14位20 MS/s CMOS流水线A/D转换器

介绍了一种14位20 MS/s CMOS流水线结构A/D转换器的设计.采用以内建晶体管失配设置阈值电压的差分动态比较器,省去了1.5位流水线结构所需的±0.25 VR两个参考电平;采用折叠增益自举运算放大器,获得了98 dB的增益和900 MHz的单位增益带宽,基本消除了运放有限增益误差的影响;采用冗余编码和数字校正技术,降低了对比较器失调的敏感性,避免了余差电压超限引起的误差.电路采用0.18 μm CMOS工艺,3.3 V电源电压.仿真中,对频率1 MHz、峰值1 V的正弦输入信号的转换结果为:SNDR 85.6 dB,ENOB 13.92位,SFDR 96.3 dB.     

带2位/级的新型转换过程和自锁定比较器的6位600 MS/s 逐次逼近型模数转换器

本文提出了一个在600MHz采样率下的6位逐次逼近寄存器（SAR）。由于对ADC高速的追求,本设计借鉴了2位/级的思想,并在此基础上给出了2位/级的新型转换过程,解决了DAC之间不匹配问题并减少了功耗。同时,采用了改进的分布式比较器拓扑结构以获得速度。通过整合多比较器的输入端减小了时钟馈通效应和失调,引入比较器的自锁技术进一步减小了功耗。测量结果表明,在600MHz采样频率、5.6MHz输入频率下,得到信号与噪声加失真比（SNDR）为32.13 dB,无杂散动态范围（SFDR）为44.05 dB。当输入频率接近奈奎斯特时,SNDR / SFDR分别下降到28.46/39.20 dB。最终该ADC由TSMC 65纳米工艺制造,其设计面积为0.045 mm2。在1.2V电源电压下的功耗为5.01 mW,并得到FoM值为252 fJ/转换过程。     

14-bit 100 MS/s 121 mW pipelined ADC

本文实现了一款低功耗、小面积的高速高精度流水线型模数转换器,可以作为IP核应用于片上系统中。该模数转换器应用了逐级尺寸递减、运放共享等技术来实现低功耗的设计。采用分离的双输入通道共享的运算放大器输入端,从而实现运放共享带来的级间串扰、记忆效应等非线性影响的消除。同时,该模数转换器中采用了动态预放大比较器的设计来减小比较器的静态功耗以及回踢噪声的影响。本设计在SMIC 0.18μm CMOS工艺下流片,实现面积开销为3.1mm2。在采样频率为100MHz,输入信号为2.4MHz的情况下,实现无杂散动态范围（SFDR）为82.7dB,信号噪声失真比（SNDR）为69.1dB。在输入信道达到100MHz的情况下,实现SFDR和SNDR分别为81.4dB和65.8dB。该模数转换器的供电电压为1.8V,功耗开销为121mW。     

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。     

低功耗10位30MS/s流水线A/D转换器

基于0.18μm CMOS混合信号工艺,设计了一个低功耗10位30 MS/s流水线A/D转换器.通过优化各级采样电容和运放(0TA)偏置电流,以及使用动态比较器,大大降低了整体功耗.采用增益自举开关,以减少开关非线性;引入数字校正技术,以提高转换精度.当采样时钟频率为32 MHz、输入信号频率为16 MHz时,信噪失真比(SNDR)为59 Db,无杂散动态范围(SFDR)为71 Db.AD(:核心电路版图面积为0.64 mm2,功耗仅为32 Mw.     

一个高线性13位流水线CMOS A/D转换器

介绍了一个采用多种电路设计技术来实现高线性13位流水线A/D转换器.这些设计技术包括采用无源电容误差平均来校准电容失配误差、增益增强(gain-boosting)运放来降低有限增益误差和增益非线性,自举(bootstrapping)开关来减小开关导通电阻的非线性以及抗干扰设计来减弱来自数字供电的噪声.电路采用0.18μm CMOS工艺实现,包括焊盘在内的面积为3.2mm2.在2.5MHz采样时钟和2.4MHz输入信号下测试,得到的微分非线性为-0.18/0.15LSB,积分非线性为-0.35/0.5LSB,信号与噪声加失真比(SNDR)为75.7dB,无杂散动态范围(SFDR)为90.5dBc;在5MHz采样时钟和2.4MHz输入信号下测试,得到的SNDR和SFDR分别为73.7dB和83.9dBc.所有测试均在2.7V电源下进行,对应于采样率为2.5MS/s和5Ms/s的功耗(包括焊盘驱动电路)分别为21mW和34mW.     

