高速ADC中具有失调对消的采样保持电路设计
2018-05-09刘勇聪王建业
火力与指挥控制 2018年4期
刘勇聪,王建业,连 振
(空军工程大学防空反导学院,西安 710051)
0 引言
超宽带雷达和通信系统的迅速发展对模数转换器(ADC)采样速率的要求越来越高。而采样保持电路(THC)可大幅度提高ADC的动态性能,在设计超高速ADC时,THC是必不可少的部分,其直接决定ADC的采样速率、带宽、线性度等性能。随着采样速率的增加,ADC内部的失调,尤其是比较器失调越发明显,严重影响ADC整体性能,因此,消除ADC高速采样时的失调量十分必要。在已有的失调消除技术中,文献[1-2]介绍了电阻平均失调对消技术,文献[3]采用电容平均消除失调技术,而文献[4]则运用综合电阻、电容平均技术来消除失调,文献[5]采用数字修调技术消除失调量。本文从THC和比较器结构出发,通过采样电容存储失调量,来抵消比较器失调电压,实现失调对消。相比于已有的失调对消技术,其在电路复杂度上具有明显优势,减小了物理实现的难度。并且在综合性能上,也优于其他失调对消技术。
1 传统高速ADC中的THC
传统 THC 有闭环[6]和开环结构[7],由于闭环结构的反馈电路将限制ADC的采样速度,高速ADC中的THC一般使用如图1所示的开环结构:
由S采样开关,CH保持电容,输入缓冲A1与输出缓冲A2共同构成THC。由采样保持电路阵列组成的预放大电路作为锁存比较器的前端,可改善ADC对输入信号的敏感度,减少比较时间,提高速度。传统Flash ADC前端结构如图2所示:
传统ADC结构中,无论是采用电阻,电容平均技术消除失调,还是采用数字修调技术,都需要加入复杂的额外电路,物理实现起来较为困难,功耗也会随之增加。……
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