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流水线adc的系统级仿真

电子器件 2006年第4期29卷 1288-1291页

作者：郑晓燕王洪利仇玉林中国科学院微电子研究所北京100029

应用模拟电路自顶向下的设计思想,用MATLAB建立了一个流水线型模数转换器的行为模型,从而可以有效确定系统结构及相关模块参数。为了对实际电路有较好的指导作用,充分考虑了电路的非理想特性和噪声。最后通过设定一个分辨率为10 bit,采... 详细信息

应用模拟电路自顶向下的设计思想,用MATLAB建立了一个流水线型模数转换器的行为模型,从而可以有效确定系统结构及相关模块参数。为了对实际电路有较好的指导作用,充分考虑了电路的非理想特性和噪声。最后通过设定一个分辨率为10 bit,采样频率为80 MHz,1.5 bit/级的经典流水线型数模转换器模型的非理想参数值和噪声参数,对adc模型的主要性能参数进行了仿真计算。

关键词：行为模型流水线adc MATLAB

一种无需SDAC的新型流水线adc架构——桥电位式流水线adc架构

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电子学报 2019年第7期47卷 1518-1524页

作者：陈启星罗启宇湖南城建职业技术学院长沙校区机电系湖南长沙410015 中国电子进出口总公司北京100036

adc/DAC是计算机技术的重要组成部分之一.本文提出的桥电位架构adc,类似于流水线adc,也是由多个Stageadc采用流水线方式构成.文中提出了两个创新点:一是桥电位架构,在某个瞬间,基准电位链中必有一个基准电位既对应着模拟输入信号,又对... 详细信息

adc/DAC是计算机技术的重要组成部分之一.本文提出的桥电位架构adc,类似于流水线adc,也是由多个Stageadc采用流水线方式构成.文中提出了两个创新点:一是桥电位架构,在某个瞬间,基准电位链中必有一个基准电位既对应着模拟输入信号,又对应着数字输出信号,称桥电位,相对于流水线adc而言,桥电位adc中的基准电位链扩展了一项功能:将基准电位链中的桥电位直接取出与模拟输入信号相减就等于尾数电压,无需SDAC;二是翻转点ON式零损开关链,由此构成桥电位提取模块,使得桥电位只需流经仅仅一个零损开关即可被取出.这两项改进使得每个Stageadc都只包含了Sadc,而SDAC被摒弃.

关键词： adc架构桥电位翻转点零损开关流水线adc SDAC 基准电位子级adc

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流水线adc组合误差分析与辨识模型设计

计算机工程与科学 2011年第4期33卷 173-179页

作者：彭隽马洪胡啸彭亮华中科技大学电子与信息工程系湖北武汉430074 武汉光电国家实验室(筹) 湖北武汉430074

本文详细研究了影响流水线adc动态性能的主要误差来源及其不同组合和耦合方式的影响结果与权重,获得了流水线拼接输出数字码中的杂谐波分量与组合误差之间的对应关系。在此基础上,设计了用于表征流水线adc非线性特性的分立式维纳模型。... 详细信息

本文详细研究了影响流水线adc动态性能的主要误差来源及其不同组合和耦合方式的影响结果与权重,获得了流水线拼接输出数字码中的杂谐波分量与组合误差之间的对应关系。在此基础上,设计了用于表征流水线adc非线性特性的分立式维纳模型。对14位三级流水的AD6645芯片进行测试,结果表明流水线adc器件的实际输入输出特征与该辨识模型的性质吻合。得到的误差分析结论与经过检验的模型结构可为数字后补偿方法中非线性逆模型的选取提供参考依据。

关键词：流水线adc 组合误差辨识模型

用于流水线adc的预运放-锁存比较器的分析与设计

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湖南大学学报（自然科学版） 2008年第11期35卷 49-53页

作者：吴笑峰刘红侠石立春周清军胡仕刚匡潜玮西安电子科技大学微电子学院宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室陕西西安710071

提出了一种应用于开关电容流水线模数转换器的CMOS预运放-锁存比较器.该比较器采用UMC混合/射频0.18μm 1P6M P衬底双阱CMOS工艺设计,工作电压为1.8 V.该比较器的灵敏度为0.215 mV,最大失调电压为12 mV,差分输入动态范围为1.8 V,分辨率... 详细信息

提出了一种应用于开关电容流水线模数转换器的CMOS预运放-锁存比较器.该比较器采用UMC混合/射频0.18μm 1P6M P衬底双阱CMOS工艺设计,工作电压为1.8 V.该比较器的灵敏度为0.215 mV,最大失调电压为12 mV,差分输入动态范围为1.8 V,分辨率为8位,在40 M的工作频率下,功耗仅为24.4μW.基于0.18μm工艺的仿真结果验证了比较器设计的有效性.