一个高线性13位流水线CMOS A/D转换器

介绍了一个采用多种电路设计技术来实现高线性13位流水线A/D转换器.这些设计技术包括采用无源电容误差平均来校准电容失配误差、增益增强(gain-boosting)运放来降低有限增益误差和增益非线性,自举(bootstrapping)开关来减小开关导通电阻的非线性以及抗干扰设计来减弱来自数字供电的噪声.电路采用0.18μm CMOS工艺实现,包括焊盘在内的面积为3.2mm2.在2.5MHz采样时钟和2.4MHz输入信号下测试,得到的微分非线性为-0.18/0.15LSB,积分非线性为-0.35/0.5LSB,信号与噪声加失真比(SNDR)为75.7dB,无杂散动态范围(SFDR)为90.5dBc;在5MHz采样时钟和2.4MHz输入信号下测试,得到的SNDR和SFDR分别为73.7dB和83.9dBc.所有测试均在2.7V电源下进行,对应于采样率为2.5MS/s和5Ms/s的功耗(包括焊盘驱动电路)分别为21mW和34mW.     

13 bit 50 MS/s CMOS流水线ADC的设计

介绍了一种新的流水线ADC校准算法,并利用该校准算法完成了一个13 bit,50 MS/s流水线ADC的设计.该校准算法对级电路的比较器和后级电路的输出码字的出现频率进行统计,得到各个级电路输出位的真实权值,可以同时校准多种非理想因素如运放有限增益、电容失配等造成的误差.电路采用UMC 0.18μm混合工艺,1.8 V电源电压.通过SPECTRE仿真获得晶体管级级电路的输入输出关系,将其结果导入顶层行为级模型进行校准.仿真结果表明,在50 MHz采样率、5 MHz输入信号下,通过校准算法SFDR由44.1 dB提升至102.2 dB,SNDR由40.9 dB提升至79.9 dB,ENOB由6.5 bit提升至12.98 bit.     

多通道逐次逼近型10 bit 40 Ms/s模数转换器的设计

设计了一个多通道逐次逼近型结构的10 bit 40 Ms/s模数转换器(ADC).由于采用时间交叉存取技术,提高了整个芯片的转换速度,同时通过运用比较器自校准和电容自校准结构,提高了整个电路的转换精度.本芯片采用Chart 0.25μm2.5 V工艺,版图面积为1.4 mm× 1.3 mm.40 MHz工作时,平均功耗为33.68 mW.输入频率19.9 MHz时,信号噪声失真比(SINAD)为59.653 3 dB,无杂散动态范围(SFDR)为74.864 6 dB.     

一种流水线A/D转换器Multi-bit级增益误差校正方法

提出了一种用于流水线A/D转换器multi-bit级增益误差校正的方法及其实现方案.该方法应用改进冗余位结构,通过在其子DAC输出端引入伪随机信号测量级间增益;利用此估计值在后台进行增益误差补偿.为了验证设计,对12位流水线ADC进行系统模拟,当首级有效精度为3位,且相对增益误差为±2%时,经校正后,INL均为0.16 LSB,DNL分别为0.13 LSB和0.14LSB,SFDR和SNDR分别提高35 dB和16 dB.分析表明,该方法能有效补偿multi-bit级增益偏大或偏小的误差,进而实现增益误差校正,且不会降低ADC转换范围和增加额外的比较器.     

A/D和D/A转换器

7846RP 16位D/A转换器适合于空间飞行应用,根据 轨道不同,可以承受高于100krad（千拉德）的辐射。该转 换器具有正和负基准输入特性,并有一个片上输出放大器, 用户可以选择单极或者双极输出。     

A/D和D/A转换器IC

代码转换器提高DSP效率 TLV320AIC10 16位代码转换器提供连续数据传输,可支持DSP自动缓冲单元,减少因缓冲(最高达64kB)不足而引起的中断。该器件特性有每秒22k的采样速率,一个串行接口,增益范围为-36～24dB的可编程增益放大器,一个2:1模拟多路复用器,以及节能备用模式。其它性能包括:工作电压3～5.5V,在采样速率为每秒8k时功耗为39mW。     

一种1MS/sCMOS/SIMOX8位A/D转换器

采用CMOS/SIMOX工艺制作1Msam ple/s 8 位A/D转换器。该A/D转换器采用半闪烁型结构,由两个4 位全并行A/D转换器实现8 位转换。电路共有31个比较器,采用斩波稳零型结构,具有结构简单和失调补偿功能。电路由2100 个器件组成,芯片面积为3.53 m m ×3.07 m m     

A/D and D/A conversion for telecommunication

Emerging telecom systems such as ADSL and VDSL demand state-of-the-art high speed and high resolution analog-to-digital converters (ADCs) and digital-to-analog converters (DBCs). Moreover, cost and power consumption issues require the use of specific A/D and D/A architectures to achieve the wanted resolution at the required speed at minimum power. In the first part of this article we present an overview of the various ADC and DAC architectures used in Alcatel Telecom systems over the past 15 years, with an emphasis placed on the evolution of ADCs and DACs for today's asymmetrical-digital-subscriber-loop (ADSL) applications. We then discuss design considerations for high-speed and high resolution ADCs for future very-high-data-rate digital subscriber-line (VDSL) technology