谢 莉

（湖南人文科技学院物理与信息工程系 湖南 娄底 417000）

0 引言

随着数字技术的进一步发展，使得模数转换技术朝着高速、低功耗、高分辨率的方向发展，特别是在通信、高速数据采集系统、雷达等应用领域，对ADC的转换速度要求越来越高。

1 高速ADC的主要结构

1.1 并行结构

并行结构的ADC有全并行、内插式并行结构及两步式并行结构等。

图1 全并行ADC结构框图

全并行ADC的结构如图1所示，阻值相同的电阻R对Vref分压，为2n-1(n为ADC的分辨率)比较器提供参考电压，这2n-1参考电压分别与要输入信号Vin比较，产生2n-1个高低电平，也就是温度计码，解码电路对输入的温度计码进行解码得到n位二进制数。

全并行ADC的优点是转换速度高。由于全并行ADC只需一次比较就能将模拟信号转换成数字信号，因此是所有ADC中转换速度最快的，比较器的转换时间决定了其速度。目前，其转换速度最高达到40GHz。但是其芯片面积和功耗大，分辨率有限。这是因为，对于要实现n位数字信号，电阻和比较器的数目达到2n，因此面积和功耗大。其次，电阻匹配限制其参考电压特性，以及非线性输入电容大，使比较器的产生严重失调，因此其分辨率一般限制在8位以下。

由于全并行ADC前置放大器在转折电压具有较好的线性特性，通过电阻串，电流镜或电容等内插出全并行ADC所需的更多的参考电压。内插技术减少了前置放大器的数目，大大降低转换器的输入电容，降低了由于前置放大器的漂移而引入的微分非线性误差。……