用CMOS技术实现高速模数转换器
高速转换器的lvds,cml,coms数字输出的分析和对比
高速转换器的lvds,cml,coms数字输出的分析和对比
设计人员有各种模数转换器(ADC)可以选择，数字数据输出类型是选择过程中需要考虑的一项重要参数。
目前，高速转换器三种最常用的数字输出是互补金属氧化物半导体(CMOS)、低压差分信号(LVDS)和电流模式逻辑(CML)。
ADC中每种数字输出类型都各有优劣，设计人员应根据特定应用仔细考虑。
这些因素取决于ADC的采样速率和分辨率、输出数据速率、系统设计的电源要求，以及其他因素。
本文将讨论每种输出类型的电气规格，及其适合特定应用的具体特点。
我们将从物理实现、效率以及最适合每种类型的应用这些方面来对比这些不同类型的输出。
CMOS数字输出驱动器
在采样速率小于200 MSPS的ADC中，CMOS是很常见的数字输出。
典型的CMOS驱动器由两个晶体管(一个NMOS和一个PMOS)组成，连接在电源(VDD)和地之间，如图1a所示。
这种结构会导致输出反转，因此，可以采用图1b所示的背对背结构作为替代方法，避免输出反转。
输出为低阻抗时，CMOS输出驱动器的输入为高阻抗。
在驱动器的输入端，由于栅极与导电材料之间经栅极氧化层隔离，两个CMOS晶体管的栅极阻抗极高。
输入端阻抗范围可达k至M级。
在驱动器输出端，阻抗由漏电流ID控制，该电流通常较小。
此时，阻抗通常小于几百。
CMOS的电平摆幅大约在VDD和地之间，因此可能会很大，具体取决于VDD幅度。
高速cmos器件的作用
高速cmos器件的作用高速CMOS器件是一种集成电路器件，它具有快速的开关速度和低功耗的特点，主要用于数字电路中的高速逻辑运算、时序控制和数据处理等方面。
它在现代电子设备中发挥着重要作用，下面我会从多个角度来解释高速CMOS器件的作用。
首先，高速CMOS器件在数字电路中的应用非常广泛。
它可以用于构建高速的微处理器、存储器、通信接口和数字信号处理器等，这些设备需要快速的逻辑运算和数据传输，而高速CMOS器件正是能够满足这些要求的关键组成部分。
它能够实现高频率的时钟信号传输和快速的数据处理，从而提高了数字电路的整体性能和响应速度。
其次，高速CMOS器件在通信领域中也发挥着重要作用。
在高速数据传输和通信接口中，需要使用高速CMOS器件来实现信号的快速处理和传输，以确保数据的稳定性和可靠性。
例如，在光纤通信系统中，高速CMOS器件可以用于光接收器和解调器中，以实现高速数据的解码和处理，从而提高通信系统的传输速度和效率。
此外，高速CMOS器件还在计算机系统和嵌入式系统中发挥着重要作用。
在现代计算机系统中，高速CMOS器件被广泛应用于CPU、GPU、FPGA等处理器和控制单元中，以实现快速的指令执行和数据处理。
在嵌入式系统中，高速CMOS器件可以用于实现实时控制和数据处理，例如在汽车电子系统、工业自动化设备和智能家居产品中都有应用。
总的来说，高速CMOS器件作为一种快速、低功耗的集成电路器件，在数字电路、通信领域、计算机系统和嵌入式系统中都发挥着重要作用。
它的出现和应用极大地推动了现代电子技术的发展，为人们的生活和工作带来了便利和效率。
高速低功耗CMOS逐次逼近型模数转换器研究
高速低功耗CMOS逐次逼近型模数转换器研究高速低功耗CMOS逐次逼近型模数转换器研究摘要：随着科技的进步，数字信号处理在许多领域中起着至关重要的作用。
模数转换器 (ADC) 是连接模拟与数字领域的重要桥梁，因此对于 ADC 的研究和改进一直是一个热门的课题。
