یک مدار نمونه گیر و نگهدارنده 14(S/H) بیتی 50ms/s برای ADC لوله ای
چکیده
یک مدار نمونه گیر و نگهدارنده (S / H) با کارایی بالا استفاده شده در یک مبدل آنالوگ به دیجیتال لوله ای (ADC) ارائه شده است. معماری flip-around خازنی در این مدار S / H با یک تقویت کننده ی ترا رسانایی عملیاتی فولدد کسکددیفرانسیل بهره تقویت شده جدید استفاده شده است. سوئیچ double-bootstrapped برای بهبود عملکرد مدار طراحی شده است. این مدار با استفاده از یک پردازش CMOS 0.18MM 1P6M پیاده سازی شده است. نتایج اندازه گیری نشان می دهد که تعداد بیتهای موثر 14.03 بیت، محدوده دینامیکی آزاد کاذب 94.62 دسی بل، سیگنال برای نویز و نسبت اعوجاج 86.28 دسی بل و کل اعوجاج هماهنگ 91.84 – دسی بل برای یک سیگنال ورودی با نسبت نمونه برداری 50MS/s است. یک ADC لوله ای طراحی شده با مدار S / H اجرا شده است.
1. مقدمه
توسعه تکنولوژی ارتباطات بی سیم، محرک اصلی پیشرفت مبدل های آنالوگ به دیجیتال (ADC ها) بوده است. با توجه به مزایای سرعت بالا، دقت بالا ، و مصرف توان کم، ADC لوله ای نقش مهمی در برنامه های ارتباطات بی سیم ایفا می کند. یک نمودار بلوکی ساختار ADC لوله ای طراحی شده در شکل 1 نشان داده شده است. ADC لوله ای از یک مدار در مرحله اول، یک flash ADC 4 بیتی در مرحله دوم، هشت مرحله 1.5 بیتی و یک back-end flash ADC 3 بیتی تشکیل شده است. مدارS / H به عنوان اولین مرحله از ADC لوله ای برای جلوگیری از شکاف در طول نمونه برداری سیگنال [1]و برای کاهش بیشتر خطاهای دینامیک به ویژه آنهایی که با سیگنالهای ورودی دامنه بالا رخ می دهند، استفاده شده است. قبل از اینکه سیگنال توسط یک سیستم زمان گسسته پردازش شود، آن باید نمونه برداری و ذخیره شود. مدار S / H تا حد زیادی نیازهای پهنای باند مدار زیر را بر آورده می کند. دقت و سرعت مدار S / H به طور قابل توجهی عملکرد ADC لوله ای را محدود می کند[2]. بنابراین مدار S / H باید عملکرد بهتری نسبت به سایر بخش های ADC لوله ای داشته باشد. مدار S / H پیشنهادی برای دستیابی به 14 بیت 50MS / s به درخواست یک ADC لوله ای 12 بیتی50MS / s مورد نیاز است.
Abstract
A high performance sample-and-hold (S/H) circuit used in a pipelined analog-to-digital converter (ADC) is presented. Capacitor flip-around architecture is used in this S/H circuit with a novel gain-boosted differential folded cascode operational transconductance amplifier. A double-bootstrapped switch is designed to improve the performance of the circuit. The circuit is implemented using a 0.18 m 1P6M CMOS process. Measurement results show that the effective number of bits is 14.03 bits, the spurious free dynamic range is 94.62 dB, the signal to noise and distortion ratio is 86.28 dB, and the total harmonic distortion is 91:84 dB for a 5 MHz input signal with 50 MS/s sampling rate. A pipeline ADC with the designed S/H circuit has been implemented.
1. Introduction
The development of wireless communication technology has been a major driver for the progress of analog-to-digital converters (ADCs). Due to the advantages of high speed, high precision, and low power consumption, pipeline ADC is playing an important role in wireless communication applications. A block diagram of the designed pipeline ADC structure is shown in Fig. 1. The pipeline ADC is composed of an S/H circuit in the first stage, a 4-bit flash ADC in the second stage, eight 1.5-bit stages and a 3-bit back-end flash ADC. The S/H circuit as the first stage of the pipeline ADC is used to avoid skewing during signal samplingŒ1 and to reduce most dynamic errors especially those occurring with high frequency input signals. Before a signal is processed by a discrete-time system, it must be sampled and stored. The S/H circuit greatly relaxes bandwidth requirements of the following circuitry. The precision and speed of the S/H circuit critically limit the performance of the pipeline ADCŒ2. So the S/H circuit should have better performance than other parts of the pipeline ADC. The proposed S/H circuit is required to achieve 14-bit 50 MS/s due to the demand of a 12-bit 20 MS/s pipeline ADC
چکیده
1.مقدمه
2. توپولوژی مدار S / H
3. طراحی مدار
3.1 طراحی تقویت کننده ترارسانایی عملیاتی
3.2 سوئیچ Double-bootstrapped
4. نتیجه اندازه گیری
5-نتیجه گیری
Abstract
1. Introduction
2. S/H circuit topolog
3. Circuit design
3.1. Operational transconductance amplifier design
3.2. Double-bootstrapped switch
4. The measureme
5. Conclusion
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه