随着技术的进步,大量的数字和模拟电路集成在一个芯片上,面积和功耗越来越受关注,因此设计一种基于标准CMOS工艺的高性能低功耗模数转换器(ADC)成为本论文的目标。ADC在无线通信、图像处理、音频技术和工业控制的广泛运用,如集成传感感器系统,传感器产生较宽的信号电平范围。本文设计了一个9-bit浮点流水线模数转换,可应用于高性能大动态范围CMOS传感器。浮点的方法加大ADC的输入动态范围,从而节省了面积和功耗,本设计的动态范围达78dB。本文对浮点流水线ADC的原理和电路进行了深入的研究,设计并实现了由可变增益放大器(实现3-bit指数位)和6-bit流水线ADC(实现6-bit尾数位)两个主要模块构成的9-bit的浮点流水线ADC。本文的研究意义在于该ADC在输出较少比特的情况下提高了它的动态范围。本文详细的设计了9-bit浮点流水线ADC的每个组成部分。第二章中,在讨论了几种ADCs后详细的介绍了浮点流水线ADC的原理。第三章中,对运放、可变增益放大器、减法器、比较器等模拟电路单元进行了详细的设计。第四章中对各类基本数字电路、触发器、译码器、时钟产生器等进行了详细的设计。第五章中,详细的设计了用于可变增益放大器级和流水线级的子级3-bit闪速ADC、DAC。最后在第六章对整个电路进行了整合与仿真。本设计是在CMOS 0.18μm工艺基础上设计实现的。