增益数模单元(MDAC)作为流水线模数转换器中的重要组成电路，其性能影响着整个系统的速度和精度，并且极大地制约着系统的功耗。随着高速、高精度流水线模数转换器的不断发展，MDAC电路的性能越来越受到人们的关注。如何分配每级MDAC电路的转换位数以及MDAC电路的设计是实现高精度流水线模数转换器的关键。 论文介绍了MDAC电路在流水线模数转换器中的功能和作用，阐述了MDAC电路的基本理论和工作过程，分析了影响速度、精度和功耗指标的因素，并说明了相互关系。在此基础上，论文对14bit模数转换器作了系统设计，确定了十级转换器的系统架构(第一级3.5bit，后8级为1.5bit，最后一级为3bit Flash量化器)，并对每级的采样电容作了优化，以得到最小功耗。论文采用改进的MDAC结构、增益提高的两级运放和带驱动电路的Bootstrap采样开关，基于CHRT 0.35μm 2P4M3.3V CMOS工艺实现了80MSPS 3.5bit的第一级MDAC电路，并设计了MDAC电路的版图。第一级3.5bit MDAC电路需要在80MHz时钟频率下达到12bit精度。论文还对流水线ADC算法作了分析，并得到溢出位的判断方法。 通过Matlab程序测试，本文设计的系统结构合理，溢出位判断方式正确。用HSPICE对MDAC：单元进行仿真，结果表明，当建立精度达到12bit时建立时间为4，4ns。当输入4.1796875MHz、摆幅0.125V正弦差分信号，采样频率80MHz时得到输出信号的SFDR 为83.7dB。仿真结果显示设计的MDAC电路符合系统要求。