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为满足当今高清晰数字音视频与现代无线通信日益增长的ADC性能需求，本文研究了新型高速高精度Pipeline ADC系统结构建模与优化方法，深入详细讨论并建立了系统模型，仿真优化了系统性能指标，提出了关键模块各种重点指标分配方法。首先，选用Pipeline ADC结构研究了该系统结构高速高精度等关键特性建模与优化方法。建立了采样频率、归一化功耗等性能与非理想源的函数关系并详细阐述了流水线ADC核心指标中速度、噪声、功耗三类抽象模型，根据这三类因素的综合性约束确定出新型12位100Msps Pipeline ADC系统的第一部分核心参数，实现速度、噪声、功耗性能的优化性折衷。该组参数包括（3.5+1.5×7+2）的级精度方案与电容缩减因子分布方案。基于该组参数，建立了ADC系统线性度核心指标模型，实现该新型高速高精度系统性能。通过研究核心模块在系统级中的抽象函数模型，得出决定系统线性度的因素有量化非线性源、MDAC运放有限开环增益、MDAC电容失配、基准电压误差量。建立了SFDR、INL、DNL与非理想源的函数关系，并提出了相应的指标优化分配方案。其中，通过有效建立INL与SFDR关系和INL与非线性源关系，重点建立了量化源和模块非线性源对系统贡献的三次谐波失真谱计算理论，从而揭示了SFDR与非线性源的函数关系。利用所建立的系统核心指标模型，在Matlab环境下仿真与优化了12位设计精度、采样频率100Msps下ADC系统的线性度与精度。仿真结果表明，当输入信号频率为49.72MHz时，在考虑残差放大器开环增益误差与电容阵列失配误差情况下，通过线性度指标优化设计，12位实际流水线ADC可望达到83.5dB以上的SFDR、DNL小于0.5LSB、ENOB大于11.98bit和满足100Msps速度下的运放信号建立精度，以上指标对模块要求为：应同时满足MDAC运放单位增益带宽fu大于1.77GHz、开环增益Av大于84.2dB、单位电容面积AC0大于500μm2、差分基准电压温度系数小于8.93ppm／℃和电压调整率小于1860ppm／V条件。结果表明，应用该技术进行ADC设计完全可实现12位100Msps系统设计指标，可合理地给出对模块指标的分配。该ADC系统设计对高清晰音视频、现代无线通信系统数据处理等电子技术领域有重要意义。