10位80MSPS流水线ADC的研究与设计

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1、摘要摘要近年来，无线通讯的发展十分迅速，对其中的一项关键技术——模数转换提出越来越高的要求，由此推动了模数转换技术的不断进步。流水线式模数转换器(PipelinedADC)是目前ADC主流的产品之一，大多应用在速度和精度兼顾的领域，如通讯中的无线局域网，消费产品中的手机、高清晰度电视等。本论文对10．bit2．5V80MSPSPipelinedCMOSADC进行了研究和设计：通过对速度、功耗、面积和动态特性的综合考虑，选用了前8级每级1．5位精度，最后一级2bitflashADC的流水线式系统结构，并采用数字校正电路对级间误差进行校正。模块电路包括采样保持电路、子ADC、子DAC

2、、时钟产生电路、延时对准电路和数字校正电路等。最后，利用Virtuoso完成了部分模块的版图设计。在Linux工作环境下，基于TSMC0．18岬CMOS工艺库，使用Cadence工作平台中的Spectre仿真器对设计的所有模块电路进行了仿真，模拟仿真结果表明：ADC的模拟信号输入范围为0．65V"-'1．85V，分辨率为10位，采样速率达80MHz，功耗约为160mw，指标均达到了设计要求。关键词：流水线AI)C采样保持电路两级运放数字校正AbstratAbstractWiththegreatdevelopmentofwirelesscommunication，analog—to

3、—digitaltechnique，whichisoneofthekeytechniquesinwirelesscommunication，isbeingmadeamazingprogressduetothemoreandmoredemandfromproducts．PipelinedADCs，oneofthemostpopularADCs，aremainlyusedinthosefieldswhichlookafterbothresolutionandspeed，suchaswirelessLANincommunication，cellphoneandhigh—resoluti

4、ondigitalTVincustomelectronicproducts．It’Sresearchedanddesigneda10-bit2．5V80MSPSPipelinedCMOSADC(analog—to-digitalconverter)inthisdesign：Givenafullconsiderationofthespeed，power,areaanddynamicperformance，the8-stage，1．5bit／stageand2-bitflashADClaststagestructureisintroduced．Anddigitalcorrection

5、circuitsareaddedtodiminisherrorsbetweenstages．Thewholecircuitconsistsofthesample—and-holdcircuit，thesub—ADC，thesub-DAC，theclockgenerator，thetimesynchronizerandthedigitalcalibrationcircuit．Finally，thelayoutofsometypicalblocksofthischipisdesignedwiththeVirtuoso．Thesimulatetoolusedinthisprojcoti

6、sSpectreofCadence，basedontheTSMCO．181xmCMOSprocesslibraryandundertheLinuxOP．TheresultsshowthattheinputofADCrangefromO．65Vto1．85V，itsresolutionis10bitsandsamplerateis80MHz，powerconsumptionisabout160mwandtheparametersmeetthedesignrequirements．KeyWords：PipelinedADCS／HcircuitTwo-stageOp-ampDigita

7、lcorrection西安电子科技大学位论文创新性声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之本人签名：硷堑签处，本人承担一切的法律责