6位2GSps時(shí)間交織ADC設(shè)計(jì).pdf

1、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)在信號(hào)轉(zhuǎn)換的過(guò)程中,有不可替代的地位。隨著超寬帶技術(shù)(UWB)的提出,數(shù)據(jù)的傳輸速度越來(lái)越快,對(duì)于轉(zhuǎn)換器速度要求也就越來(lái)越高,速度需要達(dá)到1GHz以上。而現(xiàn)在轉(zhuǎn)換器的精度和速度在設(shè)計(jì)人員的努力下,只有有限的提升空間。為了滿足更高速度的要求,出現(xiàn)了一種新的轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu),即時(shí)間交織模數(shù)轉(zhuǎn)換器(TIADC)。
　　本論文設(shè)計(jì)的是6位2GSps兩通道的時(shí)間交織ADC,其時(shí)鐘信號(hào)采樣頻率為2GHz,電

2、源電壓為1.8V。分別設(shè)計(jì)了6位1GSps的FlashADC,基準(zhǔn)電路、多路選擇器、采樣時(shí)鐘失配的校正電路和比較器失調(diào)的校正電路等。對(duì)時(shí)間交織模數(shù)轉(zhuǎn)換器存在的失配進(jìn)行了分析,設(shè)計(jì)了時(shí)鐘失配的校正電路。采用的是基于零點(diǎn)穿越的概率統(tǒng)計(jì)來(lái)提取出采樣時(shí)刻的誤差,用數(shù)字校正算法將誤差處理,然后控制延遲單元,調(diào)整采樣時(shí)鐘的相位信息,將誤差減小到最小,提高轉(zhuǎn)換器的性能。針對(duì)于比較器的失調(diào),采用數(shù)字邏輯控制電流修整的技術(shù),來(lái)減小比較器的失調(diào),屬于前臺(tái)校

3、正的方案。經(jīng)過(guò)仿真,測(cè)得時(shí)間交織模數(shù)轉(zhuǎn)換器靜態(tài)性能的積分非線性為0.65LSB,微分非線性為0.44LSB。加入100ps的時(shí)鐘失配量,當(dāng)輸入信號(hào)的頻率為100MHz的時(shí)候,信噪比為32.1dB,采樣時(shí)鐘的失配對(duì)轉(zhuǎn)換器動(dòng)態(tài)性能沒(méi)有影響。當(dāng)輸入信號(hào)500MHz時(shí),采用時(shí)鐘失配的校正,能夠?qū)⑥D(zhuǎn)換器的信噪比提高1.12dB。
　　進(jìn)行了數(shù)字電路和模擬電路版圖的設(shè)計(jì)。對(duì)整體版圖進(jìn)行了DRC、LVS和寄生參數(shù)的提取,進(jìn)行了后仿真。積分非線性