何沁

摘要：随着半导体制造工艺的革新与芯片供电电压的下降，高性能的模数转换器设计面临新的挑战。传统的逐次逼近SAR模数转换器与流水线Pipelined模数转化器难以实现高转化速率、高精度与低功耗的性能指标，常常需要牺牲某个指标来满足其他要求。针对传统模数转换器电路结构在精度、转换速率以及功耗方面的不足之处，提出了一种基于每周期两位转化的流水线逐次逼近12位5兆的ADC，采用两级流水线结构，第二级采用每周期两位量化的SAR模数转换器实现，可以充分利用输入电压幅值较小的特点，实现整体电路性能的优化，最终可在5兆的采样速度下达到前仿11.63位的有效位数。

关键词：逐次逼近SAR；模数转换器；流水线Pipelined；模数转化器；每周期两位转换

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近年来，计算机、通信和多媒体技术飞速发展，全球高新领域的数字化程度不断加深，在许多电子系统中都需要用到模数转换器来将电压、电流等模拟信号转化为数字编码后再进行处理，以利用大规模数字集成电路强大的数据处理能力。

随着半导体制造工艺的革新与芯片供电电压的下降，高性能的模数转换器设计面临新的挑战。文献[1]中表明传统的逐次逼近SAR模数转换器与流水线Pipelined模数转化器难以实现高转化速率、高精度和低功耗的性能指标，常常需要牺牲某个指标来满足其他要求。

传统的SAR模数转换器由比较器、数模转化器和数字控制逻辑组成[2]。数字控制逻辑根据比较器的输出结果依次决定输出编码每一位的值。……