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JSSC 2012第12期Data Converters65nmSAR ADC

A 90-MSs 11-MHz-Bandwidth 62-dB SNDR Noise-Shaping SAR ADC

提出一种90MS/s、11MHz带宽、62dB SNDR的噪声整形SAR ADC架构。
90MS/s, 11MHz带宽, 62dB SNDR, 806μW, 1.2V
噪声整形SAR ADC比较器噪声环路滤波器CMOS
创新点1:噪声整形SAR ADC架构的创新设计,通过结合过采样技术和噪声整形技术,显著提升了ADC的信噪比(SNDR)至62 dB,同时实现了10位有效位数(ENOB),突破了传统SAR ADC在10位以下ENOB的性能限制。
创新点2:解耦比较器噪声与ADC性能的创新方法,通过噪声整形技术同时抑制比较器噪声和量化噪声,从而降低了比较器噪声对整体ADC性能的影响,提升了系统的稳定性和精度。
创新点3:两级环路滤波器设计的电路创新,采用级联的两抽头电荷域FIR滤波器和积分器,即使在低质量积分器的情况下也能实现良好的噪声整形效果,优化了系统的噪声性能。
创新点4:高效的功耗与面积优化,该ADC在65纳米CMOS工艺下实现,核心面积仅为0.03平方毫米,工作频率为90 MS/s时功耗仅为806微瓦,展现了出色的能效比和紧凑的电路设计。
Abstract
Although charge-red istribution successive approx- imation (SAR) ADCs are highly ef ficient, comparator noise and other effects limit the most ef ficient operation to below 10-b ENOB. This work introduces an oversampling, noise-shaping SAR ADC architecture that achieves 10-b ENOB with an 8-b SAR DAC array. A noise-shaping scheme shapes both comparator noise and quantization noise, thereby decoupling comparator noise from ADC performance. The loop filter is comprised of a cascade of a two-tap charge