高精度低功耗：14位20MHz流水线ADC的采样保持电路设计

"模拟技术中的流水线模数转换器的高精度低功耗采样保持电路"这一主题聚焦于在高速度和高精度要求下的数据采集系统，特别是模数转换器（ADC）中的采样保持电路（S/H）设计。随着无线通信技术的快速发展，数据传输速率不断提升，对ADC的采样速度和精度提出了更高要求。采样保持电路在这个过程中扮演着关键角色，它能消除ADC前端采样阶段的动态误差，确保转换的准确性和稳定性。 传统的开环采样保持电路由于开关的非理想特性，如电荷注入、时钟馈通和开关非线性电阻，其精度通常限制在8到10位。而闭环采样保持电路虽然能提供更高的精度，但其性能受限于运算放大器的性能，这在追求低功耗的无线通信系统中成为一个挑战。 文章提到，针对这些问题，设计了一个适用于14位20MHz流水线ADC的采样保持电路。这种设计采用flip-around结构来降低功耗，这是一种优化功耗的策略，旨在减少开关操作的能量消耗。此外，通过引入自举开关，可以有效地减少信号失真，提升系统信噪比，这对于维持高精度至关重要。自举开关是一种特殊设计的开关，能够改善开关的电气特性，减少对信号质量的影响。 同时，设计中还应用了增益增强技术，这使得运算放大器能够在保持低功耗的同时，提供足够的增益，进一步提高电路的整体性能。通过这些技术手段，设计能够在保持较低功耗的情况下，依然满足14位精度的需求。 论文结构包括以下几个部分：首先介绍采样保持电路的基本结构，包括闭环转换电容采样保持电路的两种常见形式；其次详细探讨运算放大器的设计，这是影响电路性能的关键组件；接着阐述自举开关的具体实现方法；最后，展示电路的仿真结果和分析，以验证设计的有效性。 该文深入研究了如何在模拟技术中，特别是在流水线模数转换器中，实现高精度和低功耗的采样保持电路。通过创新的电路设计和优化技术，解决了传统设计中的局限，为高速、高精度ADC的应用提供了新的解决方案。