高速流水线模数转换器(ADC)精度提高关键技术
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n  成果简介

²  高速流水线ADC精度提高关键技术建立了一套完整的以VGA为前级放大的流水线ADC设计理论和设计方法;从流水线ADC结构上和放大器非线性补偿上建立一套精度提高的设计理论与设计方法,应用这些方法,对14位100兆流水线ADC进行设计,达到13.5位以上的精度,为高速高精度流水线ADC设计领域提供理论基础。

n  技术方案

²  将可变增益放大器(VGA)和模数转换器进行全集成设计方法,在输入端,设计一个可变增益放大器,对于小幅度信号进行较大倍数放大,可以有效地提高小幅度信号的精度;

²  对VGA采用开关电容,采用三级放大器,前两级放大器都可以实现 1, 4两种闭环放大倍数,第三级具有 1, 2两种可选增益,从而对输入信号进行1,2,4,8,16,32不同倍数放大,采用VGA为前级的设计思想,很适合在接收机等电子系统中应用;

²  利用精度补偿办法对开关电容VGA可能存在的误差进行补偿,消除VGA的有限增益误差和电容失配存在的误差,补偿时所需的伪随机序列与后继数据转换部分电路共用,大大节省了资源。

 

n  技术优势

²  设计的高速流水线ADC具有实时,快速,高精度的特点,在雷达等实时设备上取得很好的应用;

²  采用VGA对不同幅度的输入信号进行可变增益放大,并通过硬件资源共享的办法对VGA进行精度补偿,从结构上保证了流水线ADC的精度,对流水线ADC设计从结构上进行创新;

²  对流水线ADC的余差放大器的非线性误差提出一种新型补偿办法,对精度提高的效果好,很好地做到数字电路规模和精度提高效果的结合,节省了电路规模,降低了电路功耗;

²  提出纯数字电路来实现精度补偿,工艺可移植性强,便于IP核应用。

商业报告

n  应用场景

²  该技术属于集成电路领域,达到国内领先水平,主要用于模拟数字转换器精度的提高,对ADC精度有较高要求的产品及企业有重要作用,目前已在多家企业转化应用并取得良好效果。

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n  商业模式

²  授权使用;

²  产业化合作;

²  项目合作。

n  推广意义

²  该技术有助于提升ADC转换器的设计和生产,将持续贡献于我国集成电路设计和应用,创造更多的经济效益;

²  目前全国ADC转换器生产厂家有十余家,生产规模在数亿元之上,而且市场空间非常大,采用项目研发的高速流水线ADC精度提高关键技术,可以大幅提高原有产品的性能,进而提高市场占有率。


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