绪论 1
0.1 SAR A/D转换器的研究进展 1
0.2本书的主要内容 2
参考文献 3
第1章 SAR A/D转换器设计基础 4
1.1 SAR A/D转换器的工作原理 4
1.2电荷再分配D/A转换电路 5
1.2.1二进制权重电容D/A转换器 5
1.2.2分段式电容D/A转换器 6
1.2.3 C-2C式电容D/A转换器 7
1.3 SAR A/D转换器的性能指标 7
1.3.1静态特性参数 7
1.3.2动态特性参数 10
参考文献 11
第2章 低功耗SAR A/D转换器关键设计技术 12
2.1高效电容开关时序 12
2.1.1传统电容开关时序 13
2.1.2节能电容开关时序 14
2.1.3单调电容开关时序 15
2.1.4 VCM-based电容开关时序 16
2.1.5开关功耗分析 17
2.2 CMOS比较器 18
2.2.1基本动态锁存比较器 18
2.2.2双尾电流型动态锁存比较器 19
2.2.3动态比较器的失调 20
2.2.4动态比较器的噪声 21
2.3 SAR控制实现技术 22
2.3.1传统的SAR控制逻辑 22
2.3.2 SAR动态逻辑实现技术 23
参考文献 24
第3章 低功耗SAR A/D转换器 26
3.1一种10位1.0V 300kS/s SAR A/D转换器 26
3.1.1 10位SAR A/D转换器结构 26
3.1.2基于电容拆分技术的VCM-based电容开关时序 26
3.1.3自举开关 31
3.1.4动态比较器 33
3.1.5基于动态逻辑的SAR控制技术 37
3.1.6版图设计 39
3.1.7 SAR A/D转换器测试 41
3.2 10位20kS/s 0.6V超低功耗SAR A/D转换器 43
3.2.1 10位SAR ADC的系统结构 43
3.2.2新型低功耗DAC电容开关时序 44
3.2.3自举开关 47
3.2.4 SAR动态逻辑 48
3.2.5实验结果 49
3.3一种8位0.35V 10kS/s低功耗SAR A/D转换器 50
3.3.1 8位SAR A/D转换器结构 51
3.3.2基于电容拆分技术的新型电容开关时序 51
3.3.3低漏电、低失真自举开关 57
3.3.4衬底驱动全动态比较器 59
3.3.5 DAC阵列中的电容驱动开关 60
3.3.6低漏电SAR控制逻辑 61
3.3.7测试结果与讨论 63
参考文献 64
第4章 高精度SAR A/D转换器 66
4.1高精度SAR A/D转换器的校准技术 66
4.1.1模拟自校准技术 66
4.1.2基于Split ADC的数字校准技术 68
4.2 SAR A/D转换器的电容失配和Split ADC LMS数字校准 71
4.2.1 16位SAR A/D转换器的基本结构 71
4.2.2寄生电容和电容失配 73
4.2.3基于Split ADC的LMS数字校准原理 75
4.2.4基于Split ADC的LMS数字校准高层次建模 77
4.3基于Split ADC LMS数字校准技术的16位SAR A/D转换器 79
4.3.1基本工作原理 80
4.3.2关键模块电路 84
4.3.3仿真结果 88
4.4基于Sub-radix-2的SAR A/D转换器数字校准算法 88
4.4.1 SAR A/D转换器的广义码域线性均衡器 89
4.4.2 DAC失配误差的数字可校准性 90
4.4.3基于Sub-radix-2的SAR A/D转换器 92
4.5基于扰动数字校准的16位SAR A/D转换器 94
4.5.1基于扰动的数字校准原理 94
4.5.2 16位1MS/s SAR A/D转换器 97
参考文献 102
第5章 高速SAR A/D转换器 104
5.1一种8位/10位可配置高速异步SAR A/D转换器 104
5.1.1可配置SAR A/D转换器结构 104
5.1.2电容DAC 105
5.1.3高速比较器 108
5.1.4异步SAR控制技术 109
5.1.5 A/D转换器仿真结果 110
5.2一种8位208MS/s SAR A/D转换器 113
5.2.1高速采样开关 113
5.2.2高速可校准比较器 115
5.2.3终端电容复用 117
5.2.4校准位和逻辑控制 120
5.2.5仿真结果 122
5.3一种8位660MS/s异步SAR A/D转换器 123
5.3.1异步时钟产生电路 124
5.3.2预置位技术 125
5.3.3整体电路工作过程和逻辑控制 127
5.3.4仿真结果 128
5.4 8位2.0GS/s时域交织SAR A/D转换器 129
5.4.1时域交织A/D转换器的误差分析 129
5.4.2基于模拟延迟锁相环的时钟产生器 131
5.4.3子通道SAR A/D转换器架构与开关电容阵列 133
5.4.4仿真结果 137
参考文献 138
第6章 高速流水线SAR A/D转换器 140
6.1流水线SAR A/D转换器基本原理 140
6.1.1流水线SAR A/D转换器的基本结构 140
6.1.2 SAR辅助型MDAC的工作原理 141
6.1.3 SAR辅助型MDAC设计考虑 143
6.2一种12位50MS/s流水线SAR A/D转换器 147
6.2.1系统结构 147
6.2.2流水线SAR A/D转换器的误差分析 148
6.2.3系统结构优化 155
6.2.4 SAR辅助型MDAC电路 159
6.2.5增益自举运算放大器 161
6.2.6第二级SAR A/D转换器 169
6.2.7内部时钟产生电路 172
6.2.8自举开关电路 173
6.2.9流片测试结果 174
6.3一种基于过零检测的10位50MS/s流水线SAR A/D转换器 177
6.3.1基于过零检测器的开关电容电路 177
6.3.2基于过零检测器的流水线SAR A/D转换器的非理想效应 181
6.3.3基于过零检测器的流水线SAR A/D转换器系统设计 182
6.3.4关键模块电路 188
6.3.5仿真结果 193
参考文献 194
第7章 可配置循环型CMOS A/D转换器 197
7.1系统结构 197
7.1.1循环型A/D转换器基本原理 197
7.1.2 6～12位可配置低功耗循环型A/D转换器系统结构 198
7.1.3冗余数字校准 199
7.1.4多工作模式设计 200
7.2关键模块电路 201
7.2.1采样保持电路基本原理 201
7.2.2余量增益电路 209
7.2.3可配置CMOS运算放大器 217
7.2.4动态比较器 219
7.2.5非交叠时钟产生模块 220
7.3整体性能仿真和版图布局 221
7.3.1动态性能仿真结果 221
7.3.2功耗仿真 224
7.3.3版图布局 225
参考文献 226