流水线型ADC中增益/数模转换单元的研究和设计
增益数模(MDAC)电路单元作为高速高分辨率流水线模数转换器中的重要单元一直是研究者十分关注的重要内容。它主要实现数模转换、信号相减和精确放大功能。对于MDAC要求其具有很高的信号精度和较快的建立速度，这两个方面直接影响到整个流水线模数转换器的分辨率和转换速率，同时也是MDAC单元性能评估的主要因素。
论文首先介绍了MDAC在流水线模数转换器中的功能和地位，然后对MDAC单元进行了详细的理论分析以指导电路设计，最后根据理论分析结合系统要求设计出MDAC单元电路，并在评估验证的基础上提出了设计的要点和优化方法。在理论分析中，首先分析了MDAC信号建立过程，建立了其输出信号建立时间数学模型；然后分析了影响MDAC性能的各种误差来源，并对这些误差进行了量化。具体电路设计包括高速高增益运算放大器的设计和开关电容MDAC单元总体电路的设计；在运放设计中，先根据建立时间数学模型和误差分析估算出运放的参数，并根据估算的参数完成具有74dB直流增益和489MHZ单位增益带宽的运放主体设计，其后研究了运放的共模负反馈(CMFB)和偏置电路的电源抑制特性，设计出性能良好的CMFB电路和高电源抑制比偏置电路；在MDAC单元总体电路的设计中，先使用数学模型和误差分析估算的参数组建整体电路，然后使用Hspice工具对电路进行了仿真，验证了建立的数学模型的可行性，评估分析了制约MDAC单元性能的主要影响因素，最后在这些验证、评估分析的基础上设计出建立精度小于±1mV、建立时间约为6.4ns的MDAC单元电路，达到了转换速率40M、分辨率10位的流水线AD转换器的系统要求。
增益数模电路单元;信号精度;共模负反馈;电源抑制比;开关电容
东南大学
硕士
微电子学与固体电子学
陆生礼
2004
中文
TN431.1
59
2007-07-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）