结构降低1/3.采用0...     

0.25 μm CMOS蓝牙射频接收机前端

采用TSMC 0.25 μm CMOS工艺，设计了一种2.4 GHz CMOS低中频结构的蓝牙射频接收机前端.整个接收机前端包含全差分低噪声放大器、混频器以及产生正交信号的多相滤波器.叙述了主要设计过程并给出了优化仿真结果.采用Cadence SpectreRF进行仿真，获得了如下结果：在2.5 V工作电压下，中频输出增益为21 dB，噪声系数为7 dB，输入P 1 dB为-21.3 dBm，IIP3为-9.78 dBm，接收机前端总的电流消耗为16.1 mA.     

一种基于伪随机动态补偿的12位250 MS/s流水线ADC

提出了一种基于伪随机补偿技术的流水线模数转换器(ADC)子级电路.该子级电路能够对比较器失调和电容失配误差进行实时动态补偿.误差补偿采用伪随机序列控制比较器阵列中参考比较电压的方式实现.比较器的高低位被随机分配,以消除各比较器固有失调对量化精度的影响,同时子ADC输出的温度计码具有伪随机特性,可进一步消除MDAC电容失配误差对余量输出的影响.基于该子级电路设计了一种12位250 MS/s流水线ADC,电路采用0.18μm 1P5M1.8 V CMOS工艺实现,面积为2.5 mm2.测试结果表明,该ADC在全速采样条件下对20 MHz输入信号的信噪比(SNR)为69.92 dB,无杂散动态范围(SFDR)为81.17 dB,积分非线性误差(INL)为-0.4~+0.65 LSB,微分非线性误差(DNL)为-0.2~+0.15 LSB,功耗为320 mW.     

一个用于流水线模数转换器的高精度、低功耗采样保持电路

介绍了一个用于高精度模数转换器,采用 0.25μm CMOS工艺的高性能采样保持电路。该采样保持电路的采样频率为 20MHz,允许最大采样信号频率为 10MHz,在电源电压为 2.5V 的情况下,采样信号全差分幅度为 2V。通过采用全差分flip-around结构,而非传统的电荷传输构架,因而在同等精度下,大大降低了功耗。为了提高信噪比,采用自举开关。Hspice仿真结构显示：在输入信号为 5MHz 的情况下,无杂散动态范围（SFDR）为 92.4dB. 该电路将被用于一个14位 20MHz 流水线模数转换器。     

一种应用于高速高精度流水线ADC的差分参考电压源

介绍了一种应用于高速高精度流水线模数转换器的输出电压可调参考电压源.该参考电压源由电压产生电路和驱动电路组成,具有良好的灵活性,输出的差分参考电压的幅度差和共模电平可以通过输入基准电压和输出共模电压加以调整与控制,可以输出精度高,稳定性好的参考电压,已成功应用于14-bit 100 MS/s的流水线型模数转换器.该参考电压源采用SMIC 0.18μm 1P6M CMOS工艺实现,版图面积为511μm×440μm,功耗为36 mW.测试结果显示,在25.1 MHz的输入频率下,应用该参考电压源的14-bit 100 MS/s流水线ADC的信噪失真比为70.2 dB,无杂散动态范围为86.2 dB.     

10位100MHz采样保持电路设计

设计了一种适用于10位100MHz的流水线模数转换器的采样保持电路.利用SMIC0.13μmCMOS工艺,设计了一个直流增益为87.6dB的全差分自举增益放大器,其功耗仅7.2mW,且达到0.05%精度的响应时间小于4ns.在采样时钟频率为100MHz,输入信号频率为10MHz时,该采样保持电路的无杂散动态范围(SFDR)为80.7dB.     

一种采用时间交织结构的低功耗Pipelined SAR模数转换器设计

设计了一款低功耗12bit 100MS/s流水线逐次逼近型模数转换器(Pipelined SAR ADC),提出了一种第二级子模数转换器时间交织的结构,改善了模数转换器的采样率;优化Pipelined SAR ADC前后级子ADC的位数关系,同时结合半增益运算放大器技术,降低了运放的设计难度,减小了运放的功耗.本设计是在TSMC65nm LP工艺下设计实现的,在电源电压为1.2V,采样率为100MS/s,输入信号为49.1MHz时,此ADC可达到69.44dB的信噪比(SNDR)和74.04dB的无杂散动态范围(SFDR),功耗为8.6mW.     

低电压低功耗音频Σ-Δ ADC调制器设计

针对应用于音频设备中的∑-ΔADC,提出一款改进的∑-ΔADC调制器.该调制器结构改进传统调制器的结构并对调制器系数进行优化,克服传统∑-ΔADC调制器结构的缺点,同时对调制器中的两个关键电路即OTA放大器和比较器也进行优化,极大改善了OTA放大器和比较器性能.改进后的调制器具有低电压、低功耗、高精度和较好的鲁棒性的特点.该调制器采用1.2 V低电压供电,过采样比(OSR)为128,采样频率为6.144 MHz,信号带宽为20 kHz.基于SMIC0.11μm的工艺下,完成了∑-ΔADC调制器的版图设计,并最终流片成功.芯片流片后的成测结果表明,调制器的信噪比达到102.4 dB,有效位达到16.7 bit,调制器的整体功耗仅1.17 mW左右,整个调制器的版图的面积仅为0.122 mm2左右.调制器的成测性能指标表明,该调制器是音频芯片中∑-ΔADC电路的良好选择.     

一种实现末位校正的Pipelined ADC设计

设计了一个基于CSMC 0.5um 2P3M CMOS工艺的Pipelined ADC 。改进了末位量化的算法,通过对最低位的输出进行校正来消除误码,提高转换的精度。并优化设计了全电路的OTA模块,在增加一级单元的情况下,控制功耗为75mW。在3.3V电压供电的情况下,可以处理2V范围的输入电压,无杂散动态范围（SFDR）达到67.1dB。     

八位高性能低功耗微控制器的设计与实现

分析了降低微控制器功耗的理论基础上,保持系统高性能前提下,通过改进基于流水线的时序结构和体系结构的优化,降低功耗。设计完成了兼容PIC16C57指令集,具有取指、执行两级流水线、单周期单指令(除程序转移指令外)低功耗的微控制器。     

改善辐照加固设计流水线型模数转换器性能的抖动电路技术

提出了一种能够改善高精度辐照加固设计流水线型模数转换器（ADC）动态性能指标的减式抖动电路技术.其中,基于深度伪随机数生成器所产生的伪随机数来驱动高精度数模转换器而生成所需的抖动信号,将抖动信号与ADC的输入信号相加输送给ADC进行量化,并将抖动信号从ADC量化输出中减去,以降低ADC的信噪     

低功耗10 bit 40 MS/s流水线型ADC设计

为实现高速低功耗的模数转换,设计了一个工作电压为3.3 V,采样精度为10 bit,采样频率为40 MS/s,流水线结构的模数转换器(ADC).该ADC基于0.35μm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺,通过优化运算跨导放大器(OTA)和低失调动态比较器电流,提高了转换精度,降低了功耗.ADC采用差分输入输出电路,减小了系统噪声的影响.其信噪比为58.3 dB,有效位数为9.4 bit,核心电路面积为1.2 mm×0.8 mm,功耗小于30 mW.