高精度流水线逐次逼近混合型模数转换器设计

摘要

为满足数字X射线系统中光电二极管阵列读出电路对平均性能优越的模数转换器（analog-to-digital converter, ADC）的要求，设计一款高精度流水线逐次逼近混合型模数转换器.采用带有预放大级的增益增强型放大器结构，实现了高能效运放设计.使用最低有效位（least significant bit, LSB）平均抗噪声方法，简化第二级比较器结构，有效降低了系统功耗.运用基于延迟锁相环（delay-locked loop, DLL）反馈环路实现比较器时钟自调节，提高了异步时序鲁棒性.基于0.18μm EPI BCD工艺完成对ADC电路设计、版图绘制和后仿真验证.在5.0 V供电电压、5 MS/s采样率的条件下，有效位数ENOB为15.61 bit，信噪失真比SNDR为95.73 dB，非杂散动态范围SFDR为110.72 dB.

关键词

集成电路 / 模数转换器 / LSB平均抗噪声 / DLL时钟自调节环路 / 高能效运放