用于视频图像传感器的12 bit 60 MS/s流水线模数转换器
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国家自然科学基金资助项目(61274043;1233010);湖南省自然科学杰出青年基金资助项目(2015JJ1014)

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A 12 bit 60 MS/s pipeline ADC for video image sensor
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    摘要:

    介绍了一种12 bit 60 MS/s流水线模数转换器(ADC),该转换器使用采样保持电路,将连续变化的模拟信号通过一定时间间隔的采样,以实现信号的准确量化,利用增益自举运放提高信号建立的线性度;采用每级1.5 bit精确度的流水线结构实现冗余编码,降低比较器失调电压对精确度的影响,同时提出一种新型的消除静态功耗的预放大比较器结构。该流水线ADC芯片采用华力55 nm 互补金属氧化物(CMOS)工艺进行电路和版图设计。对后仿真结果进行快速傅里叶变换(FFT)分析得到:动态参数无杂散动态范围(SFDR)为86.18 dB,信噪比(SNR)为72.91 dB,信纳比(SNDR)为72.8 dB,有效位数(ENOB)为11.72 bit。

    Abstract:

    A 12 bit 60 MS/s pipeline Analog-to-Digital Conversion(ADC) is introduced. Using the sample and hold circuit,the continuous variation of the analog signal is sampled by a certain time interval,in order to achieve accurate signal. Gain bootstrap amplifier is adopted to improve the establishment of signal linearity. The pipeline structure of 1.5 bit per stage is utilized to achieve redundancy encoding,and reduce the offset voltage of the comparator. A new pre-amplifier comparator structure which can eliminate the static power is put forward. The design of schematic and layout is based on Huali Microelectronics Corp(HMC) 55 nm Complementary Metal Oxide Semiconductor(CMOS) technology. Fast Fourier Transform(FFT) analysis results on post simulation give the Dynamic parameters: Spurious Free Dynamic Range(SFDR) of 86.18 dB,Signal-to-Noise Ratio(SNR) of 72.91 dB,Signal-to-Noise-and-Distortion Ratio(SNDR) of 72.8 dB,Effective Number of Bits(ENOB) of 11.72 bit.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

邓 准,谢 亮,金湘亮.用于视频图像传感器的12 bit 60 MS/s流水线模数转换器[J].太赫兹科学与电子信息学报,2016,14(6):948~952

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  • 收稿日期:2015-04-22
  • 最后修改日期:2015-05-31
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  • 在线发布日期: 2017-01-06
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