高性能低功耗10 bit 100 MS/s SAR ADC

Journal of Huazhong University of Science and Technology(Nature Science Edition)（2018）

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摘要

设计了一种高性能低功耗的10 bit 100 MS/s逐次逼近寄存器(SAR)模数转换器(ADC).基于优值(FOM)设计了一种数模转换器(DAC)单元电容确定法,从而实现了ADC性能和功耗之间的最优折中,得到了最小的后仿真优值为17.92 fJ/步,以及与之对应的最优单元电容值1.59 fF.为了减小输入共模电压变化引起的信号敏感性失调,设计了改进的P型输入动态预放大锁存比较器,比较器采用共源共栅结构(cascode)作为P型预放大器的偏置,从而增加了预放大器的共模抑制比(CMRR).模数转换器采用1层多晶硅8层金属(1P8M)55 nm互补型金属氧化物半导体(CMOS)工艺进行了流片验证,在1.3 V电压和100 MS/s采样率的环境下进行测试,信噪失真比(SNDR)的值为59.8 dB,功耗为1.67 mW,有效电路面积仅为0.0162 mm2.

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关键词

high performance,low power,analog to digital converter,successive approximation register,figure of merit (FOM),dynamic preamplifier-latch comparator

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