【摘 要】
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流水线模数转换器(Pipeline ADC)作为连接模拟信号和数字信号的接口被广泛地应用在视频信号处理、高分辨率图像和医学成像等领域中。与其他类型的ADC相比,Pipeline ADC在功耗
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流水线模数转换器(Pipeline ADC)作为连接模拟信号和数字信号的接口被广泛地应用在视频信号处理、高分辨率图像和医学成像等领域中。与其他类型的ADC相比,Pipeline ADC在功耗、精度和速度等方面都有很好的折衷。一些需要转换精度达到10位以上,转换率达到几十兆甚至上百兆的场合,Pipeline ADC能很好的实现ADC对性能的要求。本文在华大九天Aether软件Spectre环境下,设计了基于0.35μm CMOS工艺的12位40Msps Pipeline ADC。整体结构应用前10级每级1.5位ADC,最后一级2位Flash ADC,共11级,主要包括模拟和数字两个模块,其中模拟部分包括:采样保持(S/H)电路,Sub-ADC电路、余量增益电路(MDAC)、偏置电路、时钟产生电路等。数字部分包括:延迟电路和数字校正电路。经模拟仿真后得到如下结论:当电源电压达到3.3V,采样频率达到40MHz时,增益自举型运算放大器交流小信号增益为62dB,单位增益带宽为130MHz,相位裕度为74°,输出共模电平为1V,使得Pipeline ADC的精度达到12位,功耗为59.5mW,整体版图面积为1.4mm2,满足Pipeline ADC性能要求。
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