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基于SiGe BiCMOS工艺的8 GS/s采样保持电路
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作者 李飞 吴洪江 +1 位作者 龚剑 曹慧斌 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第5期499-504,共6页
为实现数字通信对高速模数转换器的要求,基于0.18μm SiGe BiCMOS工艺提出了一款8 GS/s采样率、6 bit的采样保持电路。电路采用全差分开环结构,利用射极跟随型采样开关实现了电路高采样率。采样开关中采用晶体管线性补偿技术,有效地提... 为实现数字通信对高速模数转换器的要求,基于0.18μm SiGe BiCMOS工艺提出了一款8 GS/s采样率、6 bit的采样保持电路。电路采用全差分开环结构,利用射极跟随型采样开关实现了电路高采样率。采样开关中采用晶体管线性补偿技术,有效地提高了采样保持电路的线性度。输出缓冲电路采用级联结构实现高线性度,并提高了电路的驱动能力。测试结果发现,在采样模式下单端输入信号频率4 GHz、采样时钟频率8 GHz条件下,有效位数为5.4 bit,无杂散动态范围为37.6 dB,总谐波失真为37.5 dB,总功耗为450 mW,芯片尺寸为0.68 mm×0.68 mm。 展开更多
关键词 采样保持电路 SiGe BiCMOS工艺 射极跟随型采样开关 前馈电容 馈通补偿电路
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基于0.18μm CMOS工艺的低功耗采样保持电路
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作者 韩昌霖 丁浩 吴建飞 《微电子学》 CAS 北大核心 2024年第3期355-361,共7页
基于0.18μm CMOS工艺设计了一款用于ADC前端的采样保持电路,电路采用输入缓冲器-采样开关-输出缓冲器三级结构实现。为提高采样保持电路的保持平稳度,设计了信号馈通和时钟馈通消除结构。为改善频率响应,设计了无源负反馈结构并研究了... 基于0.18μm CMOS工艺设计了一款用于ADC前端的采样保持电路,电路采用输入缓冲器-采样开关-输出缓冲器三级结构实现。为提高采样保持电路的保持平稳度,设计了信号馈通和时钟馈通消除结构。为改善频率响应,设计了无源负反馈结构并研究了器件参数对电路性能的影响。仿真结果表明,该馈通消除结构能够提升保持阶段的平稳度,负反馈可将增益提升36 dB。该电路在800 MS/s采样率、122.6 MHz正弦波输入条件下,增益为0 dB,3 dB带宽为1 GHz,信号失真比为48 dB,有效位数为7.7 bit。最终版图面积为202μm×195μm,功耗为37.22 mW,实现了低功耗的设计目标。 展开更多
关键词 ADC CMOS工艺 低功耗 采样保持电路 馈通消除
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基于采样保持器的滤波电路研究 被引量:1
3
作者 闫杰 王百鸣 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期707-709,共3页
研究和探讨了基于采样保持器的滤波电路———采样保持滤波SHF电路,即利用采样保持器的采样保持特性,对某些特定波形模拟信号进行滤波处理。理论分析表明,这种SHF电路是可行的;实验仿真也证实,相对于传统的有源RC滤波电路,这种SHF电路... 研究和探讨了基于采样保持器的滤波电路———采样保持滤波SHF电路,即利用采样保持器的采样保持特性,对某些特定波形模拟信号进行滤波处理。理论分析表明,这种SHF电路是可行的;实验仿真也证实,相对于传统的有源RC滤波电路,这种SHF电路具有更优异的处理效果。SHF电路结构在一定程度上解决了有源RC滤波电路对某些特定信号处理不足的问题。 展开更多
关键词 采样保持 采样保持滤波电路 信号处理 尖峰噪声滤波
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核脉冲高速高精度峰值采样保持电路的研究 被引量:8
