高速、高精度流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器設(shè)計研究.pdf

1、隨著無線寬帶時代的來臨，用戶對更高容量、更快接入速度以及更高數(shù)據(jù)吞吐能力的要求永無止境，從而促使蜂窩基站無線電信號帶寬越來越高。而且，各種通訊標準如WCDMA、TD-SCDMA、WiMAX的出現(xiàn)使得未來蜂窩基站需要同時兼容各種標準。這些要求使得傳統(tǒng)的基站系統(tǒng)架構(gòu)日益復雜化。為了簡化基站設(shè)計，現(xiàn)代無線基站在接收機端(RX)采用高中頻(IF)外差架構(gòu)。這種高中頻外差架構(gòu)需要高無雜散動態(tài)范圍(SFDR)、高采樣速率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器來實現(xiàn)。通常，此

2、種模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣速率要達到100Msps以上，SFDR要達到74dB。 針對這種應用要求，本文研究了一種1.8伏12比特100兆采樣速率的流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器的設(shè)計。文章首先闡述了此種ADC的具體應用場合；然后分析了高精度流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器的各種誤差來源，如電荷注入、時鐘抖動、采樣開關(guān)的非線性、電容的不匹配、運算跨導放大器的有限增益、增益變化、不完全建立等誤差，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分析與選取，如從功耗、動態(tài)性能、結(jié)構(gòu)復雜度等方面分析比較1.5

3、比特結(jié)構(gòu)和2.5比特結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點，系統(tǒng)整體指標的分析與確定；接著從具體電路實現(xiàn)的角度，詳細闡述了關(guān)鍵模塊電路的分析和設(shè)計，如改進型的柵壓自舉(bootstrap)采樣開關(guān)，雙層增益自舉(gainboosting)折疊共源共柵放大器，電容翻轉(zhuǎn)式采樣保持電路，共柵密勒補償(cascoded miller compensation)式兩級放大器，2.5比特數(shù)模轉(zhuǎn)換乘法器(MDAC)，比較器等：隨后介紹了版圖設(shè)計和電路測試分析；文章最后進行了總