【摘 要】
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随着集成电路产业的发展,模数转换器（ADC）在电子系统中发挥着越来越重要的作用。为实现高速、高精度和低功耗的目标,电路设计者提出了越来越多的新型ADC结构。其中,逐次逼近型（SAR）ADC作为代表被应用于多数数模混合集成电路中。快闪型逐次逼近（Flash SAR）混合结构ADC是一种结合了Flash ADC和SAR ADC的新型结构,具备两者的优缺点,提供了ADC发展的新方向,成为目前研究的热点。
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随着集成电路产业的发展,模数转换器（ADC）在电子系统中发挥着越来越重要的作用。为实现高速、高精度和低功耗的目标,电路设计者提出了越来越多的新型ADC结构。其中,逐次逼近型（SAR）ADC作为代表被应用于多数数模混合集成电路中。快闪型逐次逼近（Flash SAR）混合结构ADC是一种结合了Flash ADC和SAR ADC的新型结构,具备两者的优缺点,提供了ADC发展的新方向,成为目前研究的热点。本文设计了一种应用于时间交织的单通道12位400MHz采样频率的Flash SAR ADC,根据建模分析,采用了“5+10”的两级ADC结构。对第一级Flash ADC采用了低功耗的比较器阵列设计,对第二级SAR ADC引入了分裂电容技术和分段电容技术,同时加入了级间冗余以减少第一级比较器的失调误差。本文在28nm CMOS工艺下完成电路和版图设计,并通过Spectre对其进行系统前仿真和后仿真,实现单个通道12bit 400MS/s的性能要求。最终的后仿结果表明,在1V电源电压下,输入信号的频率为190.625MHz,采样频率为400MHz,无杂散动态范围（SFDR）为77.79d B,信噪失真比（SNDR）为66.87d B,有效位数（ENOB）为10.82位,功耗为5m W,品质因数（Fo M）为7f J/Conversion-step,单通道版图面积为0.104mm~2,性能指标达到设计要求。
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