【摘 要】
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随着集成电路设计水平与工艺制成技术的发展,集成化、低功耗成为集成电路的必然发展趋势.无线通信、图像处理、音频技术和工业控制的广泛运用,进一步推动其向高速、高分辨率
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随着集成电路设计水平与工艺制成技术的发展,集成化、低功耗成为集成电路的必然发展趋势.无线通信、图像处理、音频技术和工业控制的广泛运用,进一步推动其向高速、高分辨率发展.这给电路设计尤其是模拟电路的设计提出了严峻的挑战.作为模拟与数字电路的关键接口,高性能的模拟/数字转换器对整个设计系统的实现至关重要.该文对现今的各种高速、高分辨率的ADC结构进行了比较分析,并选择了比较有发展潜力的流水线结构(PIPELINE)模数转换器作为研究重点.论文从原理入手,系统分析了流水线结构的模数转换器的功能与特性,根据功能划分各子模块并分别就各子模块予以研究.在PIPELINE ADC理论的研究基础上着手实际电路的设计.由于电路低功耗的设计需涉及大量开关电容电路,论文针对所需的电路结构对相应的开关电容电路作了具体研究.电路中运放消耗了系统的绝大部分功耗,就此论文着重对运放进行了优化设计.在运放的设计基础上构建了采样保持电路和增益级电路.在完成了SUBADC和SUBDAC的设计后进行了系统的模拟仿真.电路设计完成了一个10位的高速、低功耗PIPELINE ADC的处理核,采样频率为20M/S时功耗90.5mW,积分非线性小于等于3LSB,电路采用0.35微米的CMOS工艺,电源电压3.3伏.
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