基于环形放大器的高能效12位200 MS/s流水线逐次逼近型模数转换器设计

摘要

针对5G和WiFi 6E的无线通信应用场景,提出了一款基于环形放大器的高能效12位200 MS/s流水线逐次逼近型模数转换器（Pipeline SAR ADC）.针对传统流水线ADC中残差放大器速度慢、功耗高的问题,设计了一种基于自偏置环形放大器的伪差分开关电容放大器,采用第二级参考电压减半的方式,减小系统功耗,提高整体工作速度.针对传统栅压自举开关,进行速度优化和时钟馈通补偿.提出了一种基于SR-latched的数据寄存器,提高了SAR ADC逻辑电路的速度.该ADC采用55 nm CMOS工艺设计,核心面积为0.182 mm².芯片后仿真结果表明:在27℃下,电源电压为1.2 V时,输入信号频率为97.85MHz时,信噪失真比（SNDR）为72.93 dB,功耗为9.28 mW,品质因数FoM_S为173.25 dB.

关键词

流水线型模数转换器 / 逐次逼近型模数转换器 / 环形放大器 / 数据寄存器