随着电子系统的工作频率越来越高,无线通信、雷达、软件无线电等应用正在不断地推动前端的A/D转换器向射频端靠拢,ADC的性能已经成为制约整机性能提升的瓶颈,这其中的输入输出接口技术又是设计高性能ADC的重要环节,成为了研究的热点。论文首先,分析介绍了输入信号完整性问题,围绕其中的反射、串扰、信号抖动、EMI噪声以及高频信号的损耗等影响因素,分析了其形成原因并从电路模块设计、器件尺寸大小、布局布线等方面给出了相应的解决方案。其次,分析了输入接口设计中需要考虑的因素,并据此开展了相应的设计,这些因素包括输入阻抗、输入驱动电平、带宽和通带平坦度、信噪比和失真等。为应对输入信号完整性问题,设计了输入阻抗匹配电路,包括其中的数字控制模块、开关网络、比较器等电路,实现了电阻的精准匹配,减小了信号的反射;为提高信号的线性度和带宽,设计了输入缓冲级电路,实现了信号的高速传输。论文基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,利用Cadence Spectre进行电路设计和仿真。仿真结果表明:阻抗匹配电路可将电阻阻值稳定在100Ω±1.43%;输入缓冲级电路的SFDR为86.90dB,带宽可达到3.6GHz,均达到设计要求。然后,分析了输出接口电路的发展,并基于LVDS技术开展输出接口电路的设计,包括驱动电路、共模反馈电路、基准电路和缓冲电路等,设计时考虑了功耗、面积、性能等多方面因素,增加了预充放电技术、负反馈钳位技术以及偏斜调整技术等等。论文对设计的输出接口电路进行了仿真,仿真结果表明,在输入信号为1GHz的速率、电源电压为1.8V的工作条件下,LVDS输出信号稳定在共模电平上下300mV左右,且占空比达到48%,满足设计要求。最后,根据版图设计规则,分析了设计过程中可能遇到的一些问题,如串扰、噪声、匹配以及闩锁效应和天线效应等,并给出了相应的解决方案,完成了 LVDS输出接口电路版图的设计与验证。