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《西安电子科技大学》 2007年
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高速CMOS A/D转换器的设计研究

王波  
【摘要】: 随着数字通信系统的发展,高速数字处理系统对模拟信号和数字信号之间的转换要求越来越高。高速模数转换器已经成为当今模拟集成电路的研究热点。 本文在对比分析各种高速CMOS模数转换器结构和特点的基础上,深入研究了采样保持的基本原理,对采样开关的沟道电荷注入、时钟馈通等非理想因素进行了理论分析,讨论了消除这些非理想因素的办法。在讨论了采样电容的选择和采样开关的优化设计之后,设计了一种用于10位分辨率,50MHz流水线ADC的全差分开关电容采样保持电路。该采样保持电路采用底极板采样技术。基于现代标准COMS技术,采用TSMC 0.25um标准CMOS模型,在Cadence环境运用spectre仿真软件下得出,采样保持电路的输入范围为2V,建立时间为3.3ns.仿真证明电路能够很好的抑制各种非理想因素。采样保持电路中的运算放大器采用折叠共源共栅结构,该运放采用增益提高技术增加了直流开环增益,并保持了共源共栅运放在频率特性方面的优点。主运放采用开关电容共模反馈电路,辅助运放由于采用了单端输出结构而省去了共模反馈电路。仿真结果表明,在单电源电压下,运算放大器的直流开环增益为93.5dB,单位增益带宽为241MHz,相位裕度为68°,完全能够满足采样保持电路的要求。此外,对流水线型A/D转换器中动态比较器、时钟发生器、数字校正电路及版图原则方面也做了一定的研究。
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TN792

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 王俊博;基于CMOS工艺10位模数转换电路的设计[D];黑龙江大学;2010年
2 杨晓峰;12bit-100MHz流水线模数转换器关键单元的研究与设计[D];华中科技大学;2009年
3 胡黎斌;超低功耗VCO型模数转换器的设计[D];苏州大学;2012年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨盛波;唐宁;覃贤芳;;一种用于RFID标签芯片LDO稳压源的设计[J];安防科技;2008年12期
2 周明;;开关电源控制器在汽车电子产品中的应用及研究[J];安徽科技;2008年03期
3 何晓燕;王庆春;;CMOS反相器电压传输特性的分析和仿真[J];安康师专学报;2006年02期
4 祝晓笑;刘昌举;蒋永富;;格雷码在焦平面CMOS读出电路中的应用[J];半导体光电;2009年04期
5 黄松垒;张伟;黄张成;方家熊;;基于输入失调补偿的暗电流抑制读出电路研究[J];半导体光电;2011年03期
6 余有灵,许维胜,吴启迪;电子镇流器控制器中带隙基准源的设计与实现[J];半导体技术;2004年11期
7 杨振,颜永红,齐良颉;利用CMOS技术实现pH-ISFET传感器集成化的设计[J];半导体技术;2004年12期
8 沈菊;宋志棠;刘波;封松林;朱加兵;;一种高精度CMOS带隙基准电压源设计[J];半导体技术;2007年09期
9 叶英;曾健平;马勋;朱军;;应用于∑Δ ADC的带隙基准源的设计[J];半导体技术;2007年10期
10 曾健平;邹韦华;易峰;田涛;;高电源抑制比带隙基准电压源的设计[J];半导体技术;2007年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨栋;赵毅强;廖俊;;线列红外探测器读出电路的研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
2 黄松垒;张伟;黄张成;方家熊;;基于输入失调补偿的暗电流抑制读出电路研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
3 王欢;王志功;乔庐峰;徐勇;刘永旺;牛晓康;杨思勇;徐健;;155-Mb/s0.5μm CMOS激光驱动器[A];全国第十三次光纤通信暨第十四届集成光学学术会议论文集[C];2007年
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6 刘成;姜岩峰;;十六通道恒流LED驱动芯片的设计[A];2009年中国高校通信类院系学术研讨会论文集[C];2009年
7 蒋先伟;吴秀龙;徐超;陈军宁;周杰;;一种可变增益放大器的设计[A];中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C];2007年
8 刘勇;安志鸿;;低频低噪声放大器设计[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(二)[C];2007年
9 冯玮;周华;蒋湘;杜明鲜;;光接收机限幅放大器用带温度补偿自适应迟滞比较器设计[A];第五届中国通信集成电路技术与应用研讨会会议文集[C];2007年
