一种低功耗12位30 MHz流水线A/D转换器

设计了一种12位30 MHz 1.8 V流水线结构A/D转换器,该A/D转换器采用相邻级运算放大器共享技术和逐级电容缩减技术,其优点是可以大大减小芯片的功耗和面积.电路采用级联一个高性能前置采样保持单元和五个运放共享的1.5位/级MDAC,并采用栅压自举开关和动态比较器来降低功耗.结果显示,该ADC能够工作在欠采样情况下,有效输入带宽达到50 MHz.在输入频率达到奈奎斯特频率范围内,整个ADC的有效位数始终高于10.4位.电路使用TSMC 0.18 μm 1P6M CMOS工艺,在30 MHz全速采样频率下,电路功耗仅为68 mW.     

一种14位100 MS/s的流水线模数转换器

设计了一种14位100 MS/s的流水线模数转换器(ADC)。采样保持电路与第1级2.5位乘法数模转换器(MDAC1)共享运放,降低了功耗。提出了一种改进的跨导可变双输入开关运放,以满足采样保持和MDAC1对运放的不同要求,并消除记忆效应和级间串扰。ADC后级采用5级1.5位运放共享结构。基于0.18 μm CMOS工艺,ADC核心面积为1.4 mm²。后仿真结果表明,在1.8 V电源电压下,当采样速率为100 MS/s、输入信号频率为46 MHz时,ADC的信噪比(SNR)为82.6 dB,信噪失真比(SNDR)为78.7 dB,无杂散动态范围(SFDR)为84.1 dB,总谐波失真(THD)为-81.0 dB,有效位数(ENOB)达12.78位。ADC整体功耗为116 mW。     

一个没有采用校准技术的12位分辨率100兆采样率的流水线模数转换器

本文给出了一个基于0.18um CMOS工艺的12bit 100MS/s的流水线ADC。其中第一级采用了3.5比特结构以降低对电容匹配的要求,采样保持放大器、第一级和第二级均采用了自举开关以改善ADC线性度,后级采用级缩减技术节省了功耗和面积。当输入信号频率为15.5MHz、采样率为100MHz时,该ADC达到了79.8dB的SFDR和10.5bit的有效位数。芯片采用1.8V电压供电,包含输出驱动的总功耗为112mW, 芯片面积为3.51mm2 。     

1.8V 10位 50Ms/s低功耗流水线ADC的设计

采用每级1.5位精度的流水线结构,设计了一个10位50 Ms/ s的低功耗ADC.每级流水线所用的电容按比例缩小,大大地节省了功耗.同时提出了一种提高OTA压摆率的方法,进一步降低了电路的功耗,采用TSMC0.18μm CMOS工艺进行设计,结果表明该ADC在输入频率20MHz、采样速率50MHz下,SNR为59dB,DNL和INL分别为±0.4和±0.5 LSB,ADC的功耗为47mW.     

一种低功耗14位10MS/s流水线A/D转换器

基于0.6μm BiCMOS工艺,设计了一个低功耗14位10MS/s流水线A/D转换器.采用了去除前端采样保持电路、共享相邻级间的运放、逐级递减和设计高性能低功耗运算放大器等一系列低功耗技术来降低ADC的功耗.为了减小前端采样保持电路去除后引入的孔径误差,采用一种简单的RC时间常数匹配方法.仿真结果表明,当采样频率为10MHz,输入信号为102.5kHz,电源电压为5V时,ADC的信噪失真比(SNDR)、无杂散谐波范围(SFDR)、有效位数(ENOB)和功耗分别为80.17dB、87.94dB、13.02位和55mW.     

14位100MSPS流水线ADC的低功耗设计

为实现14位100MSPS流水线模数转换器(ADC)的低功耗设计,提出了一种新型的运放和电容共享技术。该技术将流水线ADC的前端采样保持电路(SHC)并入第一流水线级,并在后面的流水线级中相邻两级使用运放共享技术,消除了常规的运放和电容共享技术所存在的需要额外置零状态和引入的额外开关影响运放建立时间的缺点。芯片采用TSMC 0.18μm互补型金属氧化物半导体(CMOS)混合信号工艺,仿真结果表明,在100MSPS采样率和10MHz输入信号频率下,ADC可达到77.6dB的信号噪声失调比(SNDR),87.3dB的无杂散动态范围(SFDR),±0.4LSB的微分非线性(DNL),±1LSB的积分非线性(INL),0.56pJ/conv的品质因数(FOM),在3.3V供电情况下功耗为350mW。     

