0.25μm工艺下高性能采样保持电路设计提升高速ADC性能

随着数字信号处理技术的飞速发展，模数转换器(ADC)作为模拟与数字世界之间的关键接口，其性能要求日益提高，特别是在低电压、高速度的场景中。本文针对这一需求，设计了一种专为高速ADC应用的采样保持电源电路。采样保持电路作为流水线ADC前端的重要组成部分，能够有效减少采样歪斜问题，确保信号的准确转换。 设计工作基于TSMC 0.25μm CMOS工艺，该电路的核心是一个具有高增益和高带宽的运算放大器（OTA）。作者特别选择了折叠式共源共栅的运放结构，如图1(a)所示，这种结构在低电压环境下表现优秀，兼顾高速、高频和低功耗特性。输入端采用NMOS管以减少寄生电容的影响，确保信号处理的精确性。 文章进一步探讨了增益自举电路，如图1(b)，避免了单端输入-单端输出运放的功耗增加和电流镜结构可能带来的镜像极点问题。通过这种方式，放大器A2采用NMOS管以保证足够的输出摆幅，同时保持良好的频率响应。 设计的采样保持电路旨在构建一个适用于10位，100MS/s的流水线ADC，这意味着电路需要满足高分辨率和高速率的需求。在设计过程中，重点考虑了跨导运算放大器的结构选择，以及其性能参数如增益、带宽、噪声等因素，这些都是决定采样保持电路性能的关键因素。 通过仿真分析，文章详尽展示了设计过程和结果，为高性能的高速ADC系统提供了重要的电路支撑。本文的研究成果对于提升ADC的整体性能，尤其是在高速、低功耗应用中的稳定性，具有重要意义。