用于14位210 MS/s电荷域ADC的4.5位子级电路

该文提出了一种用于高速高精度电荷域流水线模数转换器(ADC)的电荷域4.5位前端子级电路。该4.5位子级电路使用增强型电荷传输(BCT)电路替代传统开关电容技术流水线ADC中的高增益带宽积运放来实现电荷信号传输和余量处理,从而实现超低功耗。所提4.5位子级电路被运用于一款14位210 MS/s电荷域ADC中作为前端第1级子级电路,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, ADC内核面积为3.2 mm²,功耗仅为205 mW。     

用于12 bit 40 MS/s低功耗流水线ADC的采样保持电路

设计了一个可降低12 bit 40 MHz采样率流水线ADC功耗的采样保持电路。通过对运放的分时复用,使得一个电路模块既实现了采样保持功能,又实现了MDAC功能,达到了降低整个ADC功耗的目的。通过对传统栅压自举开关改进,减少了电路的非线性失真。通过优化辅助运放的带宽,使得高增益运放能够快速稳定。本设计在TSMC0.35μm mix signal 3.3 V工艺下实现,在40 MHz采样频率,输入信号为奈奎斯特频率时,其动态范围(SFDR)为85 dB,信噪比(SNDR)为72 dB,有效位数(ENOB)为11.6 bit,整个电路消耗的动态功耗为14 mW。     

一种用于12位250MSPS流水线ADC的中频采样前端

设计了一种具有中频采样功能的流水线ADC采样保持前端电路.采样保持前端电路采用基于开关电容的底板采样翻转式结构,运算放大器采用了米勒补偿型两级结构以提高信号摆幅,采样开关采用了消除衬底偏置效应的自举开关以提高中频采样特性.该采样保持前端电路被运用于一种12位250 MSPS流水线ADC,电路采用0.18μm lP5M 1.8 V CMOS工艺实现,测试结果表明该ADC电路在全速采样条件下对于20 MHz的输入信号得到的SNR为69.92 dB,SFDR为81.17 dB,-3 dB带宽达700 MHz以上,整个前端电路的功耗为58 mW.     

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。     

用于12位250 MS/s电荷域ADC的2.5位子级电路

提出了一种用于12位250 MS/s电荷域流水线模数转换器(ADC)的2.5位子级电路。采用增强型电荷传输电路,实现电荷传输和余量电荷计算,省去了传统流水线ADC中的高性能运放,大幅降低了ADC的功耗。该2.5位子级电路被应用于一种12位250 MS/s电荷域流水线ADC中,并采用0.18 μm CMOS工艺实现。测试结果表明,在250 MS/s采样率、20.1 MHz输入频率下,该ADC的SNR为65.3 dBFS。     

一种用于高速ADC的采样保持电路的设计

设计了一个用于流水线模数转换器(pipelined ADC)前端的采样保持电路.该电路采用电容翻转型结构,并设计了一个增益达到100dB,单位增益带宽为1 GHz的全差分增益自举跨导运算放大器(OTA).利用TSMC 0.25μm CMOS工艺,在2.5 V的电源电压下,它可以在4 ns内稳定在最终值的0.05%内.通过仿真优化,该采样保持电路可用于10位,100MS/s的流水线ADC中.     

用于10位100 MS/s流水线A/D转换器的采样保持电路

设计了一个用于10位100 MHz采样频率的流水线A/D转换器的采样保持电路。选取了电容翻转结构;设计了全差分套筒式增益自举放大器,可以在不到5 ns内稳定在最终值的0.01%内;改进了栅压自举开关,减少了与输入信号相关的非线性失真,提高了线性度。采用TSMC 0.25μm CMOS工艺,2.5 V电源电压,对电路进行了仿真和性能验证,并给出仿真结果。所设计的采样保持电路满足100 MHz采样频率10位A/D转换器的性能要求。     

抗辐射低功耗流水线型8位100 MS/s ADC

设计并实现了一种抗辐射低功耗流水线型8位ADC。对流水线型结构的分辨率影响进行分析,确定了最优的级间分辨率和流水线结构。采用多种电路的结构设计,降低了电路功耗。为达到抗辐射指标,对电路进行了抗辐射加固设计。测试结果表明,在3 V电源电压、100 MHz时钟输入频率、70.1 MHz模拟输入频率的条件下,该ADC的SFDR为59.6 dBc,稳态总剂量能力为 2 500 Gy(Si),单粒子闩锁阈值为75 MeV·cm²/mg,功耗为69 mW。该ADC采用0.35 μm CMOS工艺制作,面积为0.75 mm²。该ADC适用于空间环境的通信系统。     

