一種可重構流水線(xiàn)ADC的設計

摘要：對多標準無(wú)線(xiàn)通信系統中的A／D轉換器進(jìn)行了研究，根據無(wú)線(xiàn)通信系統的特點(diǎn)，構建了一個(gè)新型可重構流水線(xiàn)A／D轉換器結構，該A／D轉換器的可重構功能是通過(guò)在低分辨率下關(guān)斷子級流水線(xiàn)來(lái)實(shí)現的。轉換器的系統指標為6～14 b，從而可以在保證不影響ADC性能的前提下，引入新穎的可重構控制以進(jìn)一步降低功耗。最后對改進(jìn)的可重構流水線(xiàn)ADC進(jìn)行了性能仿真。
關(guān)鍵詞：多標準無(wú)線(xiàn)通信系統；流水線(xiàn)A／D轉換器；可重構控制；性能仿真

隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的快速發(fā)展，各種無(wú)線(xiàn)通信標準正在往更高數據傳輸率的方向發(fā)展，同時(shí)對數據傳輸質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，以便提供更多更好的服務(wù)。所以隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線(xiàn)終端對數據傳輸速率和質(zhì)量的要求更高，對ADC的速度、精度也就提出更高的要求。同時(shí)隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)通信協(xié)議的快速發(fā)展，多種不同的協(xié)議標準的共存變得不可避免，它們允許的輸入信號頻率范圍、帶寬、動(dòng)態(tài)范圍等都存在著(zhù)很大的不同，因此這些協(xié)議所需要模／數轉換器的工作模式也是不一樣的。本文通過(guò)對無(wú)線(xiàn)通信系統中A／D轉換器的可重構技術(shù)的研究，使其能夠改變系統工作模式，達到降低設備功耗，提高數據處理速度，減少成本和設備模塊的目的，該課題具有一定的研究?jì)r(jià)值。

1 無(wú)線(xiàn)通信系統的A／D轉換器設計
1．1 多種無(wú)線(xiàn)標準系統的A／D轉換器指標要求
本文研究的無(wú)線(xiàn)通信系統A／D轉換器的指標要求如表1所示?？梢钥闯鰺o(wú)線(xiàn)終端中的A／D轉換器性能需求包括分辨率在6～14位之間，采樣速率在10～300 MS／s之間。未來(lái)的通信系統將能提供多種服務(wù)的集成，所以除了更高的數據傳輸速率外，多種服務(wù)的集合也是多標準無(wú)線(xiàn)終端的一個(gè)重要特性。

1．2 流水線(xiàn)ADC逐級Scaling down技術(shù)
當前出于低功耗設計的需要，逐級Scaling down設計技術(shù)目前得到了廣泛的研究。流水線(xiàn)ADC逐級Scaling down主要包括各級采樣電容取值的逐級縮減以及各級MDAC中OTA運放參數的縮減，為了便于本文核心觀(guān)點(diǎn)的論述，對于各級采樣電容的取值以及OTA運放的關(guān)鍵參數，本文采用文獻所建議的優(yōu)化值。同時(shí)相應列出文獻提供的各級流水線(xiàn)的功耗，如表2所示。