10 陈伟;蒋湘;;一种激光驱动器芯片过流保护电路的设计与实现[A];中国通信学会第五届学术年会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王忆;高性能低压差线性稳压器研究与设计[D];浙江大学;2010年
2 许伟伟;适用于便携式产品的单电感多输出直流—直流变换器的研究与设计[D];复旦大学;2011年
3 李娅妮;单周期临界导通PFC转换器控制模式及关键技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
4 吴铁峰;基于PWM控制方式的电源管理芯片设计与实现[D];西安电子科技大学;2011年
5 孙康明;高性能视网膜修复芯片的研究[D];重庆大学;2010年
6 李蕾;UHF RFID单芯片读写器关键技术研究与设计[D];天津大学;2010年
7 刘云涛;电容式SIGMA-DELTA微加速度计接口ASIC芯片研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 魏琦;高性能流水线模数转换器设计[D];清华大学;2010年
9 吕伟锋;工艺波动对纳米尺度MOS集成电路性能影响模型与相关方法研究[D];浙江大学;2012年
10 徐建;高精度ΔΣ调制器的高性能优化技术研究[D];浙江大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王忠宝;无源RFID温度传感芯片模拟前端设计[D];辽宁工程技术大学;2010年
2 居大鹏;大功率LED驱动器的研究与设计[D];苏州大学;2010年
3 谭传武;高性能BICMOS电荷泵电源管理芯片设计[D];湖南工业大学;2010年
4 张尔东;音叉式石英微陀螺CMOS集成检测电路设计[D];哈尔滨理工大学;2010年
5 陈丽坤;一种高速流水线ADC的研究[D];北京交通大学;2011年
6 王成成;仪器前端专用集成电路研究与测试[D];北京交通大学;2010年
7 白光宇;射频可重构滤波器设计[D];北京交通大学;2010年
8 付丽曼;嵌入式12位300MHz数模转换器设计技术研究[D];江南大学;2010年
9 李栋;近场无线传感片上系统的设计与实现[D];浙江大学;2011年
10 范镇淇;漏电保护器专用芯片优化设计与应用技术研究[D];浙江大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡晓宇;周玉梅;;一种用于14bit 50MHz流水线模数转换器的CMOS采样开关[J];半导体学报;2007年09期
2 ;Maxim推出低功耗双通道10位ADC[J];单片机与嵌入式系统应用;2008年12期
3 吕彦涛;张晓林;张超;;并行流水线模数转换器[J];电子测量技术;2005年06期
4 Tiger;;德州仪器推出业界最小型16位ADC[J];电子产品世界;2009年10期
5 程坤,秦明,张中平,黄庆安;CMOS Schmitt触发器的设计与模拟[J];电子器件;2005年03期
6 董庆祥;;数字校对技术在流水线ADC中的应用[J];电子器件;2005年04期
7 胡黎斌;李文石;;低功耗-高速-高精度SARADC的FoM函数研究[J];电子器件;2011年03期
8 ;凌力尔特推出超低功率14位150Msps ADC[J];中国电子商情(基础电子);2009年05期
9 施宇峰;许俊;任俊彦;陈诚;;一种改进的流水线模数转换器结构[J];复旦学报(自然科学版);2005年06期
10 魏智;解析逐次逼近ADC[J];国外电子元器件;2003年02期
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1 李建;低功耗低电压CMOS流水线摸数转换器的结构研究与实现[D];复旦大学;2008年
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1 刘昕颖;混沌ADC的电路与优化设计及其性能分析[D];浙江大学;2003年
2 胡小波;12位40兆采样频率流水线结构模数转换器[D];华中科技大学;2004年
3 孔晓彬;基于CMOS工艺的流水线A/D转换器的实现[D];浙江大学;2005年
4 陈曦;高性能流水线型模数转换器集成电路的设计[D];浙江大学;2006年
5 张亮;10位逐次逼近型模数转换器的设计[D];沈阳工业大学;2006年
6 王娜;电荷再分配SAR ADC设计中高精度的实现[D];四川大学;2006年
7 陈霞;12位50Msps流水线A/D转换器的研究与设计[D];西安电子科技大学;2007年
8 严奇;10位40MHz流水线模数转换器的设计[D];西安电子科技大学;2006年
9 杨秀丽;基于CMOS工艺的10位SAR ADC的研究与设计[D];合肥工业大学;2007年
10 王晓艳;12位逐次逼近型A/D转换器的研究与设计[D];西北大学;2007年
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1 陈诚,王照钢,任俊彦,许俊;200Ms/s177mW8位折叠内插结构的CMOS模数转换器(英文)[J];半导体学报;2004年11期
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8 周勇;;X射线探测器前端信号处理芯片设计[J];微电子学与计算机;2009年11期
