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14bit+125MS%2fs流水线型ADC中MDAC的设计
资料介绍
随着现代无线通信系统的发展，高速高精度模数转换器逐渐成为了研究热点。流水线型模数转换器以其在速度、精度和功耗等多方面的良好折衷成为了实现高速高精度模数转换器的较优选择。
论文的主要工作是设计一款高速高精度14bit125MS/s流水线型模数转换器中的关键电路模块乘法数模单元（MDAC）。论文概述了不同类型的模数转换器，分析了流水线型模数转换器可以同时实现高速与高精度的结构优势；建立了流水线型模数转换器中非理想误差源的Simulink模型以及功耗评估模型，在这两种模型的辅助下完成了系统级设计，确定了第一级转换电路的有效精度为2.5bit；使用全差分电容翻转式开关电容电路作为MDAC的核心架构，减小了电路面积，提高了本级反馈系数；采用电荷泵复用的栅压自举开关，降低了采样开关的导通电阻与非线性；通过增益提升技术、Ahuja频率补偿技术等提高了全差分两级运放的增益、带宽和稳定性。另外，针对MDAC中电容失配造成的影响，本文设计了一种新型数字校准电路，该校准电路具有面积小、功耗低、校准速度快的特点。
论文基于SMIC0.18um 1P6M CMOS工艺设计了MDAC电路的原理图和版图，完成了后仿真验证，后仿真结果显示在电源电压为1.8V，采样频率为125MHz，输入正弦波信号频率为14.892578125MHz，幅度为士780mV的条件下，得到的SNAD为7451dB，SFDR为85.29dB，消耗电流为39.9mA，满足各项设计指标的要求。
关键词：模数转换器，流水线，乘法数模单元，数字校准技术。开关电容电路
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| 14bit+125MS%2fs流水线型ADC中MDAC的设计.pdf | 17M |
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