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作者 陈国杰 曹辉 +1 位作者 谢嘉宁 曾亚光 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1023-1026,共4页
高性能峰值S/H电路是核脉冲高速高精度采集系统的关键。从准高斯波形出发,从理论上导出了核脉冲峰值S/H电路的孔径时间与脉冲成形时间的关系及ADC转换速度与脉冲计数率的关系。分析了常用脉冲峰值S/H电路的性能,给出了峰值S/H电路设计... 高性能峰值S/H电路是核脉冲高速高精度采集系统的关键。从准高斯波形出发,从理论上导出了核脉冲峰值S/H电路的孔径时间与脉冲成形时间的关系及ADC转换速度与脉冲计数率的关系。分析了常用脉冲峰值S/H电路的性能,给出了峰值S/H电路设计的一般原则。最后介绍了基于PKD01芯片焦化塔双能γ射线液位测量仪峰值保持器的设计。 展开更多
关键词 核脉冲 数据采集 峰值采样保持 峰位检测
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高频磁场检测中采样保持器的设计及其性能分析 被引量:34
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作者 吕富勇 周瑞卿 +3 位作者 阮世阳 赵嘉敏 唐迎川 李鹏生 《电子测量技术》 2015年第8期13-16,共4页
磁共振耦合无线电能传输技术是当前电能传输领域的前沿课题,该技术通过高频磁共振耦合实现电能传输,高频磁场是其实现电能无线传输的媒介。收发线圈间的互感耦合系数直接影响着系统的传输效率和传输距离。空间磁场强度同步检测是准确分... 磁共振耦合无线电能传输技术是当前电能传输领域的前沿课题,该技术通过高频磁共振耦合实现电能传输,高频磁场是其实现电能无线传输的媒介。收发线圈间的互感耦合系数直接影响着系统的传输效率和传输距离。空间磁场强度同步检测是准确分析互感耦合系数最直接的方法。高速、宽频带的采样保持器是实现空间高频磁场强度同步检测的关键。从采样保持器的原理出发,详细分析了采样保持器内放大器的不同工作模式和电容的材质对采样保持电路性能的影响,探讨了空间高频磁场信号的特性及其对采样保持器的要求。在此基础上,设计了一种高速采样保值器,并通过实验对其在不同模式下的性能做了详细分析。 展开更多
关键词 采样保持 跨导放大器 高频磁场
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新结构高速高精度采样保持放大器的研究 被引量:6
6
作者 王百鸣 潘志铭 朱明程 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期173-175,共3页
 理论分析表明,带采样/保持(S/H)的采样系统的输入信号最高频率fmax不仅受限于尼奎斯特采样定理,还受限于S/H的孔径时间tAP或孔径抖动时间tAJ。为了减小S/H的捕捉时间tAC和跌落变化率(drooprate),提出了一种新结构S/H电路,该电路获得...  理论分析表明,带采样/保持(S/H)的采样系统的输入信号最高频率fmax不仅受限于尼奎斯特采样定理,还受限于S/H的孔径时间tAP或孔径抖动时间tAJ。为了减小S/H的捕捉时间tAC和跌落变化率(drooprate),提出了一种新结构S/H电路,该电路获得了高达40ns的孔径时间和10ns的孔径抖动时间。 展开更多
关键词 采样保持放大器 模/数转换器 孔径时间 捕捉时间 孔径抖动时问 S/H
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12位50 MHz流水线ADC采样保持电路实现 被引量:6
7
作者 戴澜 姜岩峰 刘文楷 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期503-505,共3页
对采样保持电路进行研究,对增益提高的运算放大器进行2阶系统模拟,得到最佳设计参数;提出一种栅压自举开关电路结构;设计了一个用于12位50 MHz流水线A/D转换器的采样保持电路。采用SMIC 0.35 μm混合CMOS工艺,对整个A/D转换器进行实现... 对采样保持电路进行研究,对增益提高的运算放大器进行2阶系统模拟,得到最佳设计参数;提出一种栅压自举开关电路结构;设计了一个用于12位50 MHz流水线A/D转换器的采样保持电路。采用SMIC 0.35 μm混合CMOS工艺,对整个A/D转换器进行实现。测试结果表明,采样保持电路完全满足设计要求。 展开更多
