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模数转换器(AnalogtoDigitalConverter，ADC)是模拟世界和数字世界之间的桥梁，ADC在消费电子、军用产品、影像医学、传感自动控制和测试仪器等领域有着广泛的应用。近几年随着软件无线电概念的提出，ADC已经成为人们研究的热点，ADC已经成为软件无线电中的关键技术，因此设计高速高精度ADC有着重大意义。
本文首先简要介绍了几种常见结构的ADC，分析了各种结构的优缺点。流水线型ADC可以在实现高精度的同时，保持较低的功耗和较高的转换速率，电路的面积和功耗也比较小，这些优点让流水线型结构得到了广泛的应用。本文采用流水线结构实现12位100MS/s采样率的ADC，其中，采样保持器为电容翻转式结构，采样开关为线性度很高的栅压自举开关，运算放大器采用增益增强技术来实现高增益。设计流水线电路时使用了逐级递减技术来降低电路的功耗和面积，前两级流水线为2.5bit/级结构，后六级流水线为1.5bit/结构，最后一级是2bit的Flash-ADC。整个电路在非交叠时钟控制下工作，使用了数字校正技术来消除比较器的失调误差，比较器采用开关电容结构的动态比较器来降低电路的功耗，并对比较器的失调误差进行了蒙特卡洛仿真，确保数字校正技术可以修正比较器的失调误差。为了驱动测试仪器的电容负载，电路输出端添加了12路缓冲器。
芯片采用TSMC0.18μm1.8V电源电压单层多晶硅六层金属CMOS工艺实现，芯片面积为1.23mm×2.3mm。后仿真结果表明:在100MHz采样频率下，当输入20MHz正弦信号为时，芯片的SNDR为65dB，SFDR为71.3dB，ENOB为10.5bit，当输入50MHz正弦信号时芯片的SNDR为63.9dB，SFDR为68.9dB，ENOB为10.3bit，芯片电流为96mA。