14位高速高精度CMOS數(shù)模轉換器研究.pdf

1、隨著無線通信的領域的迅猛發(fā)展，數(shù)模轉換器以及模數(shù)轉換器做為連接模擬信號與數(shù)字信號之間連接的樞紐，其重要性越來越高。由于數(shù)字電路處理速度的迅速提升，高性能的數(shù)模以及模數(shù)轉換器的發(fā)展就成為了制約整個通訊芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。同時隨著如今工藝尺寸的不斷縮小，模擬芯片的設計難度也在不斷的提高，這就給高性能DAC的設計者帶來了巨大的挑戰(zhàn)。電流舵DAC由于其能夠支持極高采樣率以及對于標準工藝的優(yōu)秀兼容性，一直以來都是超高速DAC設計者們常用的主要

2、結構。但是電流舵DAC也不可避免的存在著許多不足的地方，開關信號產(chǎn)生的毛刺能量以及電流源陣列內所存在的各種靜態(tài)以及動態(tài)失配會很大程度上限制DAC的線性度。本文針對以上影響進行了優(yōu)化與改進從而提升了DAC的線性度。
　　本文基于SMIC0.18μm的標準CMOS生產(chǎn)工藝進行設計，設計了一款采樣速率最高能夠達到3GSPS的14位高速高精度電流舵DAC。此DAC采用了高4位低10位的分段式譯碼結構對輸入信號進行譯碼，其中高位采用了改進型

3、的分組隨機旋轉二進制譯碼結構對輸入的數(shù)字信號進行譯碼。采用此譯碼方式能夠有效的在電路的復雜度以及電路動態(tài)匹配性能之間尋找平衡點，隨后使用四通道數(shù)據(jù)內插技術對經(jīng)過譯碼之后的四路低頻采樣信號進行內插組合而成一個最高能夠達到3GSPS的高頻采樣信號從而達到提升DAC動態(tài)性能的目的，本文所采用的單位電流源使用的共源共柵的結構來提升電流源的的輸出阻抗，同時采用了四相開關結構來降低控制信號翻轉產(chǎn)生的毛刺對于DAC線性度的影響，提高DAC的整體性能。