流水线ADC的行为级设计

【摘要】在当今集成电路设计中，相对于数字集成电路成熟和完善的自动化设计，模拟集成电路的设计仍然是比较困难的，使之成为集成电路发展中的一个瓶颈。解决问题的根本出路是采取与数字设计类似的自顶向下、结构化、层次式的设计方法学，实现设计自动化。但对模拟与混合信号集成电路，由于设计本身的复杂性，这种层次式的设计方法学及相应的设计自动化技术一直进展缓慢。近年来，由于SOC设计的迫切需求，这一方面取得了不少进展，自顶向下、基于平台的模拟与混合信号电路设计方法学已基本成型。本文对这一设计方法学在流水线ADC设计中的应用做了探讨，重点是行为级的设计。文章首先介绍了模拟与混合信号电路自顶向下进行层次化设计的原理；接着介绍了所采用的流水线ADC的结构与各组成电路模块；为了实现该流水线ADC的行为级设计，讨论了其行为级模型的构建，给出了各主要组成模块考虑了非理想因素的行为模型，并通过行为与电路仿真的比较验证了行为模型的正确性，同时构建了行为级设计所需的主要设计单元运算放大器的可行域模型。最后采用多目标遗传算法，对一个8位@40M/s流水线ADC电路进行了行为级优化设计，给出了流水线ADC噪声和功耗的Pareto最优前沿，得到了各个子模块的性能参数最优解。通过本文的工作，说明这一设计方法学对提高模拟与混合信号电路的设计效率是有很大意义的。
【作者】顾海涛；
【导师】郭裕顺；
【作者基本信息】杭州电子科技大学，电路与系统，2014，硕士
【关键词】流水线ADC设计；自顶向下；层次式设计方法学；行为级设计；

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