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作为高速混合信号电路的一个重要模块,低功耗流水线结构的数/模转换器近年来越来越受到重视。
作者在CMOS0.6um工艺基础上,给出了实现一个电源电压为1.6V、采样频率为20MS/s、10比特流水线ADC的设计实例。为了设计作为模数转换器中主要部件的采样保持电路,得到具有快速建立时间的OTA,作者采用了具有6个参数的小信号数学模型,并用MATLAB程序对这6个参数进行扫描,得到最优化设计,该方法大大提高了设计效率和设计可靠性。Spice仿真表明:负载2.5pF的OTA在16ns只内建立精度达到2-11之内,功耗约为9mW。
在不同级的功耗分配上,作者也给出了适合于该ADC特点的具体功耗递减方案,实现了在性能和规模之间的良好折衷。
实验结果表明:ADC的整体功耗为72mW,采样1Mhz的正弦输入信号时ADC的SNDR为58.5dB。