8位800Msps高速采样保持电路设计与仿真

"这篇论文详细探讨了8位800Msps高速采样保持电路的设计，该设计是针对无线通信领域对高速ADC的需求。研究采用了Cadence Spectre环境进行仿真验证，利用SiGeBiCMOS工艺，实现了低电流消耗和小面积的采样保持电路。在电路核心部分，设计了一种基于BiCMOS开关射极跟随器的采样保持器，其在3.13V电源电压下功耗仅为44mW。在相干采样模式下，时钟频率达到800MHz时，动态范围SFDR为-5218dB，总谐波失真THD为-5014dB，达到了8位精度的要求。" 本文深入研究了ADC（模数转换器）中的关键组件——采样保持电路（Sample-and-Hold，简称SH）。采样保持电路的作用是在ADC转换期间保持输入信号的稳定值，确保转换过程的准确性和一致性。在高速ADC应用中，采样保持电路的性能直接影响到整个系统的速度和精度。 8位800Msps高速采样保持电路设计的核心在于采用SiGe（硅锗）双极互补金属氧化物半导体（BiCMOS）工艺。这种工艺结合了CMOS（互补金属氧化物半导体）的低功耗和SiGe HBT（双极型晶体管）的高速特性，使得电路能在高频率下工作且功耗较低。论文中提到的BiCMOS开关射极跟随器结构，相比传统的二极管桥式采样保持电路，能实现更低的电流消耗和更小的芯片面积，这在高速、高精度的ADC设计中尤为重要。 在实际测试中，采样保持电路在3.13V电源电压下工作，功耗仅为44mW，展示了良好的能效。在相干采样模式下，当时钟频率高达800MHz时，电路表现出优异的无杂波动态范围（SFDR）为-5218dB，这意味着在高频率下仍能保持良好的信号质量。同时，总谐波失真（THD）为-5014dB，证明了其在保持高分辨率和低失真的能力，满足了8位精度的转换要求。 该论文提供的8位800Msps高速采样保持电路设计方案，不仅在技术上实现了高速与低功耗的平衡，而且在性能上满足了中精度ADC的需求，对于无线通信领域的高速数据转换具有重要的应用价值。这一设计方法和结果对于进一步提升ADC性能、优化系统设计提供了有价值的参考。