12bit 50MSPS流水線ADC中基準電壓源的設計.pdf

1、流水線ADC作為一種高速高精度的結構，廣泛應用于通信系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)中。在流水線ADC中，基準電壓源主要用于產生ADC轉換所需的參考電壓，并驅動參考電壓在轉換時間內的建立，參考電壓的建立精度直接影響ADC的轉換精度，對于ADC轉換的性能具有關鍵性的作用。
　　論文設計了一個應用于12bit50MSPS流水線ADC的基準電壓源，主要包括帶隙基準和基準電壓緩沖器兩部分電路。帶隙基準是基于電流模帶隙基準電路原理，在傳統(tǒng)結構基礎上加入輸出

2、支路電流鏡漏極電壓鉗位，提高電流鏡的匹配，從而提高輸出電壓精度;同時采用基于電阻溫度特性的曲率補償方法，降低溫漂系數(shù)，由于傳統(tǒng)利用電阻的補償方案都采用不同類型的電阻，而本論文中的方案采用相同種類的電阻，與傳統(tǒng)電阻補償?shù)姆桨赶啾?，不增加額外的工藝流程，同時也不增加額外的功耗;采用電容式啟動電路，并在原有結構基礎上加入截止區(qū)漏電流補償，抑制漏電流帶來的偏差?；鶞孰妷壕彌_器采用復制驅動方法，利用運放反饋和電阻串聯(lián)的方式產生各組參考電壓，用復制

3、支路驅動ADC轉換，并將MDAC和Sub-ADC的參考電壓隔離開以避免干擾。
　　論文基于TSMC0.13μm CMOS工藝，對基準電壓源進行了前仿真、版圖設計和后仿真。電路各性能指標的后仿結果為:帶隙基準輸出基準電壓溫漂系數(shù)小于2ppm/℃(溫度范圍-40℃到85℃);參考電壓低頻電源抑制比大于60dB;基準電壓源驅動12bit50MSPS流水線ADC完成轉換，在奈奎斯特輸入頻率下的SFDR能夠達到83dB，有效位數(shù)超過11bi