9 Tsutomu Ishihara ,蔡永才;CMOS硅集成压力传感器[J];微电子学;1988年04期
10 ;模拟器件天地[J];世界电子元器件;1995年05期
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2 刘超铭;李兴冀;耿洪滨;;不同粒子辐射条件下CMOS器件电离辐射损伤效应研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
3 高焕;童玲;;CMOS图像传感器在视频监控系统中的应用[A];2004全国图像传感器技术学术交流会议论文集[C];2004年
4 苏利;;数字电路实验中CMOS器件的应用探讨[A];教育部中南地区高等学校电子电气基础课教学研究会第二十届学术年会会议论文集(上册)[C];2010年
5 明安杰;陈大鹏;欧文;王玮冰;何伟;刘占峰;;CMOS工艺兼容红外焦平面阵列的设计及制作[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(上册)[C];2010年
6 周治平;;新型CMOS栅极堆栈结构及材料——21世纪对微电子工业的巨大挑战(英文)[A];信息科学与微电子技术:中国科协第三届青年学术年会论文集[C];1998年
7 王顺义;晏磊;赵红颖;;CMOS图像传感器在可见光遥感中的应用研究[A];第三届全国数字成像技术及相关材料发展与应用学术研讨会论文摘要集[C];2004年
8 王锦阳;;CMOS技术按比例缩小及对老化的影响[A];中国电子学会可靠性分会第十四届学术年会论文选[C];2008年
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10 吕学士;;用于可植入式医疗电子的无线CMOS SoCs[A];中国仪器仪表学会医疗仪器分会2010两岸四地生物医学工程学术年会论文集[C];2010年
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1 ;CCD、CMOS:谁将主宰潮流[N];中国计算机报;2001年
2 陕西 何兴明;CMOS电池的放电技巧[N];电脑报;2002年
3 马大光;轻松玩转CMOS[N];中国电脑教育报;2002年
4 江苏 鲁思慧;新型CMOS开关去抖器MAX6816及应用[N];电子报;2002年
5 宋德军;不可忽视的CMOS问题[N];电脑报;2002年
6 成都 李平;CMOS和TTL电路的特点、区别及使用注意事项[N];电子报;2011年
7 子良 摘译;通用CMOS/TTL逻辑和时钟探头[N];电子报;2009年
8 记者 孙文博/北京;CMOS SoC解决方案出炉[N];电子资讯时报;2004年
9 ;CMOS中几项设置项的含义[N];电脑报;2001年
10 ;AMD发布世界速度最快的CMOS晶体管[N];中国高新技术产业导报;2001年
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1 赵磊;16位高速CMOS流水线模数转换器关键技术研究[D];西安电子科技大学;2013年
2 余长亮;全差分光电集成接收机的研究与标准CMOS工艺实现[D];天津大学;2010年
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6 杨广华;标准CMOS工艺硅基LED器件设计及实验分析[D];天津大学;2010年
7 屈江涛;硅基应变CMOS研究与设计[D];西安电子科技大学;2012年
8 马晓华;90nm CMOS器件强场可靠性研究[D];西安电子科技大学;2006年
9 罗斌;基于CMOS图像传感器的多光谱遥感成像系统几个关键问题研究[D];北京邮电大学;2011年
10 朱天成;微光CMOS图像传感器关键技术研究[D];天津大学;2010年
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1 王波;高速CMOS A/D转换器的设计研究[D];西安电子科技大学;2007年
2 杨琦;基于0.18μm CMOS工艺的8位超高速采样保持电路设计[D];西安电子科技大学;2008年
3 胡炜;基于0.18μm CMOS工艺的高速以及高精度采样保持电路设计[D];西安电子科技大学;2009年
4 钱立旺;0.6μm CMOS 622Mb/s高速分接器设计[D];合肥工业大学;2004年
5 梁飞;基于CMOS图像传感器的成像技术与处理方法研究[D];沈阳航空工业学院;2010年
6 余长亮;前均衡CMOS光电集成接收机的理论研究与设计[D];天津大学;2010年
7 吴国峰;CMOS毫米波功率放大器研究及设计[D];杭州电子科技大学;2011年
8 姚瑞亭;CMOS图像传感器测试方案研究[D];复旦大学;2010年
9 胡骁;多模多频收发机中CMOS正交变频器的设计和实现[D];华东师范大学;2011年
10 张传武;采用新型CMOS的光散射法颗粒测量研究[D];南京工业大学;2003年
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