关键词 A/D转换器 采样保持电路 增益提高运算放大器 自举开关
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用于14位210 MS/s电荷域ADC的采样保持前端电路 被引量:2
8
作者 陈珍海 魏敬和 +4 位作者 钱宏文 于宗光 苏小波 薛颜 张鸿 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期732-738,共7页
该文提出一种用于电荷域流水线模数转换器(ADC)的高精度输入共模电平不敏感采样保持前端电路。该采样保持电路可对电荷域流水线ADC中由输入共模电平误差引起的共模电荷误差进行补偿。所提出的高精度输入共模电平不敏感采样保持电路被运... 该文提出一种用于电荷域流水线模数转换器(ADC)的高精度输入共模电平不敏感采样保持前端电路。该采样保持电路可对电荷域流水线ADC中由输入共模电平误差引起的共模电荷误差进行补偿。所提出的高精度输入共模电平不敏感采样保持电路被运用于一款14位210 MS/s电荷域ADC中,并在1P6M 0.18μm CMOS工艺下实现。测试结果显示,该14位ADC电路在210 MS/s条件下对于30.1 MHz单音正弦输入信号得到的无杂散动态范围为85.4 dBc,信噪比为71.5 dBFS,而ADC内核功耗仅为205 mW,面积为3.2 mm^2。 展开更多
关键词 流水线模数转换器 电荷域 采样保持 低功耗 共模电荷
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一种高性能14位采样保持电路 被引量:2
9
作者 陈俊龙 黄继伟 +3 位作者 胡炜 吴嘉士 张荣晶 张千文 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期564-567,572,共5页
设计了一种应用于流水线型模数转换器的14位100MHz采样保持电路,并在电路设计中,提出了一种改进型的栅压自举采样开关电路。在不增加电路复杂性的情况下,栅压自举采样开关电路可以有效地增加采样开关管的开启时间和关断时间,以及电路的... 设计了一种应用于流水线型模数转换器的14位100MHz采样保持电路,并在电路设计中,提出了一种改进型的栅压自举采样开关电路。在不增加电路复杂性的情况下,栅压自举采样开关电路可以有效地增加采样开关管的开启时间和关断时间,以及电路的可靠性。采样保持电路采用电容翻转式结构,以及采用增益提高的全差分折叠式共源共栅跨导放大器来实现。采用SMIC1.8V/3.3V0.18μm 1P6M CMOS工艺对电路进行设计与仿真。仿真结果显示,在10.009765MHz输入信号,100 MHz工作频率下,输出信号的无杂散动态范围(SFDR)为95.9dB,与传统自举开关相比,提高了16.3dB。 展开更多
关键词 采样保持电路 栅压自举开关 增益自举 高线性
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一种运用于高速ADC的采样保持电路设计 被引量:3
10
作者 蔡坤明 丁扣宝 +1 位作者 罗豪 韩雁 《电路与系统学报》 CSCD 北大核心 2010年第3期35-38,共4页
设计了一种用于Pipelined ADCs中的前置采样保持电路。从理论上推导了12bit、100MHz的模数转换器对采样保持电路各个子电路的性能指标要求,按此要求设计了增益增强型运放、自举开关等子电路。基于SMIC0.13μm,3.3V工艺,Spectre仿真结果... 设计了一种用于Pipelined ADCs中的前置采样保持电路。从理论上推导了12bit、100MHz的模数转换器对采样保持电路各个子电路的性能指标要求,按此要求设计了增益增强型运放、自举开关等子电路。基于SMIC0.13μm,3.3V工艺,Spectre仿真结果表明,在采样频率为100MS/s,输入信号频率为9.7656M时实现了81.9dB的信噪失真比(SINAD)和13.3位的有效位数(ENOB),无杂散动态范围(SFDR)可达94.9dB,功耗仅为24mW。输入直到奈奎斯特频率,仍能保持81.5dB的信噪失真比和13.2位的有效位数,SFDR可达到92.67dB。 展开更多
关键词 采样保持 增益增强性运放 自举开关
