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无线通信业务快速的增长导致了频谱资源的稀缺,同时由于国际管理体制的原因使得频谱资源利用不平衡,为了解决这一问题并有效的提高频谱利用率,人们提出了认知无线电的技术。该技术能自主感知空闲频段并通过通信协议和算法使得非授权者可以使用空闲的授权频段从而提高了频谱利用率。本文在分析了整个认知无线电接收机体系结构的基础上,重点分析了模数转换器(ADC)模块的功能要求并设计了一种高速高精度的流水线(Pipeline)型ADC,其由12个1.5位的流水线级以及一个2位Flash级组成,共输出14位数字电平,采样速率达50MHz。该Pipeline ADC设计包括采样保持电路(S/H)、增益数模转换器(MDAC)、子模数转换器(sub-ADC)、比较器、增益增强型运算放大器(gain-boosting OA)、时钟电路、数字校正电路以及带隙基准电压源等。首先,在S/H电路中,为了降低功耗,减小面积,采用了电容翻转形式结构的设计;为了减小电荷注入效应提高精度,优化了 S/H电路;为了提高精度采用了栅压自举开关(bootstrap)技术,通过改进电荷泵的形式与传统结构相比减少了一个电容的面积,同时为了克服衬源电压对采样数据的MOS管的阈值电压的影响采用了电压提升技术;其次对开关电容共模反馈电路做了改进,与传统的结构相比消除了由于在不同时钟相下具有不同负载电容而引起的OA建立时间误差进而提高精度,更使得相邻级可以共用同一个共模反馈电路,并且减小了共模电平的建立时间。最后,对带隙基准电路做了优化,通过将三极管的基极端连接至一电平上,从而满足了大于1.2V的基准电压输出。整个系统采用SMIC 0.18μm CMOS工艺设计完成。通过仿真比较可得改进后的bootstrap开关与传统结构相比,栅源电压提高了约0.6V左右;改进后的共模反馈模块与传统结构相比,共模电平建立时间减小了 7ns左右;优化后的基准电路产生了1.65V左右的基准电压,温漂系数小于10ppm/℃。当输入的正弦波信号幅值为1V,频率为4.9805MHz时,本论文设计的Pipeline ADC的信噪失真比SNDR为78.2dB,无杂散动态范围SFDR为84.3dB,有效位数ENOB为12.7bits,最终整体版图面积约为1500μm×750μm,整体的功耗约为250mW,满足设计要求。