超高速模数转换器设计与关键技术研究

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"这篇资源是东南大学的一篇学术论文,由刘海洋撰写,导师为张志功和孟桥,主题聚焦于超高速模数转换器(ADC)的设计和关键技术,特别是温度计码生成原理和其在ADC中的应用。" 本文详细探讨了模数转换器在数字信号处理和高速数据处理中的核心作用,尤其是在通信系统和高速数据读取设备中的需求日益增长。作者深入分析了模数转换的基本原理,比较了不同类型的ADC结构,强调了全并行结构在实现超高速ADC中的潜力,并指出了CMOS工艺的应用。 在高速比较器电路的研究中,作者揭示了一个关键问题——高速比较电路的门限限速效应,并提出了相应的解决方案。这一发现有助于提升比较器的工作速度,同时降低功耗,为构建超高速ADC提供了重要的优化基础。 为了实现高速时钟驱动并降低功耗,论文提出了一种创新的单相传输、双相输出的可调双相时钟树电路设计。这种设计能够纠正工艺偏差和单相传输导致的占空比失真,从而提供稳定的高速双相时钟源。 在编码电路部分,作者对比了格雷码和二进制编码方式的优缺点,特别是在误差、功耗和规模方面。针对高速编码的需求,论文提出了一种结合二进制分段编码和逻辑转换的电路设计,这种设计能够在保留二进制编码优势的同时减少寄生参数对高速性能的影响,适用于超高速环境下的编码操作。 此外,论文还研究了分压电阻网络、高速采样保持电路以及火花码消除技术,这些研究成果为实现高性能的ADC提供了理论和技术支持。火花码消除技术尤其重要,因为失调电压可能导致错误的比较结果,而火花码的出现会降低ADC的精度。通过理解和消除这种现象,可以显著提高ADC的性能。 总结来说,这篇论文详细阐述了超高速ADC的关键组件和设计策略,包括高速比较器、时钟驱动电路、编码方式选择以及火花码消除技术,对理解ADC的工作原理和技术挑战提供了深入见解,对相关领域的研究者和技术人员具有很高的参考价值。