高速高精流水线型模数转换器具有广泛的应用。本文研究了流水线型模数转换器的工作原理和设计理论,详细介绍了模数转换器的各项性能指标,分析模数转换器电路的误差源,重点研究了高精度技术和低功耗技术。最后设计了一个1.8伏10比特100兆赫兹采样频率的流水线型模数转换器。该模数转换器采用9级流水线,前八级为每级1.5位结构,最后一级是2位快闪型结构。电路最前端的采样保持电路应用双采样技术,结合栅压自举采样开关,大幅提高了电路的精度和线性度。增益自举的折叠型运算放大器在获得高速、高增益的同时,有较大的输出摆幅。增益数模转换电路采用相关双采样技术,可以有效抑制运算放大器有限直流增益带来的误差。此外,还设计了具有很好的温度特性的带隙基准电压源和低回踢噪声的动态比较器。整个电路采用了TSMC 0.18μm,混合信号1P6M CMOS工艺模型,供电电压为1.8V。室温下仿真结果表明,在100MHz采样频率和8MHz正弦输入条件下,信号噪声失真比为57.16dB;无杂散动态范围为72.1dB;在整个奈奎斯特输入频率范围内,有效位数均超过8.5位;核心电路功耗为65.7mW。