流水线模数转换器MDAC误差分析与校正

摘要

模数转换器(Analog-to-Digital Converter,简称 ADC)作为模拟电路和数字电路之间的接口电路,是现代通信、信息技术的重要模块。特别是流水线模数转换器作为一种能同时满足高速高精度需求的模数转换器被广泛采用。随着无线通讯技术、微电子技术的飞速发展,人们对模数转换器的速度、精度以及动态性能的要求越来越高。在 ADC中使用校正技术能够提高电路性能并降低模拟电路设计难度,因而具有重要意义。
　　在流水线模数转换器中,第一级电路中的 MDAC电路是影响其性能的关键部分。MDAC的电路误差分析和校正是本文研究的重点。首先介绍了流水线 ADC的基本原理、结构和性能参数,然后根据电路指标要求设计了第一级 MDAC的电路,接着对 MDAC中的误差进行了分析,提出了插入伪随机序列的校正算法。伪随机序列随着输入信号经过信号通路,从而达到测量级间增益误差的目的,然后通过迭代算法,经过一定次数的迭代之后,使系数得到校正,从而对误差引起的输出结果的偏差进行校正。该校正算法不会打断模数转换器的工作。MATLAB的模型的仿真结果表明,使用了该校正算法之后,系统的误差得到较好的校正,输出特性得到提高。
　　本文的电路设计基于 TSMC0.13μm标准 CMOS1.2V工艺。

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第一章 绪论

1.1 研究意义

1.2 ADC 校正的现状和发展趋势

1.3 论文结构安排

第二章 模数转换器性能指标

2.1 ADC 的基本原理

2.2 ADC 的性能指标

2.3 Pipelined ADC 的基本原理

2.4 冗余位数字校正的基本原理

2.5 本章小结

第三章 Pipelined ADC MDAC 误差分析

3.1 MDAC 工作原理

3.2 MDAC 电路设计

3.3 MDAC 误差分析

3.4 本章小结

第四章 Pipelined ADC MDAC 增益误差的数字后台校正

4.1 基于 MATLAB 的 ADC 模型的搭建

4.2 数字校正算法工作原理

4.3 参数确定与仿真

4.4 Pipelined ADC 中其它误差对校正算法的影响

4.5 本章小结

第五章 总结与展望

致谢

参考文献