50MHz 8-bit二步式A/D转换器

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随着以数字计算机为代表的各种数字系统日益广泛地进入生产生活的各个领域,作为模拟系统与数字系统接口的模数转换器(Analog toDigital Converter,简称ADC)也得到迅速发展。近年国外ADC的发展趋势是向高速度和高精度两个方向发展,而这两个方面正是国内所欠缺的。本文设计了一种转换速度达到50MHz的8位高速A/D转换器。本设计采用了模拟开关二步式结构,它具有转换速度快,高分辨率和低功耗的特点,相对于传统二步式结构而言,还降低了A/D转换器的设计和制作难度。主要深入进行下述三方面工作:设计了高增益带宽的SHA电路,采用两个伪MOS管以防止时钟馈通;设计了一种高速的电压比较器来提高整个转换器的速度,采用交流小信号频域分析法,对高速比较器中的锁存器的宽长比进行了优化,给出了锁存器的最佳宽长比,以使半稳态的产生机率达到最小;采用的竞争编码技术可以降低对比较器的速度性能要求,防止“气泡”现象,从而可以改善A/D转换器的速度、功耗和精度等指标。 A/D转换器采用0.6um两层Al布线N阱CMOS工艺进行版图设计,芯片面积为2500×2800um~2。根据模拟结果,已达到设计要求,现正在流片。
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