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低电压低功耗CMOS采样保持电路 被引量:3
11
作者 郑晓燕 王江 仇玉林 《电子器件》 EI CAS 2006年第2期318-321,共4页
设计了一个用于流水线型模数转换器的低压采样保持电路。为降低采保电路中运放的功耗,本文采用了增益补偿的采样保持电路结构,从而用简单的低增益运放达到高精度的效果,并从运放输出建立时间的角度对其输入电流进行优化。为了提高精度,... 设计了一个用于流水线型模数转换器的低压采样保持电路。为降低采保电路中运放的功耗,本文采用了增益补偿的采样保持电路结构,从而用简单的低增益运放达到高精度的效果,并从运放输出建立时间的角度对其输入电流进行优化。为了提高精度,降低采样开关的电阻并减小非线性误差,设计了信号相关自举电压控制的开关。仿真结果表明在1.8V的电源电压下,达到10bit的精度和50Mbit的采样率,整个采保电路的功耗仅为2.3mW。 展开更多
关键词 低电压 低功耗 采样保持
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一种模数转换器的采样保持/增益减法电路设计 被引量:3
12
作者 骆冬根 黄鲁 胡新伟 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2005年第10期54-57,共4页
文章介绍了一种适用于算法型流水线模数转换器(PipelineADC)的CMOS全差分采样保持/减法增益电路的设计。该电路的工作电压为3V,在70MHz的采样频率下可达到10位以上的精度;调节型共源共栅运算放大器可在不增加更多的级联器件的情况下就... 文章介绍了一种适用于算法型流水线模数转换器(PipelineADC)的CMOS全差分采样保持/减法增益电路的设计。该电路的工作电压为3V,在70MHz的采样频率下可达到10位以上的精度;调节型共源共栅运算放大器可在不增加更多的级联器件的情况下就可以获得很高的增益及很大的输出阻抗;专为算法型模数转换器设计的采样保持/增益减法电路通过时序控制可实现校准状态和正常转换状态的转换;通过底极板采样技术和虚拟器件有效地消除了电荷注入及时钟馈通。最后用HSPICE仿真,证明其适用于10bit及以上精度的算法型流水线模数转换器。 展开更多
关键词 流水线模数转换 采样保持/增益减法电路 运算放大器 数字自校准
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一种基于CMOS工艺的高速采样保持电路的设计 被引量:1
13
作者 刘明 徐世六 +3 位作者 张正平 徐辉 谭智琴 冯小刚 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期285-288,共4页
设计了一种基于CMOS工艺的高速采样保持电路。该电路采用了开环双路双差分结构。详细分析了引起电路非线性的原因,并采用了新的结构来提高电路的线性度。仿真结果表明,在电源电压为1.9V,输入信号频率为393.75MHz,采样率为1.6GS/s,负载为... 设计了一种基于CMOS工艺的高速采样保持电路。该电路采用了开环双路双差分结构。详细分析了引起电路非线性的原因,并采用了新的结构来提高电路的线性度。仿真结果表明,在电源电压为1.9V,输入信号频率为393.75MHz,采样率为1.6GS/s,负载为0.5pF时,该电路的无杂散动态范围(SFDR)为80.5dB,总谐波失真(THD)为-78.6dB,有效位为12.7位。该电路具有高采样率、高SFDR和较强驱动能力等优点。 展开更多
关键词 采样保持 开环 双路双差分 CMOS
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超过100dB SFDR的1.2V 14位20M采样保持放大器 被引量:4
14
作者 林平分 周钢 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2008年第12期92-95,共4页
设计了适用于14位20M流水线型模数转换器的采样保持电路.该电路采用了伪差分嵌套增益增强CMOS运算放大器,该运放的增益在各个corner及温度下都高于130dB,从而保证了采样保持电路的精度.在TSMC 0.13μm CMOS工艺下,仿真结果显示,该采样... 设计了适用于14位20M流水线型模数转换器的采样保持电路.该电路采用了伪差分嵌套增益增强CMOS运算放大器,该运放的增益在各个corner及温度下都高于130dB,从而保证了采样保持电路的精度.在TSMC 0.13μm CMOS工艺下,仿真结果显示,该采样保持电路能够达到高于100dB的SFDR,完全满足14位的精度要求. 展开更多
