随着现代通信技术的飞速发展,通信系统对数据传输速率的要求越来越高,ADC作为数据转换的核心模块,其性能将会直接限制数据传输的速率。流水线ADC可以达到高速、中高精度的性能,符合现代通信技术发展的需求,具有一定的研究价值。本文首先对国内外高速ADC的研究现状进行了文献调研,了解了高速流水线ADC的实现方案,详细分析了传统闭环结构及其改进方案存在固有的缺陷,确定了整体ADC实现方案采用开环结构实现高采样率的同时降低了功耗,设置单级增益衰减来提升对比较器失调、放大器失调以及级间增益偏差的容忍度,添加2级冗余级保证一定精度,采用数字后台校准提升精度的同时降低功耗。采用MATLAB行为级仿真验证了此方案实现的可行性,在1GS/s采样率下精度可以达到8位。接下来对分模块电路进行选择,第一级ADC采用高线性度的栅压自举开关提升精度,采样保持电路采用全差分结构配合底极板采样技术降低电荷注入以及时钟馈通等非理想因素的影响;余量放大器采用总跨导迁移技术,提升ADC可处理信号的摆幅;采用离散型共模反馈电路,不会限制输入信号摆幅,不引入额外零极点同时降低电路复杂度;采用两级动态比较器,堆叠晶体管只有三层,实现高速比较的同时适用于低压工作;各级ADC之间模块高度重复,设计完一级之后稍作修改即可重复拷贝使用,大大减轻工作量。本次设计基于TSMC 45nm 1P10M CMOS工艺,电源电压0.9V。整体电路共有10级,采用单比特每级结构,完成了电路原理图设计以及前仿真,版图设计以及后仿真。版图设计时考虑到对称性,可靠性,抗干扰性等问题,整体电路版图面积为660×850μ8)~2。设置采样率为1GS/s,输入信号峰峰值600m V,在tt工艺角27℃下,后仿真结果显示,当输入为496.09375MHz的高频信号时,校准前动态参数SNDR为25.66d B,SFDR为30.72d B,ENOB为3.97bits,校准后的动态参数SNDR为43.44d B,SFDR为54.28d B,ENOB为6.92bits,整体功耗44m W。