随着通信技术以及数字信号处理技术的飞速发展,模数转换器(ADC)作为模拟信号与数字信号的桥梁,其作用变得越来越重要。流水线模数转换器因其可以在速度和精度上做到很好的折中而倍受青睐。因此,本文基于SMIC公司0.35?m CMOS混合信号工艺完成了一个分辨率为12位、转换速率为40MSPS的流水线型模数转换器关键单元的设计,其目的是为了适用于视频信号处理、便携式通讯及CMOS图像传感器等领域。本文对高速高精度流水线ADC的设计技术及其关键单元进行了研究。分析了流水线ADC中的各种非理想因素和误差来源。本设计的模数转换器采用了每级1.5位的冗余校正技术(RSD)。电路的关键单元设计具有如下特点:采用了电容翻转式的采样保持电路从而获取高速的前端采样,并且应用下极板采样技术减小电荷注入和时钟馈通效应;设计了栅压自举开关提高了采样的线性度;作为前端采样保持电路和MDAC单元核心的运算放大器,本设计采用的是带增益自举辅助运放的折叠式共源共栅运算放大器,满足了对运算放大器高增益、大带宽以及较小功耗的要求;采用了动态比较器以降低每级的功耗;基于电荷转移式流水线结构,本文设计了每级1.5位的MDAC单元。对各个模块采用Cadence Spectre工具进行了仿真,结果表明所设计模块满足12位40MSPS流水线ADC系统设计的要求。