一种用于流水线A/D转换器的低功耗采样/保持电路

文章介绍了一种适用于10位20MS／s流水线A／D转换器的采样／保持（S／H）电路。该电路为开关电容结构，以0．6μm DPDM CMOS工艺实现。采用差分信号输入结构，降低对共模噪声的敏感度，共模反馈电路的设计稳定了共模输出，以达到高精度。该S／H电路采用低功耗运算跨导放大器（OTA），在5V电源电压下，功耗仅为5mW。基于该S／H电路的流水线A／D转换器在20MHz采样率下，信噪比（SNR）为58dB，功耗为49mW。     

一种10位160 MS/s采样保持电路的设计

设计了一种用于流水线型A/D转换器的10位160 MS/s CMOS采样保持器.电路采用电容翻转式结构,以及运用增益提高技术(gain-boosting)的折叠式共源共栅放大器,以满足高速、高精度的要求;优化采样电容和运算放大器指标,以保证噪声容限和线性指标;优化辅助运放,从而保证运放的稳定性.HSPICE仿真结果表明,在78.83 MHz输入信号、160.34 MHz工作频率下,输出信号的无杂散动态范围为77.3 dB.     

用于CMOS图像传感器内置流水线ADC的采样/保持电路

设计了用于CMOS图像传感器内置流水线ADC的采样/保持电路,该电路具有10位采样精度和50 MHz采样速率,采用开关电容电荷重分布式结构,加入图像传感器的黑光校准功能。放大器采用全差分套筒式共源共栅增益增强型结构,保证了所需的增益和带宽。电路采用0.18μmCMOS工艺实现。HSPICE仿真结果表明,电路可在5 ns内达到0.05%的精度;对于24.0218 MHz、±0.5 V摆幅的正弦输入信号,SNDR和SFDR分别达到62.47 dB和63.73 dB,满足系统要求。     

一种10位200 kS/s 65 nm CMOS SAR ADC IP核

该文基于65 nm CMOS低漏电工艺,设计了一种用于触摸屏SoC的8通道10位200 kS/s逐次逼近寄存器型(Successive Approximation Register,SAR) A/D转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC) IP核。在D/A转换电路的设计上,采用7MSB (Most-Significant-Bit) + 3LSB (Least-Significant-Bit) R-C混合D/A转换方式,有效减小了IP核的面积,并通过采用高位电阻梯复用技术有效减小了系统对电容的匹配性要求。在比较器的设计上,通过采用一种低失调伪差分比较技术,有效降低了输入失调电压。在版图设计上,结合电容阵列对称布局以及电阻梯伪电阻包围的版图设计方法进行设计以提高匹配性能。整个IP核的面积为322m267m。在2.5 V模拟电压以及1.2 V数字电压下,当采样频率为200 kS/s,输入频率为1.03 kHz时,测得的无杂散动态范围(Spurious-Free Dynamic Range,SFDR)和有效位数(Effective Number Of Bits,ENOB)分别为68.2 dB和9.27,功耗仅为440W,测试结果表明本文ADC IP核非常适合嵌入式系统的应用。     

一种应用于流水线ADC的14-bit 50MS/s 采样保持电路

A high performance sample-and-hold （S/H） circuit used in a pipelined analog-to-digital converter （ADC） is presented. Capacitor flip-around architecture is used in this S/H circuit with a novel gain-boosted differential folded cascode operational transconductance amplifier. A double-bootstrapped switch is designed to improve the performance of the circuit. The circuit is implemented using a 0.18 μm 1P6M CMOS process. Measurement results show that the effective number of bits is 14.03 bits, the spurious free dynamic range is 94.62 dB, the signal to noise and distortion ratio is 86.28 dB, and the total harmonic distortion is -91.84 dB for a 5 MHz input signal with 50 MS/s sampling rate. A pipeline ADC with the designed S/H circuit has been implemented.     

适用于12 bit流水线ADC采样保持电路的设计

介绍了一种用于12 bit,20 MS/s流水线模数转换器前端的高性能采样/保持电路。该电路采用全差分结构、底极板采样来消除电荷注入和时钟馈通误差。采用栅压自举开关,并通过对电路中的开关进行组合优化,极大地提高了电路的线性性能。同时,运算放大器采用折叠式增益增强结构,以获得较高的增益和带宽。采用CSMC公司的0.5μm CMOS工艺库,对电路进行了仿真和流片。结果表明,在5 V电源电压下,采样频率为20 MHz,采样精度可达到0.012%,在输入信号为奈奎斯特频率时,无杂散动态范围(SFDR)为76 dB。     

A fast foreground digital calibration technique for pipelined ADC

Digital calibration techniques are widely developed to cancel the non-idealities of the pipelined Analog-to-Digital Converters (ADCs). This letter presents a fast foreground digital calibration technique based on the analysis of error sources which influence the resolution of pipelined ADCs. This method estimates the gain error of the ADC prototype quickly and calibrates the ADC simultaneously in the operation time. Finally, a 10 bit, 100 Ms/s pipelined ADC is implemented and calibrated. The simulation results show that the digital calibration technique has its efficiency with fewer operation cycles.     

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。