隨著計(jì)算機(jī)和移動(dòng)通信的迅猛發(fā)展,系統(tǒng)對(duì)高速高精度ADC的需求越來(lái)越多,ADC正向高速、高精度和低功耗的方向發(fā)展。流水線ADC能夠在相對(duì)較低的功耗情況下,實(shí)現(xiàn)高采樣頻率和高精度,因此,流水線ADC成為現(xiàn)在研究的熱門(mén)方向。在流水線ADC結(jié)構(gòu)中,采樣保持電路(sample/hold,S/H)往往作為模擬前端電路,因此,S/H電路的精度和速度就限制了ADC所能實(shí)現(xiàn)的精度和速度。所以為了實(shí)現(xiàn)高速高精度ADC,我們就必須研究高速高精度S/H電路。本文從S/H電路理論、S/H電路結(jié)構(gòu)、S/H電路誤差源、S/H電路建立模型、高性能采樣開(kāi)關(guān)及高速高增益運(yùn)算放大器等方面探討和研究了相關(guān)理論和電路實(shí)現(xiàn),最后基于40nm CMOS工藝設(shè)計(jì)了12bit 300MS/s的采樣保持電路。主要成果和結(jié)論包括:1.本論文系統(tǒng)性地對(duì)比了不同S/H結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。在保證12bit精度和300MS/s采樣頻率的情況下,為了降低功耗,選擇電容翻轉(zhuǎn)型S/H電路作為最終使用的結(jié)構(gòu)。2.本論文分析了S/H電路采樣相的誤差源和減小誤差的常見(jiàn)方法。而采樣開(kāi)關(guān)是最重要的誤差源。于是重點(diǎn)分析了高性能采樣開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu),最后設(shè)計(jì)了一種適合于本次應(yīng)... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
    1.3 本文的主要貢獻(xiàn)和創(chuàng)新
    1.4 論文的內(nèi)容和架構(gòu)
第二章 采樣保持電路理論
    2.1 采樣保持電路基礎(chǔ)和性能指標(biāo)
    2.2 采樣保持電路時(shí)域和頻域分析
    2.3 采樣保持電路結(jié)構(gòu)
        2.3.1 開(kāi)環(huán)結(jié)構(gòu)
            2.3.1.1 基于二極管橋開(kāi)關(guān)的采樣保持電路
            2.3.1.2 基于射隨器開(kāi)關(guān)的采樣保持電路
            2.3.1.3 基于AB類緩沖器的采樣保持電路
        2.3.2 閉環(huán)結(jié)構(gòu)
            2.3.2.1 電荷轉(zhuǎn)移型采樣保持電路
            2.3.2.2 電容翻轉(zhuǎn)型采樣保持電路
    2.4 本章小結(jié)采用的采樣保持結(jié)構(gòu)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 采樣保持電路采樣相
    3.1 誤差源
        3.1.1 溝道電荷注入
            3.1.1.1 提前關(guān)斷時(shí)序
        3.1.2 時(shí)鐘饋通
        3.1.3 非線性導(dǎo)通電阻
        3.1.4 kT/C噪聲
    3.2 采樣開(kāi)關(guān)
        3.2.1 NMOS開(kāi)關(guān)
        3.2.2 CMOS開(kāi)關(guān)
        3.2.3 柵壓自舉開(kāi)關(guān)
    3.3 采用的采樣開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 采樣保持電路保持相
    4.1 誤差源
        4.1.1 運(yùn)放噪聲
            4.1.1.1 熱噪聲
            4.1.1.2 閃爍噪聲
        4.1.2 高頻耦合
        4.1.3 靜態(tài)誤差
        4.1.4 動(dòng)態(tài)誤差
    4.2 保持相建立過(guò)程
        4.2.1 壓擺區(qū)
            4.2.1.1 單極點(diǎn)運(yùn)放假設(shè)
            4.2.1.2 雙極點(diǎn)運(yùn)放假設(shè)
    4.3 高速高增益運(yùn)算放大器
        4.3.1 兩級(jí)運(yùn)算放大器
        4.3.2 套筒運(yùn)算放大器
        4.3.3 折疊共源共柵運(yùn)算放大器
        4.3.4 增益的提高
            4.3.4.1 兩級(jí)套筒運(yùn)算放大器
            4.3.4.2 增益自舉運(yùn)算放大器
    4.4 運(yùn)放指標(biāo)推導(dǎo)及采用的結(jié)構(gòu)
        4.4.1 運(yùn)放指標(biāo)推導(dǎo)
        4.4.2 采用的運(yùn)放結(jié)構(gòu)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 采樣保持電路設(shè)計(jì)和仿真
    5.1 采樣保持電路結(jié)構(gòu)和時(shí)序
    5.2 采樣開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)和仿真
    5.3 運(yùn)算放大器的結(jié)構(gòu)和仿真
        5.3.1 輔助運(yùn)放的仿真
        5.3.2 主運(yùn)放的仿真
    5.4 采樣保持電路系統(tǒng)仿真
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高速高增益運(yùn)算放大器的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J]. 朱穎,何樂(lè)年,嚴(yán)曉浪.  電路與系統(tǒng)學(xué)報(bào). 2008(02)
[2]一種用于高速高精度A/D轉(zhuǎn)換器的自舉采樣電路[J]. 王磊,尹文婧,許俊,任俊彥.  微電子學(xué). 2007(01)
[3]一種低電壓高精度125MHz采樣/保持電路[J]. 王照鋼,陳誠(chéng),任俊彥,許俊.  微電子學(xué). 2004(03)
[4]新型CMOS采樣/保持電路的設(shè)計(jì)研究[J]. 朱樟明,楊銀堂,柴常春.  微電子學(xué). 2004(03)
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本文編號(hào)：2903457