一种 8 GS/s 7 位八路时间交织部分推测循环展开 SAR 模数转换器

《IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine》：An 8-GS/s 7-bit Eight-Way Time-Interleaved Partially Speculative Loop-Unrolled SAR ADC

　　

摘要：

本文提出了一种 8-GS/s、7 位、八路时间交织部分推测循环展开 (PSLU) 逐次逼近寄存器 (SAR) 模数转换器 (ADC)。所提出的推测方法通过在比较器孔径窗口后立即转换两个电容数模转换器 (CDAC) 输出来提高转换速度，将转换周期减少到孔径窗口、逻辑延迟和 CDAC 建立时间之和。为了提高效率，推测转换仅应用于高位判决，在速度和功耗之间提供了最佳的权衡。此外，一种时间域转换 (TDC) 方案在不需额外转换周期的情况下解析最低有效位，避免了硬件开销。为了在确保高精度的同时实现所需的带宽，所提出的 PSLU SAR ADC 采用基于传输门的时钟分配电路，在直接采样架构中进行时间交织。采用 28 纳米 CMOS 工艺制造，八路时间交织 7 位原型实现了 8-GS/s 的采样率，信噪失真比 (SNDR) 为 34.6 dB，无杂散动态范围 (SFDR) 为 51 dB，功耗为 19.7 mW。瓦登和施雷尔品质因数 (FoMW 和 FoM S ) 分别为 56.1 fJ/转换步 和 147.7 dB。