14比特100兆采樣-秒流水線模數轉換器.pdf

1、隨著數字信號處理和數據轉換技術的發(fā)展,無線通信系統日益進步。軟件可編程寬帶無線收發(fā)機的商業(yè)化應用已具備可能。進一步地,可以由此發(fā)展出頻帶及通信協議由軟件所定義的系統架構。這一發(fā)展對于無線基站尤為有利,主要體現在以下幾點:降低基站成本、體積、復雜度和功耗,更重要的是可以支持各種不同的調制方式和協議。
　　 但這種高性能收發(fā)機對應用其中的模數轉換器(ADC)的性能提出了嚴苛的要求。對于該系統所覆蓋的分辨率和采樣率范圍,基于開關電容電

2、路(SC)的流水線結構模數轉換器是最佳選擇。本文著重設計了一款適應于無線蜂窩基站應用的具備高速高精度以及高無雜散動態(tài)范圍(SFDR)的流水線模數轉換器。該模數轉換器具備14比特分辨率和100兆采樣/秒轉換速率。文章首先簡要介紹了ADC的應用環(huán)境及發(fā)展現狀;之后從系統角度,討論了高速高精度流水線模數轉換器的基本架構,分析了各種電路非理想因素并提出了一種數字后臺校準算法以減小轉換中的非線性;接著從電路實現的角度,詳細闡述了關鍵模塊電路的分析

3、和設計,如改進型的柵壓自舉(bootstrap)采樣開關、增益自舉(gainboosting)兩級密勒補償運算放大器、高速低回踢噪聲比較器、低抖動時鐘電路等:在本文最后,介紹了版圖設計,測試方法及測試結果。
　　 本文中所設計的ADC采用SMIC的0.18μm單層多晶六層金屬的CMOS工藝實現,芯片核心面積為7.16mm2,在1.8伏電源電壓下核心功耗為220mw(不包括數字輸出驅動緩沖器)。測試結果顯示,數字后臺校準,該ADC