【摘 要】
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ADC是模拟信号向数字信号转换的桥梁，随着无线通信技术的飞速发展，高速高精度ADC对于提升通信系统的性能越来越重要。流水线ADC能够兼顾速度和精度，在高速高精度ADC中获得了广泛
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ADC是模拟信号向数字信号转换的桥梁，随着无线通信技术的飞速发展，高速高精度ADC对于提升通信系统的性能越来越重要。流水线ADC能够兼顾速度和精度，在高速高精度ADC中获得了广泛应用。
本文以14位流水线ADC中的关键电路作为研究重点，首先基于对流水线ADC系统误差的分析，以及精度，速度和功耗的折中考虑，确定了本文(3.5+8*1.5+3)的系统架构：前级采样保持电路+中间9级流水线结构+3位标准闪烁型ADC，其中流水线第一级采用3.5位精度，中间2～9级是1.5位精度，0.5位用于冗余校正。其次，本文分别研究了采样保持电路，乘法型数模转换器电路，运放和动态比较器，并对其进行电路设计。通过对各个关键电路结构改进和尺寸的优化，提高了流水线ADC的性能，如采样保持电路采用自举采样开关，提高了流水线ADC的采样精度；两级增益提高的运算放大器在获得高速、高增益、大输出摆幅的同时尽量降低其功耗，并逐级缩小电容及运放的尺寸以进一步优化功耗；采用动态锁存比较器，减少了流水线ADC的功耗。最后，介绍了模拟集成电路版图设计中的基本原则，设计并完成了采样保持电路，乘法型数模转换器电路，运放和动态比较器电路的版图。
整个14位流水线ADC采用Chartered0.18μm的CMOS混合信号工艺进行设计和仿真。所采用的衬底调整采样开关，其导通电阻最大值为90.6Ω，导通电阻最大变化量为0.7Ω；运放的直流环路增益为103dB，环路带宽为1.16GHz，建立时间约为4ns;动态比较器的精度为0.1mV，静态电流为60μA。
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