龚 骏

（哈尔滨工业大学，黑龙江 哈尔滨 150006）

1 课题来源及研究的目的和意义

1.1 课题来源

医用、商用以及军用的数模混合电子系统中的模数转换器（ADC，Analog to Digital Converter）。

图1 ADC 在数字信号处理中的应用

1.2 研究的目的和意义

自然界中的原始信号大都为模拟信号，传统方法是利用模拟电路处理这些连续的信号。随着电子科技的迅猛发展，在许多领域中，传统的模拟电路逐渐被速度快、成本低、鲁棒性好的数字电路所取代。 近些年来，随着集成电路（IC，Integrated Circuit）工艺的迅猛发展， 全球高新科技领域的数字化程度正在不断加深。 作为连接数字域和模拟域两大桥梁之一的模数转（ADC，Analog to Digital Converter）已经成为了许多电路系统的重要组成部分，广泛地应用于各种医用、商用以及军用的数模混合电子系统中。

随着对ADC 需求与日剧增的同时， 人们对其性能的要求也在不断地提高。如今在很多电路系统设计中，ADC 已经成为制约系统工作频率的瓶颈[1]。 因此，高速度高精度ADC 的实现已成为了时下研究的热点。

然而，在实际的ADC 设计中，由于受到芯片成本、面积、功耗和工艺等诸多方面因素的制约， 高速度和高精度往往是相互对立的。 高分辨率的ADC 很难做到高转换速率，而高转换速率的ADC 很难做到高分辨率和低功耗。 例如：Sigma delta ADC 的分辨率能够达到24 位，是目前为止精度最高的ADC，但是速度只能接近最初流水线型ADC 的1.5MS/s 的速度； 速度最快的ADC 无疑是全并行的Flash ADC，速度可以达到GS/s 级，但是在这种速度下，分辨率却普遍低于8 位；而流水线型ADC 在分辨率为15 位时转换速度仍可以超过200MS/s[2]。……