高精度10位SAR ADC比较器电路设计:精度11位,功耗63μW

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本文介绍了一种专为10位逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)设计的高精度比较器电路。这种比较器的核心特点是具有高精度和低功耗,这对于现代电子系统中的信号处理至关重要。其设计策略包括: 1. 差分前置放大电路:采用了差分结构,这种设计提高了输入信号的信噪比,增强了抗干扰能力,从而提升了整体的精度。差分放大器能有效地抑制共模噪声,减小锁存器的回踢噪声和失调电压。 2. 动态锁存电路:通过两级正反馈机制,动态锁存电路加快了比较器的响应速度,使得数据转换过程更加迅速,提升了系统的工作效率。 3. 输出缓冲级电路:这部分电路增强了输出级的驱动能力,确保了输出信号的稳定性和准确性,同时也能调整输出波形,满足不同应用的需求。 4. 工艺技术及仿真验证:电路采用SMIC 65纳米CMOS工艺技术实现,这在保证性能的同时降低了功耗。作者使用Cadence公司的Spectre系列软件进行了详细仿真,设定工作电压为2.5伏特,采样频率为2兆赫兹。仿真结果显示,该比较器具有优异的性能,分辨率高达0.5425毫伏,精度达到11位,失调电压仅为1.405微伏,静态功耗控制在63微瓦。 5. 应用案例:这项技术已经成功应用于10位SAR ADC中,证实了其在实际系统中的可行性和有效性。文章的作者徐韦佳、施琴、田俊杰和李延标来自解放军理工大学理学院,他们的研究为高性能ADC的设计提供了有价值的技术支持。 总结来说,本文的高精度比较器电路对于提升SAR ADC的整体性能,特别是在精度、功耗和响应速度方面,具有显著的贡献,为数字化信号处理领域提供了先进的解决方案。