一种14位85 MS/s流水线型ADC

基于0.18μm CMOS工艺设计与实现了一种14位85 MS/s流水线型模数转换器(ADC)。采用多种低功耗设计技术来降低系统功耗和面积,包括无采样保持电路前端和运算放大器共享等技术。在无数字校准的条件下,在3.3 V电源电压、85 MHz的时钟频率和70 MHz正弦输入信号频率下,达到了67.9 dBFS的信噪比(SNR)以及82.2 dBFS的无杂散动态范围(SFDR)。该ADC功耗为322 mW,面积为0.6 mm²,适合用于需求低功耗ADC的通信系统中。     

一种10位250 MS/s电荷域流水线ADC

提出了一种高速、低功耗、小面积的10位 250 MS/s 模数转换器(ADC)。该ADC采用电荷域流水线结构,消除了高增益带宽积的跨导运算放大器,降低了ADC功耗。采用流水线逐级电荷缩减技术,降低了后级电路的电荷范围,减小了芯片面积。测试结果表明,在250 MS/s采样速率、9.9 MHz输入正弦信号的条件下,该ADC的无杂散动态范围(SFDR)为64.4 dB,信噪失真比(SNDR)为57.7 dB,功耗为45 mW。     

12bit10MS/s流水线结构模数转换器

介绍了12 bit,10 MS/s流水线结构的模数转换器IP核设计。为了实现低功耗,在采样电容和运放逐级缩减的基础上,电路设计中还采用了没有传统前端采样保持放大器的第一级流水线结构,并且采用了运放共享技术。瞬态噪声的仿真结果表明,在10 MHz采样率和295 kHz输入信号频率下,由该方法设计的ADC可以达到92.56 dB的无杂散动态范围,72.97 dB的信号噪声失调比,相当于11.83个有效位数,并且在5 V供电电压下的功耗仅为44.5 mW。     

一种12位100 MS/s流水线ADC的设计

设计了一种12位100 MS/s流水线型模数转换器。采用3.5位/级的无采保前端和运放共享技术以降低功耗;采用首级多位数的结构以降低后级电路的输入参考噪声。采用一种改进型的双输入带电流开关的运放结构,以解决传统运放共享结构所引起的记忆效应和级间串扰问题。在TSMC 90 nm工艺下,采用Cadence Spectre进行仿真验证,当采样时钟频率为100 MS/s,输入信号频率为9.277 34 MHz时,信干噪比(SNDR)为71.58 dB,无杂散动态范围(SFDR)为86.32 dB,电路整体功耗为220.8 mW。     

一种12位50MS/s CMOS流水线A/D转换器

采用TSMC 0.18μm 1P6M工艺设计了一个12位50 MS/s流水线A/D转换器（ADC）。为了减小失真和降低功耗,该ADC利用余量增益放大电路（MDAC）内建的采样保持功能,去掉了传统的前端采样保持电路;采用时间常数匹配技术,保证输入高频信号时,ADC依然能有较好的线性度;利用数字校正电路降低了ADC对比较器失调的敏感性。使用Cadence Spectre对电路进行仿真。结果表明,输入耐奎斯特频率的信号时,电路SNDR达到72.19 dB,SFDR达到88.23 dB。当输入频率为50 MHz的信号时,SFDR依然有80.51 dB。使用1.8 V电源电压供电,在50 MHz采样率下,ADC功耗为128 mW。     

一种0.18μm数字工艺的12bit 100MS/s流水线型ADC设计

描述一个基于TSMC 0.18μm数字工艺的12 bit 100 Ms/s流水线模数转换器的设计实例。该模数转换器采用1.5bit每级结构,电源电压为1.8V。包括十级1.5 bit/stage和最后一级2bit Flash模数转换器,共产生22bit数字码,数字码经过数字校正电路产生12 bit的输出。该模数转换器省去了采样保持电路,电路模块包括:各个子流水级、共模电压生成模块、带隙基准电压生成模块、开关电容动态偏置模块、系统时钟生成模块、时间延迟对齐模块和数字校正电路模块。为了实现低功耗设计,在电路设计中综合采用了输入采样保持放大器消去、按比例缩小和动态偏置电路等技术。ADC实测结果,当以100 MHz的采样率对10MHz的正弦输入信号进行采样转换时,在其输出得到了73.23dB的SFDR,62.75dB的SNR,整体功耗仅为113mW。     

适用于主板电压调整器数字控制模块的ADC

设计与实现了一种适用于主板电压调整器(VRM)数字控制模块的模数转换器(ADC)。文中采用Flash比较方式减少A/D转换延时,采用窗口式量化结构减小电路功耗。电路采用HSPICE仿真,Chartered0.35μm CMOS工艺流片实现。测试结果表明:ADC的量化阶梯为10mV,A/D转换延时为10ns,在采样频率为1MHz时,其功耗为7mW。VRM系统测试表明,该ADC满足VRM数字控制模块的要求。     

