基于建立-向下偏转过程11-bit 1-MS/s逐次逼近型模数转换器的设计

吉林大学学报(工学版) ›› 2013, Vol. 43 ›› Issue (02): 480-484.

基于建立-向下偏转过程11-bit 1-MS/s逐次逼近型模数转换器的设计

常玉春^1,2, 余昭杰^1,2, 李靖^1,2, 曹令今^1,2, 李强^1,2, 杜国同^1,2

1. 吉林大学集成光电子学国家重点联合实验室, 长春 130012;
2. 吉林大学电子科学与工程学院, 长春 130012

收稿日期:2012-03-07 出版日期:2013-03-01 发布日期:2013-03-01
通讯作者: 余昭杰(1986-),男,硕士研究生.研究方向:模数混合集成电路.E-mail:yuchiukit@gmail.com E-mail:yuchiukit@gmail.com
作者简介:常玉春(1973-),男,教授,博士生导师.研究方向:模拟、数字集成电路和光电传感器.E-mail:changyc@jlu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金项目(61076046);吉林省科技厅基础处项目(20100501).

11-bit 1-MS/s SAR ADC with a set-and-down switching procedure

CHANG Yu-chun^1,2, YU Zhao-jie^1,2, LI Jing^1,2, CAO Ling-jin^1,2, LI Qiang^1,2, DU Guo-tong^1,2

1. State Key Laboratory on Integrated Optoelectronics, Jilin University, Changchun 130012, China;
2. College of Electronic Science and Engineering, Jilin University, Changchun 130012, China

Received:2012-03-07 Online:2013-03-01 Published:2013-03-01

摘要/Abstract

摘要： 采用0.35 μm CMOS工艺设计了一款基于建立-向下(set-and-down)偏转过程11-bit 1-MS/s的逐次逼近型模数转换器(SAR ADC),分析了电容网络的偏转过程。采用本文电容偏转过程的11-bit SAR ADC平均电容偏转能耗比传统的SAR ADC降低了81.25%,且单位电容的总数与传统SAR ADC 相比也降低了50%。采用0.35 μm 2P3M CMOS工艺对SAR ADC电路进行了版图绘制,版图尺寸约为705 μm×412 μm。后仿真结果表明,信号与噪声和失真比达到了66.6 dB,有效精度达到了10.7 bit。

关键词: 光电子学与激光技术, 模数转换器, 逐次逼近, 平均电容偏转能耗, 有效精度

Abstract: This paper presents the design of an 11-bit 1-MS/s Successive Approximation Register (SAR) Analog-to-Digital Convertor (ADC) with a set-and-down switching procedure using 0.35 μm CMOS process. The switching procedure of capacitor network is investigated. The results show that, compared with conventional 11-bit SAR ADC, the average switching energy consumption is reduced by 81.25%, and the number of unit capacitors is reduced by 50%. Post simulation results also show that Signal to Noise and Distortion Ratio (SNDR) reaches 66.6 dB and the Efficient Number of Bit (ENOB) reaches 10.7 bit. With 0.35 μm 2P3M CMOS process, the circuit layout is realized. This SAR ADC layout occupies an area of 705 μm × 412 μm.

Key words: optoelectronics and laser, analog-to-digital convertor (ADC), successive approximation register (SAR), average switching energy consumption, efficient number of bit(ENOB)

中图分类号:

TN432

常玉春, 余昭杰, 李靖, 曹令今, 李强, 杜国同. 基于建立-向下偏转过程11-bit 1-MS/s逐次逼近型模数转换器的设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(02): 480-484.

CHANG Yu-chun, YU Zhao-jie, LI Jing, CAO Ling-jin, LI Qiang, DU Guo-tong. 11-bit 1-MS/s SAR ADC with a set-and-down switching procedure[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(02): 480-484.

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