10位80Msps四路并行流水線ADC的設(shè)計(jì)的綜述報(bào)告

10位80Msps四路并行流水線ADC的設(shè)計(jì)的綜述報(bào)告綜述報(bào)告：10位80Msps四路并行流水線ADC的設(shè)計(jì)隨著通信、醫(yī)療、工業(yè)等領(lǐng)域?qū)Ω咚俑呔炔杉男枨蟛粩嘣龃螅咚貯DC的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。在設(shè)計(jì)高速ADC時(shí)，需要考慮的因素較多，如分辨率、信噪比、動(dòng)態(tài)范圍、失真等等。本文主要介紹一種10位80Msps四路并行流水線ADC的設(shè)計(jì)。1、架構(gòu)該ADC采用四路并行結(jié)構(gòu)，每路采樣頻率為20MHz，可以通過(guò)外部IO直接并聯(lián)工作。ADC的整體架構(gòu)采用流水線結(jié)構(gòu)，通過(guò)拆分多級(jí)工序?qū)崿F(xiàn)高速并行采集。具體來(lái)說(shuō)，采樣信號(hào)分別進(jìn)入第一級(jí)采樣保持電路，經(jīng)過(guò)采樣保持后轉(zhuǎn)入比較器進(jìn)行比較，然后將比較器的輸出和延遲單元的產(chǎn)生時(shí)序信號(hào)一同送入編碼器，最終輸出數(shù)字信號(hào)。由于采用四路并行結(jié)構(gòu)，所以四路采樣每個(gè)時(shí)鐘周期都需要進(jìn)行一次。2、采樣保持電路采樣保持電路用于實(shí)現(xiàn)ADC對(duì)輸入信號(hào)的采樣和保持。在設(shè)計(jì)采樣保持電路時(shí)，需要考慮采樣窗口的開(kāi)關(guān)速度和保持電容的選型。由于采樣電容充電需要一定時(shí)間，因此開(kāi)關(guān)速度需要非?？?，且需要防止拍動(dòng)噪聲的影響。保持電容的選型一般要滿(mǎn)足采樣保持時(shí)間的需求，且需要具備低漏電特性，以確保電容電荷的穩(wěn)定性。3、比較器比較器用于將采樣信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字電平，是ADC中重要的組成部分之一?？焖夙憫?yīng)時(shí)間和低失真是比較器的主要指標(biāo)，因此在選擇比較器時(shí)需要考慮轉(zhuǎn)換速率、輸入電平、電源電壓等因素。4、延遲單元采樣信號(hào)的延遲單元用于保證信號(hào)采樣和編碼器時(shí)序的一致性。由于數(shù)字電路中晶體管閾值電壓、溫度等因素的影響，會(huì)產(chǎn)生時(shí)序誤差，因此需要通過(guò)第二級(jí)延遲單元來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償。5、編碼器編碼器用于將比較器輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，采用二進(jìn)制編碼方式。在設(shè)計(jì)編碼器時(shí)，需要考慮時(shí)鐘提取、誤碼率、編碼器集成功耗等因素。6、時(shí)鐘高速ADC中時(shí)鐘的穩(wěn)定性和精確性非常重要，直接影響ADC的精度和失真。該ADC采用的是片上鎖相環(huán)電路（PLL）生成的時(shí)鐘，具有高精度和低抖動(dòng)的優(yōu)勢(shì)。7、仿真結(jié)果通過(guò)Matlab和Hspice進(jìn)行仿真，可以得到該ADC的一些基本性能指標(biāo)。例如，采樣頻率為20MHz，SNDR約為54dB，ENOB為9.46位，SFDR為72dBc，DNL為0.6LSB，INL為0.8LSB，這些指標(biāo)都符合10位80MspsADC的性能要求。8、結(jié)論綜上所述，該10位80Msps四路并行流水線ADC具有高速、高分辨率、低失真等優(yōu)點(diǎn)，適用于工業(yè)、醫(yī)療、通信等領(lǐng)域的高速數(shù)據(jù)