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半导体技术2025年第01期:一种前后台结合的Pipelined ADC校准技术

来源:期刊VIP网 时间:


作者:薛颜;徐文荣;于宗光;李琨;李加燊;

单位:中国电子科技集团公司第五十八研究所;合肥工业大学微电子学院;

摘要:针对Pipelined模数转换器(ADC)中采样电容失配和运放增益误差带来的非线性问题,提出了一种前后台结合的Pipelined ADC校准技术。前台校准技术通过对ADC量化结果的余量分析,补偿相应流水级的量化结果,后台校准技术基于伪随机(PN)注入的方式,利用PN的统计特性校准增益误差。本校准技术在系统级建模和RTL级电路设计的基础上,实现了现场可编程门阵列(FPGA)验证并成功流片。测试结果显示,在1 GS/s采样速率下,校准精度为14 bit的Pipelined ADC的有效位数从9.30 bit提高到9.99 bit,信噪比提高约4 dB,无杂散动态范围提高9.5 dB,积分非线性(INL)降低约10 LSB。

关键词:Pipelined模数转换器(ADC);;电容失配;;增益误差;;前台校准;;后台校准

基金资助:国家自然科学基金(62174149)