请教一些流水线ADC的基本问题

000shzhf

小弟初学ADC设计，最近碰到个问题，请教前辈给与指点。每一级中子ADC的Vref和比较器的两个比较电平怎么取得，子DAC中的两个输入直流电平Vrn和Vrp又是怎么选的,就是图中的这两个输入。

firevortex

整个ADC的reference就是差分后的（Vrp-Vrn）的峰峰值，为了改善snr一般取到运放最大能到的差分摆幅。随便举个例子，1.2V电源，vcm0.6V的话，假设运放单端输出线性摆幅范围是0.3~0.9，那么差分摆幅峰峰值就是1.2V，所以对于整个ADC的reference就是1.2，8b的话就是把1.2V分了10^8份。所以对于MDAC的Vrp=0.6+0.3=0.9，Vrn=0.6-0.3=0.3，单端峰峰值（Vrp-Vrn）=0.6，差分就是1.2刚好。每一级MDAC的位数决定了该级用多少个比较器，例如1b就1个比较器，1.5b要2个，按照比较器个数均匀划分或者是按照MDAC的传输曲线在0.3~0.9之间定判决电平就行了：1b的话就是0.6，传统1.5b是0.525和0.675。

000shzhf

回复 2# firevortex

谢谢您的解答，受益匪浅啊。如果我的电源电压1.8V，1.5bitMDAC，运放单端摆幅0.1~0.9V，那么reference就是1.6V，Vcm为0.9，Vrp=1.3V，Vrn=0.5V，是这么算吧。还有一个疑问，1.5bit ADC和DAC中的两个电平是用的一样吗，都是1.3和0.5吗，您的这个“传统1.5b是0.525和0.675”是什么，怎么算出来的啊，不太懂
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firevortex

1）计算上大概是这样的，但是没理解为啥你的运放输出范围是【0.1，0.9】，如果输出共模是0.9，且峰峰摆幅1.6的话，应该是【0.5，1.3】吧，0.1的输出运放还能工作？
2）ADC和MDAC的reference是不一样的，MDAC只有2个或3个ref，Vrp，Vrn，和GND（有时不用），而比较器的比较电平个数取决于你每级的分辨率，就像一个n-bitflashADC一样，位数越多，需要的比较电平越多。请看你的1.5bMDAC传输曲线，每一个跃变点都对应一个比较器/比较电平的位置