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JSSC 2015第10期Data ConvertersPipeline ADC

A 100 MSs 105 Bit 246 mW Comparator-Less Pipeline ADC Using Self-Biased Ring Amp

提出自偏置环形放大器方案,实现高效能比较器流水线ADC。
100 MS/s, 56.6 dB SNDR, 2.46 mW
环形放大器自偏置流水线ADC无比较器高效能
创新点1:自偏置环形放大器方案(电路创新) - 提出了一种无需外部偏置的自偏置环形放大器,显著提高了对工艺、电源电压和温度(PVT)变化的鲁棒性,同时保持了高能效和接近轨到轨的输出摆幅。
创新点2:改进的自归零方案消除增益误差(方法创新) - 通过优化自归零开关的寄生电容处理,有效消除了由此引起的增益误差,提升了放大器的精度和稳定性。
创新点3:无比较器流水线ADC结构(系统创新) - 利用环形放大器的特性,取消了传统流水线ADC中的子ADC模块,简化了电路结构并降低了功耗,实测性能达到100 MS/s采样率下56.6 dB SNDR和2.46 mW功耗。
创新点4:高能效与高输出摆幅的结合(电路创新) - 在自偏置环形放大器中实现了高效的基于斜率的充电机制,同时保持了接近轨到轨的输出摆幅,为高速低功耗ADC设计提供了新思路。
Abstract
The ring amplifier is an energy efficient and high output swing alternative to an OTA for switched-capacitor cir- cuits. However, the conventional r ing amplifier requires external biases, which makes the ring amplifier less practical when we consider process, supply voltage, and temperature (PVT) vari- ation. This paper presents a sel f-biased ring amplifier scheme that makes the ring amplifier more practical and power efficient while maintaining the benefits of ef ficient slew-based charging and an alm