逐次逼近A/D转换器综述

从逐次逼近A／D转换器（SA-A／D）的工作原理出发，分别对其核心模块D／A转换器和比较器进行了讨论。SA-A／D转换器中的D／A转换器可分为电压定标、电流定标和电荷定标三种，重点分析了三种目前应用较多的并行电容、分段电容和RC混合结构。SA-A／D转换器中的比较器可分为运放结构比较器和锁存（latch）比较器，实际常常使用这两种结构级联的高速高精度比较器，并配合失调校准技术，达到较高精度。最后，简要总结了SA-A／D转换器的研究现状，阐述了其在精度、速度和功耗三个方面的发展状况。     

一种串行逐次逼近10位 D/A转换器

首先对几种形式的D/A转换器进行了比较,设计了一种电容型D/A转换器。这些电容在逐次逼近结构中构成二进制权阵列。这种结构的D/A转换器动态范围大、建立时间短,精度易于保证;且它的温度系数、电压系数、功耗及面积均优于电阻型D/A转换器。在Cadence SpectreS环境下进行仿真验证,该转换器信噪比为49 dB,积分非线性为±0.5 LSB。     

一个8位110kSPS逐次逼近型A／D转换器

探讨和研究逐次逼近型A/D转换器(ADC).理论分析了它的原理和一般结构,给出了一个具体结构的ADC框图和多个具体的子模块电路图;并通过实验仿真,构造了一个分辨率为8位、采样速率达110 kSPS的逐次逼近型ADC,给出了具体的实验仿真结果,以此验证该电路结构的可行性.     

一种8通道12位逐次逼近式A/D转换器的设计

设计实现了一个8通道12位逐次逼近式A/D转换器。A/D转换器内部集成了多路复用器和并行到串行转换寄存器、复合型D/A转换器,实现数字位的串行输出。整体电路采用HSPICE进行仿真,转换速率为133 ksps(千次采样每秒),转换时间为7.5μs。通过低功耗设计,工作电流降低为2.8 mA。芯片基于0.6μm BiCMOS工艺完成版图设计,版图面积为2.5 mm×2.2 mm。     

一种2.5 V 1-MS/s 12位逐次逼近A/D转换器

设计了一种低功耗、中速中精度的单端输入逐次逼近A/D转换器,用于微处理器外围接口。其D/A转换器采用分段电容阵列结构,有利于版图匹配,节省了芯片面积;比较器使用三级前置放大器加锁存器的多级结构,应用了失调校准技术;控制电路协调模拟电路完成逐次逼近的工作过程,并且可以控制整个芯片进入下电模式。整个芯片使用UMC 0.18μm混合模式CMOS工艺设计制造,芯片面积1 400μm×1 030μm。仿真结果显示,设计的逐次逼近A/D转换器可以在2.5 V电压下达到12位精度和1 MS/s采样速率,模拟部分功耗仅为1 mW。     

采用两种转换模式的14位逐次逼近型A/D转换器

本文介绍了一种用 CMOS 工艺制作的14位逐次逼近型模数转换器。其高六位是用电阻分压来获得,低八位用电容电荷分配来实现,精度达到14位分辨率,转换器用于码声转换和语音信号处理。     

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.     

一种基于电流输出DAC的逐次逼近A/D转换器

设计了一种12位逐次逼近A/D转换器.该A/D转换器具有四种信号输入范围,利用电阻网络使不同量程的模拟输入与内部DAC输出范围保持一致,从而使用相同的比较器和基准实现对不同范围输入信号的A/D转换;采用一种新型分段电流源结构,利用电流信号实现内部DAC及逐次比较功能.该电路采用2 μm LC2MOS工艺实现,其积分线性误差(INL)和微分线性误差(DNL)均为±1/2 LSB,最大转换时间为12 μs.     

一种改进型8位50 MSPS流水逐次逼近A/D转换器

通过理论分析和实验仿真,提出了一种基于流水线技术的逐次逼近型ADC,分析了电路原理和电路结构;阐述了如何通过流水结构来提高逐次逼近型ADC的性能.相关测试表明,设计的A/D转换器最高转换速度为50 MSPS;在0.5 MHz输入信号下的信噪谐波比为45.7 dB,在4.0 MHz输入信号下的信噪谐波比为31.6 dB.     

