模拟集成电路设计系列博客——7.2.3 每阶段k-bit流水线ADC

news/2024/9/28 2:52:53

7.2.3 每阶段k-bit流水线ADC

通过增加中间级增益和每级的比较器可以在每级解析多于1比特。信号流图类似之前介绍的每次迭代2比特的逐次逼近型ADC。一个通用的k比特级如下图所示:

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k比特副ADC的非线性可以通过增加额外的比较器通过数字方式来校正,类似于每级1.5比特架构[Lewis, 1992]。每级k比特架构的优势是只需要更少的级数,从而可以相比每级1.5比特架构减少面积和/或功耗。从而,对于输入信号来说,需要穿过的级数更少,因此在每次转换时需要更少的时钟周期。

上一节中介绍的开关电容MDAC电路可以被修改来实现\(k\geq 2\)的k比特每级电路,通过将采样电容分解成更小的单位期间。所需要的中间级增益大于2,因此在第二个时钟相位,更少的一部分采样电阻被切换到采样回路上。因此,反馈系数\(\beta\)减小,闭环带宽相比1.5比特每级ADC降低(假设使用相同的放大器)。

转换器的主要限制仍然是中间增益级的精度,副DAC的线性度,以及MDAC电路中的噪声。再次,精度需求对于第一级是最严格的,因为它影响的是MSB。

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