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一種用于時(shí)間交織型SAR ADC的電容校正技術(shù)

2021年電子技術(shù)應(yīng)用第7期

楊榮彬，徐振濤

成都銘科思微電子技術(shù)有限責(zé)任公司，四川成都610051

摘要： 時(shí)間交織型SAR ADC對(duì)包括電容失配在內(nèi)的通道間失配較敏感，其中電容失配既包括通道內(nèi)的失配也包括通道間的失配，是影響時(shí)間交織型SAR ADC性能的重要因素。為了提升時(shí)間交織型SAR ADC的性能，基于對(duì)SAR ADC中DAC電容失配對(duì)時(shí)間交織型SAR ADC影響的分析，結(jié)合單通道低速工作SAR ADC的電容校正方法，提出了一套適用于時(shí)間交織型SAR ADC的電容校正方法，實(shí)現(xiàn)了超過(guò)9 dB的SFDR和超過(guò)2.5 dB的SNDR性能提升。

關(guān)鍵詞： 時(shí)間交織逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器電容失配校正技術(shù)

中圖分類號(hào)： TN432
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： ADOI：10.16157/j.issn.0258-7998.201177
中文引用格式： 楊榮彬，徐振濤. 一種用于時(shí)間交織型SAR ADC的電容校正技術(shù)[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2021，47(7)：44-47.
英文引用格式： Yang Rongbin，Xu Zhentao. A calibration technique for capacitor mismatches of time-interleaved SAR ADC[J]. Application of Electronic Technique，2021，47(7)：44-47.

A calibration technique for capacitor mismatches of time-interleaved SAR ADC

Yang Rongbin，Xu Zhentao

Chengdu MECS Technology Co.，Ltd.，Chengdu 610051，China

Abstract： The time-interleaved SAR ADC is sensitive to mismatch between channels. The key factor is the capacitor mismatch, both in channel and between channels. This paper analyzes the impacts of capacitor mismatches in DAC of SAR(Successive-Approximation-Register) ADC on time-interleaved SAR ADC. For improving performance of time-interleaved SAR ADC, a calibration technique based on calibration of capacitor mismatches in single low-speed SAR ADC is proposed, which results in improvement of SFDR(Spurious Free Dynamic Range) exceed 9 dB and SNDR(Signal to noise distortion ratio) exceed 2.5 dB。

Key words : time-interleave；SAR ADC；capacitor mismatches；calibration technique

0 引言

高速ADC作為關(guān)鍵模塊在航空航天、雷達(dá)通信^[1]和軟件無(wú)線電等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。隨著應(yīng)用的發(fā)展，這些領(lǐng)域?qū)δ?shù)轉(zhuǎn)換器的性能要求越來(lái)越高，特別是在對(duì)續(xù)航有限制的應(yīng)用場(chǎng)合，不僅需要ADC的速度和精度滿足系統(tǒng)要求，還對(duì)ADC的低功耗提出了明確要求^[2]。

逐次逼近(Successive-Approximation-Register，SAR)ADC由于其本身的類數(shù)字電路特性，使得該類型的ADC可以較好地發(fā)揮先進(jìn)工藝制程的優(yōu)勢(shì)，在提高性能的同時(shí)降低功耗。隨著集成電路的制造工藝發(fā)展到納米量級(jí)，SAR ADC的功耗優(yōu)勢(shì)將越來(lái)越明顯^[3-5]。

時(shí)間交織(Time-Interleaved，TI)ADC是將多個(gè)低速工作的ADC按照時(shí)間順序依次對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣并轉(zhuǎn)換量化輸出，并將各低速ADC的輸出結(jié)果按對(duì)應(yīng)的工作次序交織成最終輸出，以實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的高速轉(zhuǎn)換。隨著集成電路制造工藝的發(fā)展，基于納米工藝設(shè)計(jì)制造的低功耗高速時(shí)間交織型SAR ADC在近年來(lái)越來(lái)越受到人們的重視^[6-8]。

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作者信息：

楊榮彬，徐振濤

(成都銘科思微電子技術(shù)有限責(zé)任公司，四川成都610051)

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