关键词：预运放-锁存比较器流水线adc 踢回噪声分析与设计

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一种适用于流水线adc的数字校准算法的硬件实现

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高技术通讯 2009年第3期19卷 290-294页

作者：郭静宜李冬梅刘力源李福乐清华大学电子工程系北京100084 清华大学微电子研究所北京100084

研究了一种适用于开关电容级电路结构的流水线adc的数字后台校准算法并提出了其硬件实现方法。此算法适用于每级1.5bit和多bit的子级转换电路,实时地监控关键子级电路转换函数的特性,并从数字输出中提取校准信息,不中断正常的转换过程... 详细信息

研究了一种适用于开关电容级电路结构的流水线adc的数字后台校准算法并提出了其硬件实现方法。此算法适用于每级1.5bit和多bit的子级转换电路,实时地监控关键子级电路转换函数的特性,并从数字输出中提取校准信息,不中断正常的转换过程。文中提出的硬件实现方法通过有限状态机实现该算法,实现了各模块高效的协同工作。仿真证明用该硬件实现方法设计的校准处理系统能够有效校准电容失配和运放有限增益误差。

关键词：流水线adc 数字校准后台

应用多项式插值的流水线adc后台数字校正方法

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计算机辅助设计与图形学学报 2013年第11期25卷 1759-1766页

作者：宫月红罗敏喻明艳马建国哈尔滨工业大学微电子中心哈尔滨150001 哈尔滨工业大学(威海)微电子中心威海264209 天津大学电子信息工程学院天津300192

为了降低传统流水线型模数转换器(adc)中的采样,保持运算放大器和级间的余量放大器功耗,将级间余量放大器由闭环工作方式改为开环,对于使用开环放大器引入的非线性误差,提出一种新颖的后台校正方式.首先对开环放大器建立传输函数模型;... 详细信息

为了降低传统流水线型模数转换器(adc)中的采样,保持运算放大器和级间的余量放大器功耗,将级间余量放大器由闭环工作方式改为开环,对于使用开环放大器引入的非线性误差,提出一种新颖的后台校正方式.首先对开环放大器建立传输函数模型;然后利用信号传输的统计规律、采用多项式插值法来估计校正误差,将所得的误差值补偿给实际的传输函数值来实现后台校正.以一个12位、40MHz的数字辅助流水线adc为原型进行了仿真验证,结果表明,当输入信号频率为117.2kHz时,采用数字校正后,adc系统的微分非线性由(-0.5,0.5)提高到(-0.25,0.25),积分非线性由(-18,0.5)提高到(-0.5,0.25),无杂散动态范围和信噪失真比分别由48.5dB和42.6dB提高为78.9dB和72.3dB,校正后adc的有效位数达到11.7位.

关键词：流水线adc 后台校正开环放大器传输函数建模多项式插值

流水线adc的采样保持电路及MDAC电路设计

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流水线ADC的采样保持电路及MDAC电路设计

作者：孙园杰西安电子科技大学

学位级别：硕士

流水线模数转换器(adc)能够在速度、功耗、面积上获得较好的折衷,成为高速高精度adc应用中的主流结构。采样保持电路及增益数模单元(MDAC)电路作为流水线adc的重要组成模块,是学术界与工业界研究的热点。论文对流水线adc的采样保持电路... 详细信息

