【摘 要】
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随着混合信号电路在数据传输、通信等领域中发挥着日益重要的作用，高性能的模数转换器设计成为了关注的重点和难点。尤其是在工业应用中，对模数转换器的速度、精度、功耗、和芯
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随着混合信号电路在数据传输、通信等领域中发挥着日益重要的作用，高性能的模数转换器设计成为了关注的重点和难点。尤其是在工业应用中，对模数转换器的速度、精度、功耗、和芯片面积等关键性能指标都提出了更高的要求。为此，针对SCDMA手机芯片模拟基带部分中电源管理和无线局域网中多模模数转换的实际工业应用，本论文分析讨论了高速、高精度模数转换器的设计方法及深亚微米CMOS工艺对电路的影响。在此基础上，设计实现了一个10位32KS/s逐次逼近型结构的模数转换器和一个6位20MS/s两步式结构的模数转换器。通过对体系结构的改进和电路的优化，使模数转换器的性能得到了提升。
对于6位20MS/s两步式结构的模数转换器，采用改进的每级2.5位的余量增益电路，结合栅压自举开关的使用，在实现采样保持功能的同时，将输入范围扩展至-5/4Vref～+5/4Vref。通过仅采用一个结构简单的折叠级联运算放大器和带采样功能的自归零比较器的复用，大大减少了芯片面积和功耗。芯片采用SMIC的0.18um，1.8V，单层多晶，六层金属的混合信号CMOS工艺实现。芯片的有效面积(不包括PAD)为0.39mm2。在9.92MHz的输入频率下，仿真的SINAD和SFDR分别为35.31dB和44.5dB，功耗仅为9.5mW。
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