16位逐次逼近A/D转换器熔丝误差修调技术

提出了一种提高16位逐次逼近(SAR)A/D转换器精度的熔丝误差修调技术。该技术用于提高A/D转换器内部核心模块—16位DAC的精度,从而达到提高整个A/D转换器精度的目的。电路采用标准CMOS工艺流片。测试结果显示,熔丝误差修调后,常温下,电路的INL为2.5 LSB,SNR为88.8 dB,零点误差EZ为1.1 LSB;修调后,A/D转换器有效位数ENOB从12.56位提高到14.46位。     

一种10位50 MSPS CMOS流水线A/D转换器

介绍了一种CMOS流水线结构高速高精度A／D转换器，该器件具有50MHz工作频率和10位分辨率。设计采用双采样技术，提高了有效采样率；由于运用了冗余数字校正技术，可以采用低功耗的动态比较器。对转换器的单元结构进行了优化，并对主要电路进行了分析。     

一种带接口的CMOS10位电流型乘法D／A转换器

介绍了一种带接口的单片ＣＭＯＳ１０位电流型乘法Ｄ／Ａ转换器的设计及工作方式。着重阐述逻辑电平转换、控制逻辑的结构设计及其工作方式。在不修调电阻网络的情况下，该Ｄ／Ａ转换器在５Ｖ、１５Ｖ下，其线性误差、微分误差、满刻度误差均能达到１０位精度     

A/D转换器中的CMOS自稳零电压比较器的设计

本文介绍了一种CMOS自稳零电压比较器的设计。该比较器具有高精度,高灵敏度和较快的速度,其工艺条件及参数与数字电路兼容。文章通过电路设计特点说明其工作原理。对其中的差值电路的设计,特别是放大器的设计,作了具体分析。该比较器完全满足了CM0808八位A/D转换器的要求。     

一种低功耗10位流水线结构的CMOS A/D转换器的设计

本文设计了一种可满足视频速度应用的低电压低功耗10位流水线结构的CMOS A/D转换器.该转换器由9个低功耗运算放大器和19个比较器组成,采用1.5位/级共9级流水线结构,级间增益为2并带有数字校正逻辑.为了提高其抗噪声能力及降低二阶谐波失真,该A/D转换器采用了全差分结构.全芯片模拟结果表明,在3V工作电压下,以20MHz的速度对2MHz的输入信号进行采样时,其信噪失调比达到53dB,功率消耗为28.7mW.最后,基于0.6μm CMOS工艺得到该A/D转换器核的芯片面积为1.55mm2.     

一种高速电流型CMOS数模转换器设计

利用 Z参数噪声网络等效电路的分析方法 ,得到了用器件 Z参数表示的微波双极晶体管噪声参数的表达式 ,通过对微波低噪声双极晶体管的高频参数进行测试和分析 ,并把器件的网络参数和物理参数相结合 ,来对器件的最小噪声系数进行计算和分析 .     

应用于A/D转换器中的基准电压源的设计

基准电压源是A／D转换器中非常重要的模块，它的稳定性直接影响着A／D转换器的性能。在TSMC0.18μm/3.3V N-well CMOS工艺条件下，温度系数可达十几个ppm／C。在频率等于100kHz时，PSRR达到54dB，功耗只有0．25mW。     

An 8 Bit Current-Mode CMOS A/D Converter with Three Level Folding Amplifiers

An 8 bit current-mode folding and interpolation analog to digital converter (ADC) with three-level folding amplifiers is proposed in this paper. A current-mode three-level folding amplifier is employed not only to reduce the number of reference current sources, but also to decrease a power dissipation within the ADC. The designed ADC fabricated by a 0.8 m n-well CMOS double metal/single poly process occupies the chip area of 2.2 × 1.6. The experimental result shows the power dissipation of 33.6 mW with a power supply of 5 V.     

基于控阈技术的并行式A/D转换器设计

该文将数字电路设计中空间-时间等效思想及阈值控制技术两者引入A/D转换器的设计，所设计出的A/D转换器在保证较高速度的同时具有相对简单的电路结构。     

一种可重构流水线ADC的设计

对多标准无线通信系统中的A／D转换器进行了研究,根据无线通信系统的特点,构建了一个新型可重构流水线A／D转换器结构,该A／D转换器的可重构功能是通过在低分辨率下关断子级流水线来实现的。转换器的系统指标为6～14b,从而可以在保证不影响ADC性能的前提下,引入新颖的可重构控制以进一步降低功耗。最后对改进的可重构流水线ADC进行了性能仿真。     

The Impact of Statistical Design on the Area of High Performance CMOS Current-Steering D/A Converters

In this paper the design procedure is described to determine the dimensions of the unit current source transistor of a current-steering D/A converter in such a way as to minimize the total chip area and to maximize the circuit yield. Furthermore, the technology dependence of the current source area has been investigated. It can be concluded that going to deeper submicron technologies will not necessarily have a beneficial effect on the area of the current source array.