一種應(yīng)用于便攜式無線基帶通信的超低功耗SARADC.pdf

1、基帶（Baseband）是協(xié)助手機完成無線網(wǎng)絡(luò)建立和通信工作。其功能囊括手機通信的物理層面。基帶芯片的功能分為發(fā)送和接收。接收端的功能按順序排列為：接收信號、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字信號處理。目前無線通信設(shè)備發(fā)展迅速，基帶通信的頻率越來越高，對模數(shù)轉(zhuǎn)換的要求也隨之變高。由于SAR ADC具有尺寸小、功耗低等特點，SAR ADC適合集成在基帶芯片之中。傳統(tǒng)SAR ADC的采用了狀態(tài)機控制的同步時序邏輯，單通道采樣速率難以提升。近年來，隨著異步

2、時序邏輯的興起，異步時序邏輯已經(jīng)成為一種高速SAR ADC的標準配置。本文基于SMIC55nm CMOS工藝，設(shè)計了一個分辨率為10位，采樣率為100Msps的SAR ADC。SAR ADC核心結(jié)構(gòu)包括：采樣開關(guān)、電容陣列、動態(tài)比較器、異步時序邏輯等模塊。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴闡述了脈沖調(diào)制電路、采樣開關(guān)、異步時序邏輯的結(jié)構(gòu)和設(shè)計過程，對于采樣開關(guān)的要點進行了說明，給出了本次設(shè)計中的異步時序邏輯的時序圖。⑵闡述了電容陣列、比

3、較器的設(shè)計。其中對電容失配、噪聲、功耗都做了詳細的仿真和分析。對比較器的失調(diào)、噪聲做了完整的仿真和說明。并對比較器的比較速度給出了一個較為準確的理論模型。重點描述了失調(diào)電壓校準電路，首先對比了目前主要的失調(diào)電壓校準電路，給出了本次設(shè)計中失調(diào)電壓校準電路的結(jié)構(gòu)與工作過程。⑶通過版圖仿真分析表明該SAR ADC在100Msps的采樣率下能夠正常工作。且ADC靜態(tài)性能優(yōu)秀，INL和DNL均小于1個LSB。通過仿真得到該ADC動態(tài)性能優(yōu)秀，在輸