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用于流水线ADC的无采样保持运放前端电路
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Front-end Circuit without Sample-and-hold Amplifier for Pipelined ADC
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    摘要:

    为了降低流水线模数转换器功耗与提升输入信号范围,设计了一种无采样保持运放前端电路. 移除采样保持运放降低了功耗,并改进开关时序进一步降低电路功耗;同时改进传统开关电容比较器输入,使得模数转换器可达到0 ~ 3.3 V满电源电压的量化范围. 将设计的无采样保持运放前端电路应用在一款低功耗12位50 MS/s流水线模数转换器进行验证,采用0.18 μm 1P6M工艺进行流片,芯片面积为1.95 mm2. 测试结果表明:3.3 V电压下,采样率为50 MS/s、输入信号频率为5.03 MHz时,信噪失真比(SNDR)为64.67 dB,无杂散动态范围(SFDR)为72.9 dB,功耗为65 mW.

    Abstract:

    A front-end circuit without Sample-and-Hold Amplifier(SHA) is presented for reducing power consumption and increasing input range of pipelined ADC. Removing Sample-and-Hold Amplifier and improving switching timing reduce the circuit power consumption,while improving the traditional switched-capacitor comparator inputs to make ADC achieve a 0-3.3V full supply voltage quantization range. The front-end circuit without Sample-and Hold Amplifier is verified in a low power 12 bit 50 MS/s pipelined ADC. The circuit is implemented in a 0.18 μm 1P6M process,and occupies a chip area of 1.95 mm2. The test results with a 5.03 MHz input wave under a sampling rate of 50 MS/s show that the ADC achieves a 64.67 dB signal-to-noise and distortion ratio(SNDR) as well as a 72.9 dB spurious-free dynamic range(SFDR),while it consumes the power consumption of 65 mW.

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陈迪平,张仁梓?覮,曹伦武,陈卓俊,曾健平.用于流水线ADC的无采样保持运放前端电路[J].湖南大学学报:自然科学版,2020,47(10):86~91

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  • 在线发布日期: 2020-10-26
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