用于非制冷紅外探測器的流水線ADC設(shè)計.pdf

1、隨著非制冷紅外熱成像技術(shù)的高速發(fā)展，研究高性能的智能靈巧型系統(tǒng)級芯片是非制冷紅外探測器的主要研究方向。而研究一種集成到芯片內(nèi)部的高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器極為重要，本文設(shè)計流水線型模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Pipelined ADC)正是基于這種研究實現(xiàn)的。
　　本文采用SMIC0.18μm1P6M CMOS工藝設(shè)計了一款集成到非制冷紅外讀出電路芯片的Pipelined ADC，用于圖像處理其采樣速率為100MS/s，分辨率為14 bit，并集成到非制冷

2、紅外讀出電路芯片。本文主要研究內(nèi)容包括以下幾部分:
　　1.分析了國內(nèi)外紅外技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及模數(shù)轉(zhuǎn)換器的發(fā)展趨勢，闡述本文的研究內(nèi)容及意義。
　　2.重點分析了模數(shù)轉(zhuǎn)化器的工作原理，介紹了幾種常見的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)特點，并總結(jié)描述了模數(shù)轉(zhuǎn)換器關(guān)鍵性能指標(biāo)。
　　3.分析了14位Pipelined ADC的關(guān)鍵電路的設(shè)計，主要包括乘法模數(shù)轉(zhuǎn)換器(MDAC)單元，高速比較器，采樣開關(guān)電路，運算放大器，電壓基準(zhǔn)源和數(shù)字校準(zhǔn)電

3、路。
　　4.對14位Pipelined ADC進(jìn)行整體設(shè)計，采用2.5比特MDAC結(jié)構(gòu)，0.5比特的冗余碼來減小比較器的失調(diào)，提出一種運放共享技術(shù)，降低功耗，采用改進(jìn)型數(shù)字后臺校準(zhǔn)電路，降低對放大器的性能要求和電容失配對電路的影響。
　　5.對Pipelined ADC進(jìn)行電路仿真，在100兆采樣率下，DNL為±0.23LSB，INL為-0.32LSB～0.25 LSB，SNDR為79.31dB、SFDR為90.23dB、