近日，中國科學院微電子研究所智能感知研發中心研究員樊曉華團隊研發出一款13位50MS/s的混合型模數轉換器（ADC），品質因數（FOM）達到國際領先水平。

　　該款ADC采用了基于量程輔助、逐次逼近、流水線等技術的混合型架構，在國際上首次提出高增益（32倍）PVT不敏感的時間域放大器，顯著降低了ADC的功耗及校準算法復雜度，提出了量程輔助的懸空電容陣列開關算法及預開窗異步控制邏輯，提高了ADC的轉換速率。該ADC在130nm CMOS工藝下流片成功，有效核心面積0.22mm2。測試結果表明，在1.2V供電、50MS/s轉換速率下，輸入信號為2MHz時，ADC的信噪失真比（SNDR）達71.6dB，無雜散動態范圍（SFDR）達84.6dB。該ADC支持可變電源電壓與轉換速率，當電源電壓從0.8V變化到1.2V時，ADC的轉換速率為10-50MS/s，Walden FOM值為4.0-11.3 fJ/conversion-step。

　　此項工作主要由樊曉華、博士張明磊完成，得到美國德克薩斯農工大學教授Edgar Sánchez-Sinencio的支持。該款ADC可滿足當前高速發展的片上集成系統對低功耗、高速度以及高精度等特性的嚴格要求，可運用于多種便攜式通信系統的應用場景。相關研究成果已被IEEE Journal of Solid State Circuits接收。

圖1.ADC芯片照片

圖2.不同模式下SFDR/SNDR隨輸入頻率的變化

圖3.FOM值與國際頂級會議（ISSCC/VLSI）的比較