高速互補金氧化類比/數位轉換器之設計

Abstract

視頻訊號的數位訊號處理所需要的類比/數 位轉換器的規格為:取樣頻率在7.5至30MHz,解析 度為8位元(Bit).而高畫質視訊所需的類比/數位 轉換器則要達到50MHz以上的取樣頻率,解析度為 8到10位元.本計畫的目的是設計低功率,50MHz取 樣率,8位元解析度之類比/數位轉換器.為達到 低功率的要求,線路將採互補金氧半(CMOS)設計, 為達到8位元解析度和50MHz取樣率,轉換器之架 構將採管線式快閃轉換架構(Pipelined flash converter).轉換器被區分成三段:(1)取樣保留,(2) 快閃轉換,和(3)解碼及改錯.每一段均需在20 nsec 之內完成其動作.速度之限制通常來自快閃轉 換段的電壓比較器.本計畫除考慮傳統的差動 放大器和切換式比較器兩種設計之外,另外再 探討將靜態記憶體(SRAM)所用的起落式比較器運 用於快閃轉換器之可能性.除了低功率之外,小 面積也是設計重點之一,以便能將此轉換器和 數位處理晶片整合於同一晶片上.轉換器各部 分線路設計之性能將由電腦模擬來改進及確認 .第一年將完成整體線路之光罩配置設計.第二 年擬由晶片實現中心(CIC)製成晶片後,實際測試 其性能.比較實驗值與模擬值之差異,以改進設 計.雙載子金氧半技術和次範圍架構(Subranging) 將列入未來計畫之考慮.