关键词 采样保持电路 栅压自举开关 嵌套增益增强运放 共模反馈
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一种高速高宽带主从式采样保持电路 被引量:3
15
作者 丁浩 王建业 +1 位作者 刘伟 熊永忠 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期123-128,共6页
基于0.13μm SiGe BiCMOS工艺设计并实现了一种新型高速高宽带主从式采样保持电路.该电路采用PMOS源极跟随器作输入级实现了直流耦合,使得低频、低偏置电压信号也可以被正常采样.采用Cherry-Hooper放大器将带宽提升至18GHz.通过主从式... 基于0.13μm SiGe BiCMOS工艺设计并实现了一种新型高速高宽带主从式采样保持电路.该电路采用PMOS源极跟随器作输入级实现了直流耦合,使得低频、低偏置电压信号也可以被正常采样.采用Cherry-Hooper放大器将带宽提升至18GHz.通过主从式采样结构和交叉耦合电容消除了信号馈通,使用互补三极管抵消了时钟馈通的影响,将无杂散动态范围控制在33~38dB.对比结果表明,这种设计方案在带宽方面具有较大的优势,并且具有较高的采样率. 展开更多
关键词 高速高宽带 主从式采样 采样保持电路 信号馈通 时钟馈通 模数转换器
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Flip-around结构高速采样保持电路的设计 被引量:1
16
作者 姚若河 朱建培 +1 位作者 吴为敬 张炜华 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期225-228,共4页
分析了Flip-around结构采样保持电路产生失真的原因。采用增加哑开关管的自举开关,消除与输入有关的电荷注入和时钟馈通;采用增益增强技术,提高运算放大器的直流增益,并通过调整辅助运放的负载电容大小,实现主运放建立时间特性的优化。... 分析了Flip-around结构采样保持电路产生失真的原因。采用增加哑开关管的自举开关,消除与输入有关的电荷注入和时钟馈通;采用增益增强技术,提高运算放大器的直流增益,并通过调整辅助运放的负载电容大小,实现主运放建立时间特性的优化。设计了一个Flip-around结构的高速采样保持电路;对电路各模块进行了功能仿真,给出了整个采样保持电路的仿真结果。 展开更多
关键词 采样保持电路 增益增强 自举开关 时钟馈通
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8 bit 800 Msps高速采样保持电路的设计 被引量:2
17
作者 潘星 王永禄 张正平 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1044-1047,共4页
为适应目前无线通信领域对高速A/D转换器的要求,采用在Cadence Spectre环境下进行仿真验证的方法,对高速A/D前端采样保持电路进行了研究。提出的高速采样保持电路(SH)采用SiGe BiCMOS工艺设计,该工艺提供了0.35μm的CMOS和46 GHzfT的SiG... 为适应目前无线通信领域对高速A/D转换器的要求,采用在Cadence Spectre环境下进行仿真验证的方法,对高速A/D前端采样保持电路进行了研究。提出的高速采样保持电路(SH)采用SiGe BiCMOS工艺设计,该工艺提供了0.35μm的CMOS和46 GHzfT的SiGe HBT。基于BiCMOS开关射极跟随器(SEF)的SH,旨在比二极管桥SH消耗更少的电流和面积。在SH核心,电源电压3.3 V,功耗44 mW。在相干采样模式下,时钟频率为800 MHz时,其无杂波动态范围(SFDR)为-52.8 dB,总谐波失真(THD)为-50.4 dB,满足8 bit精度要求。结果显示设计的电路可以用于中精度、高速A/D转换器。 展开更多
关键词 采样保持电路 高速 开关射极跟随器 双极互补金属氧化物半导体
