CMOS流水線型ADC研究與設(shè)計的中期報告

CMOS流水線型ADC研究與設(shè)計的中期報告中期報告一、項目背景隨著技術(shù)的不斷進步，模擬信號數(shù)碼化技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今世界尤其是通信領(lǐng)域必不可少的芯片設(shè)計技術(shù)。其中，CMOS流水線型ADC的研究和設(shè)計已經(jīng)為現(xiàn)代通信系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)傳輸和自適應(yīng)控制提供了重要的支持。本項目旨在研究和設(shè)計一種高精度、高速的CMOS流水線型ADC，以滿足現(xiàn)代通信系統(tǒng)對數(shù)碼化信號的要求。二、項目進展1.研究文獻(xiàn)分析通過查閱一系列文獻(xiàn)，了解了已有的關(guān)于流水線型ADC研究和設(shè)計的進展和基礎(chǔ)。具體來說，我們主要參考了以下文獻(xiàn)：[1]FangLi,ZhongliangJin,‘A10-bitpipelineA/Dconverterwithlow-powerhigh-speedfeatures’,IEEEInternationalSymposiumonIndustrialElectronics,2018.[2]YifeiLiu,GuanghuaXu,‘Area-efficient10-bitCMOSpipelineADCwithalow-powerclockphasedelaygenerator’,IEEEInternationalConferenceonElectronDevicesandSolid-StateCircuits,2017.[3]DanWang,AlanMantooth,‘DesignandImplementationof12-bit100MS/sPipelinedADCsin90-nmCMOS’,IEEETransactionsonCircuitsandSystemsI,2013.通過閱讀以上文獻(xiàn)，我們對流水線型ADC的技術(shù)原理和設(shè)計要求有了進一步的了解，并且積累了一定的經(jīng)驗和思路。2.設(shè)計方案本項目計劃設(shè)計一種12位、100MS/s的CMOS流水線型ADC。在設(shè)計方案的制定過程中，我們參考了多項類似于本項目的研究案例，并基于這些案例進行了創(chuàng)新性的探索和優(yōu)化。下面是我們目前已經(jīng)確定的設(shè)計方案：（1）前置放大器采用可編程增益放大器（PGA）；（2）采用雙重取樣架構(gòu)，可有效降低采樣過程中的抖動；（3）選擇8級流水線結(jié)構(gòu)，以保證較高的分辨率和較快的采樣速度；（4）包括比較器、數(shù)字校正塊等多個子電路，以保證精度和魯棒性。3.已經(jīng)完成的工作從項目啟動開始，我們已經(jīng)完成了以下的工作：（1）一個ADC動態(tài)數(shù)學(xué)模型的建立與仿真驗證，以評估該模型的準(zhǔn)確性和適用性；（2）前置放大器電路的模擬設(shè)計和驗證，包括參考和增益控制電路的設(shè)計及仿真；（3）采樣保持電路的設(shè)計和驗證，包括樣品保持開關(guān)電路、采樣保持電容、采樣保持滯后電路等；（4）比較器電路的設(shè)計與驗證，包括傳統(tǒng)比較器、基于參考電流源的比較器、基于差分放大器的比較器等多種方案的研究和試驗。4.下一步計劃在接下來的研究過程中，我們將重點完成以下工作：（1）流水線邏輯單元的設(shè)計與驗證，包括加法器、混合器、梯形逼近塊等；（2）數(shù)字校正單元的設(shè)計與驗證，包括壓縮電路、比例-積分校正電路等；（3）整個芯片級的模擬與驗證，包括功耗和信噪比等關(guān)鍵參數(shù)成本的評估和測試；（4）芯片物理實現(xiàn)設(shè)計，包括版圖設(shè)計、驗證和測試等。三、存在的問題本項目還存在一些技術(shù)問題和困難，需要進一步解決。具體有：（1）CMOS流水線型ADC本身技術(shù)難度較大，設(shè)計周期較長，需要大量的驗證和實驗，因此我們需要不斷優(yōu)化研究方法和流程，并加強和其他研究團隊的溝通和交流；（2）考慮到制造成本和設(shè)計周期的限制，我們的設(shè)計需要綜合考慮諸多復(fù)雜的因素，包括工藝要求、芯片面積、器件信噪比和功耗等等；（3）另外還需要注意現(xiàn)代通信系統(tǒng)不斷的更新和變化，需要積極與其保持同步，并及時更新我們的設(shè)計要求和方案。四、結(jié)論目前為止，本項目已經(jīng)完成了前