1、在現(xiàn)有CMOS工藝條件下單靠模擬電路設(shè)計,ADC的速度和精度幾乎已到極限。為了提高ADC的性能,使用校正技術(shù)補償和糾正誤差對輸出數(shù)字碼的影響,是充分利用現(xiàn)有集成電路設(shè)計技術(shù),突破工藝限制,提高性能的重要手段之一。 在Pipelined ADC的設(shè)計中,有多種誤差會以不同的方式降低ADC的性能指標(biāo)。在這些誤差中,“記憶效應(yīng)”是近年來才逐漸引起重視的,在特定的情況下,它的影響會超過增益誤差、電容失配,成為主要誤差。為了消除“記憶效應(yīng)

2、”對Pipelined ADC的影響,提出了專門針對“記憶效應(yīng)”的兩種數(shù)字后臺校正算法：一種基于FIR濾波器算法,一種基于逐次逼近算法。 1.分析了“記憶效應(yīng)”的幾種來源,針對SMIC 0.18μm工藝、運放共享電路結(jié)構(gòu),實際測量出了“記憶效應(yīng)”因子的大小,用Matlab建模仿真了它對12bit-100MS/s Pipelined ADC靜、動態(tài)指標(biāo)的影響。然后,對整個信號流程進行了z域變換,將所有輸入信號、誤差信號均轉(zhuǎn)換到頻域

3、,通過一系列公式推導(dǎo)變換,得出結(jié)論--第二級MDAC的“記憶效應(yīng)”對系統(tǒng)線性度惡化最為嚴(yán)重,與Matlab仿真結(jié)果完全一致,于是校正第二級“記憶效應(yīng)”為主要工作。 2.基于FIR濾波器的校正算法較為簡單,根據(jù)電路特定的“記憶效應(yīng)”因子,對輸出數(shù)字信號進行移位處理來實現(xiàn)乘法功能,達(dá)到消除“記憶效應(yīng)”的目的。 3.基于逐次逼近算法的校正方法是通過在輸入信號序列中加入一個由偽隨機序列控制的校正信號序列,使校正信號跟隨輸入信號的

4、傳遞,測量“記憶效應(yīng)”因子的大小。然后通過測量到的誤差值,動態(tài)調(diào)整校正系數(shù),直到完全消除誤差。 4.分別加入兩種校正算法后,再次用Matlab進生行建模仿真。在增加了基于FIR濾波器的數(shù)字校正后,12bit-100MS/s Pipelined ADC的SFDR提高了37 dB,SNR提高了16 dB,INL由[-10 LSB,+12 LSB]減小到[-0.8 LSB,+1.2 LSB];在增加了基于逐次逼近算法的數(shù)字校正后,SF