新型混合结构逐次逼近型CMOS模数转换器关键技术研究

发布时间：2021-11-10 02:58

　　模数转换器（ADC）作为模拟系统和数字系统的接口器件,是电子系统的重要组成部分之一。随着集成电路技术的高速发展,ADC的应用领域不断拓宽,尤其在无线通讯与智能传感器领域,对ADC的性能要求不断提高。目前,ADC主要呈现低功耗高效化及多标准应用一体化的发展趋势。新型混合结构逐次逼近型模数转换器（SAR ADC）由于功耗低,结构简单和工艺适配性好等优势,已经成为新的研究热点。本文将基于应用市场的多样化需求与节能环保的主流发展趋势,研究低功耗中高速中高精度新型混合结构SAR ADC的系统架构和设计方法。SAR ADC是所有新型混合结构SAR ADC的设计基础。本文研究了SAR ADC核心电路的基本原理和设计方法,主要包括:多种实用DAC开关时序、采样开关、比较器、异步时钟产生电路以及SAR控制逻辑电路。同时,为了满足中高精度需求,本文提出了一种高采样精度的栅压自举开关,通过采用衬底偏置效应消除技术,减小了电荷注入差分误差并提高了采样开关导通电阻的线性度。逐次逼近流水线混合型（Pipelined SAR）ADC是一种结合Pipeline ADC和SAR ADC的新型混合结构SAR ADC,在速... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：127 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

传统开关时序DNL/INL的200点MonteCarlo仿真

时序对电容失配的要求放宽了 2倍，这主要归功于顶极板采样，在量化 MSB 时，不需要对 DAC 进行操作，所以没有受到电容失配的影响。图2.10 单调开关时序 DNL/INL 的 200 点 Monte Carlo 仿真

对于 VCM-based 开关时序的 DNL 和 INL 的标准差分别为：22,max=2NuDNLuLSBC (2-31)-22,max=2NuINLuLSBC (2-32)所以，VCM-based 开关时序对电容失配的要求为：-22NuuC (2-33)图 2.12 给出了采用 VCM-based 开关时序的 10 位 SARADC 的 DNL 和 INL 的 2采样点的蒙托卡诺仿真，其中单位电容失配标准差为 1%。可以看出，VCM-based 时序的线性度和单调开关时序一样。

【参考文献】：
硕士论文
[1]16位1MS/s CMOS SAR A/D转换器设计及校准技术[D]. 宋孝立.西安电子科技大学 2014



本文编号：3486435