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采样保持电路法补偿磁通门传感器背景磁场 被引量:2
18
作者 马慧明 焦国太 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2009年第1期36-40,共5页
为正确测量目标磁场和提高磁通门传感器的测量精度,背景磁场的补偿至关重要。在分析磁通门常用背景磁场补偿方法基础上,提出一种新的采样保持电路自动补偿方法。运用逻辑脉冲电路为采样保持电路提供固定频率滤除背景磁场信号,并对目标... 为正确测量目标磁场和提高磁通门传感器的测量精度,背景磁场的补偿至关重要。在分析磁通门常用背景磁场补偿方法基础上,提出一种新的采样保持电路自动补偿方法。运用逻辑脉冲电路为采样保持电路提供固定频率滤除背景磁场信号,并对目标未出现时的信号进行动态跟踪,运用比较电路将目标出现前后的信号进行比较,从而在补偿背景磁场的基础上最大限度地获得目标磁场的信号。设计了实际电路,采用频率为8Hz,占空比为1∶10的采样脉冲,对车速范围为15-60 km/h的车辆磁场信号进行了测量,得到的补偿波形表明了该原理的有效性。该方法可用于磁场的定性测量中,可便于一些特定的外磁场测试。 展开更多
关键词 采样保持电路 磁通门 背景磁场 地磁场 补偿
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一种适用于高速CMOS图像传感器中的采样保持电路设计 被引量:1
19
作者 蔡坤明 丁扣宝 +1 位作者 罗豪 韩雁 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期963-967,共5页
设计了一种适用于高速CMOS图像传感器中积分器阵列的采样保持电路。在采样保持电路的保持路径中采用一种抑制衬底偏压效应的T型开关,取代传统的CMOS传输门开关,可以抑制衬底偏压效应带来的阈值变化,保证开关导通电阻的线性度,同时由于... 设计了一种适用于高速CMOS图像传感器中积分器阵列的采样保持电路。在采样保持电路的保持路径中采用一种抑制衬底偏压效应的T型开关,取代传统的CMOS传输门开关,可以抑制衬底偏压效应带来的阈值变化,保证开关导通电阻的线性度,同时由于在开关设计中引入了T型结构,减少高速输入下寄生电容引入的信号馈通效应,可以实现更为优化的关断隔离。基于SMIC(中芯国际)0.13μm标准CMOS工艺设计了一个适用于高速采样积分器阵列中的CMOS采样保持电路。Cadence Spectre仿真结果表明在输入信号达到奈奎斯特频率时,电路信噪失真比(SINAD)达到了85.5dB,无杂散动态范围(SFDR)达到92.87dB,而功耗仅为32.8mW。 展开更多
关键词 图像传感器 衬底偏压抑制T型开关 积分器阵列 采样保持电路
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用于流水线ADC的无采样保持运放前端电路 被引量:2
20
作者 陈迪平 张仁梓 +2 位作者 曹伦武 陈卓俊 曾健平 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期86-91,共6页
为了降低流水线模数转换器功耗与提升输入信号范围,设计了一种无采样保持运放前端电路.移除采样保持运放降低了功耗,并改进开关时序进一步降低电路功耗;同时改进传统开关电容比较器输入,使得模数转换器可达到0~3.3 V满电源电压的量化范... 为了降低流水线模数转换器功耗与提升输入信号范围,设计了一种无采样保持运放前端电路.移除采样保持运放降低了功耗,并改进开关时序进一步降低电路功耗;同时改进传统开关电容比较器输入,使得模数转换器可达到0~3.3 V满电源电压的量化范围.将设计的无采样保持运放前端电路应用在一款低功耗12位50 MS/s流水线模数转换器进行验证,采用0.18μm 1P6M工艺进行流片,芯片面积为1.95 mm2.测试结果表明:3.3 V电压下,采样率为50 MS/s、输入信号频率为5.03 MHz时,信噪失真比(SNDR)为64.67 dB,无杂散动态范围(SFDR)为72.9 dB,功耗为65 mW. 展开更多
关键词 流水线模数转换器 采样保持运放 孔径误差 开关电容比较器
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