流水线模数转换器(adc)能够在速度、功耗、面积上获得较好的折衷,成为高速高精度adc应用中的主流结构。采样保持电路及增益数模单元(MDAC)电路作为流水线adc的重要组成模块,是学术界与工业界研究的热点。论文对流水线adc的采样保持电路及MDAC电路进行了研究。基于上海先进(ASMC) 0.35μm 3.3V/5.0V BiCMOS工艺,采用无采样保持运算放大器(SHA-less)结构,设计实现了适用于14位80MHz流水线adc的集成化采样保持功能的3位第一级MDAC电路。论文在分析采样保持电路及MDAC电路系统结构的基础上,完成了MDAC电路的设计,重点设计了两级BiCMOS全差分运算放大器及其开关电容共模反馈电路、BiCMOS输入缓冲器以及栅压自举开关等电路。仿真结果表明,所设计的两级全差分运算放大器的直流增益为118dB,单位增益带宽为1.65GHz,相位裕度为59°。当采样频率为80MHz,输入信号为8.515625MHz时,MDAC的SNDR约为73.3dB,SFDR约为78.2dB,有效精度约为12位,满足14位流水线adc第一级MDAC电路的系统要求。

关键词：流水线adc 高速采样保持 MDAC BiCMOS

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流水线adc的行为级建模与仿真

流水线ADC的行为级建模与仿真

作者：蔡卫华杭州电子科技大学

学位级别：硕士

如今，大规模集成电路发展已成为现代电路设计的趋势，同时这些发展也给电路设计带来了很大的挑战，特别是设计成本及设计时间的大幅度增加，因此迫使我们不得不考虑如何在设计阶段能够更加有效地提高设计效率。一般来说，大多数的模拟... 详细信息

如今，大规模集成电路发展已成为现代电路设计的趋势，同时这些发展也给电路设计带来了很大的挑战，特别是设计成本及设计时间的大幅度增加，因此迫使我们不得不考虑如何在设计阶段能够更加有效地提高设计效率。一般来说，大多数的模拟电路或者混合电路的仿真，我们都可以采用Spice、Cadence等仿真工具，而这些也已经被证明是非常有用的电路分析软件。但是随着电路规模及复杂度的不断增加，这些仿真工具也呈现很大的局限性，因为这些仿真工具在晶体管级的仿真需要耗费大量的时间，从而不可避免地导致了设计效率的降低和时间成本的增加。为此研究人员采用数字集成电路层次式设计的思想，提出建立行为级模型，进行行为级仿真来缩短时间，而这也已经被证明是一种非常有效的方法。本文主要内容是对流水线adc的进行行为级建模与仿真。首先通过了解流水线adc的组成结构，对流水线adc的基本组成单元：采样保持电路（S/H）、子adc电路、MDAC电路和数字校正电路等进行分析，在了解各个组成单元的基本原理后，对其中起关键作用的单元进行建模。在采样保持电路和MDAC电路中，运算放大器是其中最基本也是最重要的组成单元，因此运放模型的精度很大程度上决定了整个adc行为仿真的精度。而对于子adc电路来说，比较器是其中关键电路，这里采用的是高速比较器即预放大锁存比较器，其中预放大器也相当于一个开环的运放，然后分别对预放大电路和锁存器电路进行建模。对于数字电路如数字校正电路，由于数字电路的抗干扰能力强的优点，我们就用理想模型来替代。最后分别通过实际电路与建立的模型进行比较来验证建立模型的正确性。仿真结果表明建立的模型能较好地反映电路的特性。由于模型在仿真时所需的时间比原来晶体管级仿真的时间大大缩短，因此在设计电路时能够提供更高的工作效率。通过建立较精确的模型，能够为后续电路设计提供很大的帮助。本文提出的模型能较好地反映电路工作情况，因此对流水线adc设计具有重要的意义。

关键词：行为级建模流水线adc 系统模型行为级仿真

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流水线adc热噪声的分析与验证

微电子学 2015年第1期45卷 1-5页

作者：刘亮明梁晓雯中国科学技术大学合肥230027

在考虑寄生电阻、寄生电容对热噪声影响的基础上,分析了流水线adc的热噪声构成。从理论上推导了adc热噪声表达式,得到流水线adc热噪声计算结果和各部分热噪声的分布比例。通过对比计算结果和测试结果,证明了分析推导的可行性。

关键词：流水线adc 热噪声满幅信噪比