高速低功耗SAR ADC新结构研究

发布时间：2024-05-11 20:27

　　作为模拟信号和数字信号之间的接口,模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)的性能是系统性能的决定性因素之一。和几种传统架构的ADC相比,由于逐次逼近寄存器型(Successive Approximation Register,SAR)ADC中不需要运算放大器对残差信号进行处理,使得SAR ADC面积和功耗明显降低。随着集成电路制造工艺的不断进步,MOS管的沟道长度和电源电压不断降低,工作频率不断提高,使得SAR ADC在保持其低功耗优势的同时,采样频率明显提高。因此,SAR ADC是当前ADC领域的研究热点之一。ADC的优值(Figure of Merit,FoM)是评价ADC综合性能的主要指标,目前,在55nm或者65nmCMOS工艺节点下,8位300MS/s左右以及10位150MS/s左右的单通道SAR ADC的FoM值大多在30fJ/conv左右。首先,论文介绍了ADC的几种主要架构、工作原理和应用场合,指出了SAR ADC在先进集成电路制造工艺下的优势。对SAR ADC在速度、精度和功耗优化方面的发展方向和需要突破的关键结构进行了介绍。进一步...

【文章页数】：123 页

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【部分图文】：

图2-22校正前和校正后的动态参数变化对比图

对比图如图2-22所示。由2-22（a）可知，当电容CC和单位电容之比为1.2时着低位电容阵列寄生电容CP2和单位电容C之比从0.5变化到4，在没有校正况下，SNDR下降了约17dB；在引入校正技术的情况下，SNDR下降了约5d2-22（b）可知....

图2-23各种开关切换方式下DAC的功耗对比图

switch-back结构的能量消耗约为28%，vcm-based结构的能量消耗约为12%。由图2-23可知，不同DAC开关切换方式所消耗的能量差别较大。文献[61]提出的混合电容开关切换方式（mixedcapacitorswitchingscheme），将和....

图3-2PN结的空间电荷区示意图

NWNWDP1DP2P-SUB(b)图3-1传统NMOS采样开关。（a）原理图；（b）剖面示意图

图3-11比较器比较延迟时间随输入信号变化对比图

如图3-11所示。由图3-11可知，本比较器结构（proposed连接到锁存结构的输出级的连接方式可以将比较速度提升约电压（Vcm）变化，上述比较器的功耗变化对比图如图3-1知，同样是高速动态比较器，由于采用了反馈技术关闭尾电0]所提出的高速动态比较器相比，本比较器结构....

本文编号：3970346