高速高精度数模转换器是无线通信、音视频信号处理、图像信号处理等系统的关键器件，也是制约我国无线通信，医疗仪器等民用系统和雷达等军用系统的瓶颈，在高新信息产业中有着极高的地位和广阔的研究前景。而数模转换器的采样速度和精度是决定其适用系统的重要技术指标，因此研究高速高精度数模转换器显得十分必要。　　 文中介绍了数模转换器的工作原理，分析了不同种类数模转换器的优缺点和适用范围，选择了电流舵数模转换器作为高速高精度数模转换器的基本类型，并解释了衡量数模转换器静态和动态性能的各项指标。结合具体设计，分析了不同电流舵结构对电流源输出阻抗的影响，分段结构的折中考虑和不同版图匹配算法对于减小电流镜系统梯度误差的效果。针对限制数模转换器性能的开关馈通、电流镜误差、有限输出阻抗、开关馈通、沟道电荷注入、延时不匹配等非理想因素，本文折中考虑选取关键管子的最优尺寸和节点电压，从而提高数模转换器性能。　　 本文主要设计了电流源和开关电路、电流镜偏置电路、开关驱动电路、时钟接收电路和带隙基准电路。并提出和运用了一种新型的随机动态器件匹配算法，用于将电流源误差平均化，消除了系统梯度误差与信号的相关性，通过仿真证实此算法提高了数模转换器的静态和动态性能。在完成电路设计后，还实现了整个数模转换器芯片的版图设计，通过时钟和输出的二叉树走线、电流源版图匹配、不同电流通道之间隔离、避免闩锁和天线效应、数字和模拟模块间的衬底隔离以及电源地之间增加退耦电容，减少了系统梯度误差，减少了版图引入的寄生影响，从而优化版图性能。　　 设计采用TSMC0.18umCMOS工艺，3.3V模拟电源、1.8V数字电源供电和5+7的分段方式。实现了一款12位精度250Mhz采样率的双通道数模转换器芯片。芯片测试得到整体芯片功耗为220mW，整体功能正常。在信号频率20MHz时，SFDR达到86dB，在信号频率70MHz时，SFDR达到83dB。可见，芯片有着良好的性能表现，在与同类型国际产品的比较中，主要性能指标更加优越。