10-bit高速折叠插值A/D转换器关键电路设计

发布时间：2023-05-13 16:38

　　随着数字信号处理技术性能的不断提升,数字示波器、软件无线电以及无线通信基站等电子系统对于高速、高精度A/D转换器的需求日益迫切。折叠插值A/D转换器通过采用折叠电路和插值电路,继承了快闪型A/D转换器的高速性能,并减少了比较器的数目,成为高速高精度A/D转换器领域的研究热点。本论文首先分析传统8bit折叠插值A/D转换器的原理,研究参考电压产生电路、预放大器、折叠电路和插值电路的原理以及非理想因素。在此基础上,研究设计10位、500MHz折叠插值A/D转换器的关键电路,转换器整体结构采用六级级联的流水线结构,增加电路的预处理时间,提高整体量化通路的采样率。研究设计A/D转换器量化通路中的参考电压产生电路、预放大器、折叠电路、插值电路、平均电阻网络及比较器。参考电压产生电路采用LDO结构具有稳定基准参考电压值的作用,在预放大器设计中,采用平均电阻网络以减小预放大器的输出失调电压,同时递增预放大器输入对管的跨导,以调节预放大阵列由于输出电阻不同带来的增益误差。在折叠电路设计中,采用两级级联放大器和预复位管技术,减小了倍频效应对折叠电路性能的影响。插值电路采用3倍插值,减小插值延迟误差,同时...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
ABSTRACT
第1章 引言
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本论文的工作和结构安排
第2章 A/D转换器的性能指标及结构
    2.1 A/D转换器的基本原理
    2.2 A/D转换器的性能指标
        2.2.1 静态特性
        2.2.2 动态特性
    2.3 高速A/D转换器的类型
        2.3.1 快闪型A/D转换器
        2.3.2 两步式A/D转换器
        2.3.3 流水线A/D转换器
        2.3.4 折叠插值A/D转换器
    2.4 本章小结
第3章 折叠插值A/D转换器的原理及非理想因素
    3.1 参考电压产生电路的原理及非理想因素
        3.1.1 电阻失配
        3.1.2 后级电路的馈通干扰
    3.2 预放大器的原理及非理想因素
    3.3 折叠电路的原理及非理想因素
        3.3.1 折叠电路的过零点偏移
        3.3.2 折叠电路的非线性误差
        3.3.3 折叠电路的倍频效应
    3.4 插值电路的原理及非理想因素
        3.4.1 环形电阻插值网络
        3.4.2 插值非线性误差
        3.4.3 高倍电阻插值误差
        3.4.4 插值增益误差
        3.4.5 电阻插值延迟误差
    3.5 本章小结
第4章 折叠插值A/D转换器的关键电路设计
    4.1 量化通路的架构及时序
        4.1.1 量化通路的架构
        4.1.2 量化通路的时序
    4.2 参考电压产生电路
    4.3 预放大器
        4.3.1 预放大器的设计及仿真
        4.3.2 预放大阵列的设计考虑
        4.3.3 预放大阵列的仿真
    4.4 折叠电路
        4.4.1 折叠电路的设计及仿真
        4.4.2 折叠电路的增益及线性度调节
        4.4.3 六级折叠电路的仿真
    4.5 插值电路
    4.6 平均电阻网络
        4.6.1 失调平均原理
        4.6.2 失调平均仿真
    4.7 比较器
    4.8 本章小结
第5章 整体电路仿真
    5.1 静态仿真
    5.2 动态仿真
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况



本文编号：3816173