低功耗高精度逐次逼近型模数转换器的设计

第!"卷第#$期

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收稿日期#$""@#""A =浙江大学学报!工学版"网址#B B B=1’()*+,6=C 1(=0D (=;*!0*3

基金项目#国家自然科学基金资助项目"@"$H K "H "#A "$"K ""#$=

作者简介#袁小龙"#A K G L $#男#浙江诸暨人#博士#从事模拟与数模混合集成电路设计与研究=9I M +2,%8(+*b ,!5,62=C 1(=0D (=;*=低功耗高精度逐次逼近型模数转换器的设计

袁小龙!赵梦恋!吴晓波!严晓浪

"浙江大学超大规模集成电路设计研究所#浙江杭州H #""$K

$摘!要#为解决现代数字和数模混合系统中动态模数转换器高精度&低功耗与低成本之间的矛盾#提出一种#"位

和$""j #"H !6采样数的逐次逼近式模数转换器":F Z I F ?N $=

对电容式数模转换器电容阵列的导通时序进行了优化#在采样保持电路中加入消失调功能#在比较器设计中引入预增益级和锁存级=该模数转换器已在标准数字互补

性金属氧化物半导体工艺下实现=测试结果表明#该转换器积分非线性度小于#个最低有效位"W :E $

#差分非线性度小于"=@W :E =在$""d V C 采样率和#A #V C 输入信号频率下信噪比为@AD E #并且在@<供电电压下功耗为$=@

M[#芯片面积为#=HM M $#其性能已达到F ?N 高线性度和低功耗的设计要求=

关键词#逐次逼近式模数转换器’比较器’开关时序’积分非线性’低功耗

中图分类号#R >!H $!!!!!文献标识码#F !!!!!文章编号##""G A K H T "$""%$#$$#@H "@

T )@3)@0&6-.63&02-9-)49/22099-70+33&)a -=+,-)4&0.

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)&;9%:F Z I F ?N ’;’M X +)+7’)’6B 27;/2*360\(0*;0’2*703)+,*’*,2*0+)278’,’B X ’B 0)!!在现代数字系统中常需进行模拟与数字信号的

转换#因此#模数转换器"+*+,’3I 7’I D 23

27+,;’*50)7I 0)#F ?N $

是系统构成中的重要模块#往往对系统的性能产生重要影响=与流水级#:23

M +I ?0,7+等类型的模数转换器相比较#逐次逼近式模数转换器"6(;I

;066250+X X )’b 2M +72’*)032670)+*+,’3I D 2327+,;’*I 50)70)#:F Z I F ?N $具有功耗低#面积小等优点#尤其因制造工艺与现代数字N OQ :工艺的兼容性好#易于在较低的工艺成本下实现#可广泛应用于现代超大规模集成电路与片上系统"68670M I ’*I ;/2X #万方数据