A 10-b 20-Msample/s low-power CMOS ADC

A single-ended input but internally differential 10 b, 20 Msample/s pipelined analog-to-digital converter (ADC) is demonstrated with 4 mW per stage using a single 5 V supply. The prototype ADC made of an input sample and hold (S/H) plus 8 identical unscaled pipelined stages consumes 50 mW including power consumed by a bias generator and two internal buffer amplifiers driving common-mode bias lines. Key circuits developed for this low-power ADC are a dynamic comparator with a capacitive reference voltage divider that consumes no static power, a source-follower buffered op amp that achieves wide bandwidth using large input devices, and a self-biased cascode biasing circuit that tracks power supply variation. The ADC implemented using a double-poly 1.2 μm CMOS technology exhibits a DNL of ±0.65 LSB and a SNDR of 54 dB while sampling at 20 MHz. The chip die area is 13 mm²     

SOI CMOS Implementation of a Multirate PSK Demodulator for Space Communications

A low-power phase-shift keying demodulator integrated circuit (IC) has been implemented using silicon-on-insulator CMOS technology for deep space and satellite applications. The demodulator employs double differential detection to increase its robustness to the Doppler shift caused by the movement of the space vehicle and sampling technique with 1-bit analog-to-digital converter (ADC) at the front to reduce the complexity and power dissipation. In particular, digital decimation is used after sampling to achieve a low power implementation of multirate transmission. Operating at ultra-high-frequency (435 MHz), the receiver system supports a wide range of data rates (0.1-100 Kbps). From test results, the power consumption of the demodulator circuit including the 1-bit ADC is below 1 mW for data rates up to 100 Kbps     

一种低功耗的13位100MS／s采样保持电路

采用TSMC0．18μm 1P6MCMOS工艺设计了一种高性能低功耗采样保持电路。该电路采用全差分折叠增益自举运算放大器和栅压自举开关实现。在3．3V电源电压下,该电路静态功耗仅为16．6mw。在100MHz采样频率时,输入信号在奈奎斯特频率下该电路能达到91dB的SFDR,其有效精度可以达到13位。     

一种高速高精度采样/保持电路

介绍了一种用于12bit,100MS/s流水线模数转换器前端的采样/保持电路的设计.该电路在3V电源电压100MHz采样频率时,输入直到奈奎斯特频率仍能够达到108dB的无杂散动态范围(SFDR)和77dB的信躁比(SNR).论文建立了考虑开关之后的采样保持电路的分析模型,并详细研究了电路中开关组合对电路性能的影响,同时发现了传统的栅源自举开关(bootstrapped switch)中存在的漏电现象并对其进行了改进,极大地减小了漏电并提高了电路的线性性能.     

一种1.8V 10位100Ms/s流水线模数转换器设计

针对自举开关中的寄生效应和导通电阻的非线性问题提出了一种新的低压低电阻的自举开关.同时利用增益增强技术设计高直流增益和高单位增益带宽的运放,从而保证采样保持电路和子级电路的性能.基于以上技术,设计了一个10位100Ms/s流水线模数转换器,该模数转换器用0.18μm CMOS工艺流片验证.经测试,该模数转换器可以在采样率为100MHz,输入频率分别为在6.26和48.96MHz的情况下分别获得54.2和49.8dB的信噪比.     

用于14位210 MS/s电荷域ADC的采样保持前端电路

该文提出一种用于电荷域流水线模数转换器(ADC)的高精度输入共模电平不敏感采样保持前端电路。该采样保持电路可对电荷域流水线ADC中由输入共模电平误差引起的共模电荷误差进行补偿。所提出的高精度输入共模电平不敏感采样保持电路被运用于一款14位210 MS/s电荷域ADC中,并在1P6M 0.18 μm CMOS工艺下实现。测试结果显示,该14位ADC电路在210 MS/s条件下对于30.1 MHz单音正弦输入信号得到的无杂散动态范围为85.4 dBc,信噪比为71.5 dBFS,而ADC内核功耗仅为205 mW,面积为3.2 mm2。     

Low-power CMOS fully-folding ADC with a mixed-averaging distributed T/H circuit

This paper describes an 8-bit 125 Mhzlow-powerCMOS fully-foldinganalog-to-digital converter(ADC).A novel mixed-averaging distributed T/H circuit is proposed to improve the accuracy. Folding circuits are not only used in the fine converter but also in the coarse one and in the bit synchronization block to reduce the number of comparators for low power. This ADC is implemented in 0.5μm CMOS technology and occupies a die area of 2 × 1.5 mm~2. The measured differential nonlinearity and integral nonlinearity are 0.6 LSB/-0.8 LSB and 0.9 LSB/-1.2 LSB, respectively. The ADC exhibits 44.3 dB of signal-to-noise plus distortion ratio and 53.5 dB of spurious-free dynamic range for 1 MHz input sine-wave. The power dissipation is 138 mW at a sampling rate of 125 MHz at a 5 V supply.