本文研究了一种高速低功耗的 CMOS 逐次逼近型模数转换器，使用CMOS工艺制造的 ADC 可以在低功耗的同时实现较高的采样速率和较高的精度。
实验结果表明，所提出的 ADC 在满足高速和低功耗要求的同时，仍可以保持较高的性能。
关键词：模数转换器，ADC，CMOS，逐次逼近，功耗，高速1. 引言随着现代通信技术和信息处理技术的迅猛发展，对于高速、低功耗的模数转换器 (ADC) 的需求越来越迫切。
传统的逐次逼近型模数转换器虽然具有较高的精度，但其采样速率和功耗存在较大的限制。
为了克服这些限制，我们提出了一种基于CMOS 工艺的高速低功耗逐次逼近型模数转换器的设计。
2. CMOS逐次逼近型模数转换器原理逐次逼近型模数转换器是一种常用的 ADC 设计方法。
它通过逐次近似的方式将模拟信号转换为数字信号。
具体来说，逐次逼近型模数转换器从最高有效位 (MSB) 开始，依次比较模拟信号与参考电压的大小，作出 0 或 1 的判断。
每次比较完成后，逐次逼近型模数转换器会根据判断结果调整下一位的比较参考值，直到所有位数都比较完成，得到最终的数字信号。
3. 高速低功耗CMOS逐次逼近型模数转换器设计为了实现高速和低功耗的要求，我们采用了 CMOS 工艺制造ADC。
CMOS 技术可以在较低的功耗下实现较高的集成度和电路性能。
在逐次逼近型模数转换器的设计中，我们采用了平行处理的方式，即同时比较多个位的信号，以加快 ADC 的转换速度。
为了降低功耗，我们使用了多级放大器和比较器设计。
多级放大器可以增加输入信号的幅度，提高 ADC 对小信号的灵敏度，从而提高精度。
而多级比较器可以有效减小功耗，并提升ADC的速度。
CMOS传感器的工作原理
CMOS传感器的工作原理CMOS传感器是一种常用于数码相机和手机摄像头中的图像传感器。
它有着更高的集成度和更低的功耗，因此在数字图像捕捉和处理方面具有广泛的应用。
本文将详细介绍CMOS传感器的工作原理。
一、基本结构CMOS传感器是由许多微小的像素组成的，每个像素都包含了光电二极管、放大器和模数转换器。
下面详细介绍这些组成部分的工作原理。
1. 光电二极管光电二极管是CMOS传感器最基本的部分。
当光线照射到光电二极管上时，光子会与半导体材料发生相互作用，产生电子-空穴对。
其中的电子会被电场引力吸引到一侧，形成电流。
2. 放大器放大器的作用是放大光电二极管产生的微弱电流。
CMOS传感器中的每个像素都配备了一个放大器，使得从不同像素中获取的电流能够被放大并进一步处理。
3. 模数转换器模数转换器（ADC）将模拟电流转换为数字信号。
模数转换器将连续的模拟电流转换为离散的数字信号，以便进一步的数字信号处理和存储。
二、工作原理当光线照射到CMOS传感器上时，每个像素中的光电二极管会产生微弱的电流。
这些电流被放大器放大，并通过模数转换器将其转换为数字信号。
在CMOS传感器中，每个像素都有自己的感光区域和存储电容。
感光区域用来接收光线，而存储电容则存储感光区域产生的电荷。
存储电容的大小决定了每个像素的感光能力。
当光线照射到感光区域时，感光区域产生电荷并储存在存储电容中。
随后，通过控制电路将电荷从存储电容中读取出来，并将其转化为电流信号。
这个电流信号经过放大器放大后，经过模数转换器转换为数字信号。
三、优势CMOS传感器相对于传统的CCD传感器具有以下优势：1. 集成度高：CMOS传感器可以与其他电路集成在一起，形成一个更紧凑、更高性能的图像处理系统。
2. 低功耗：CMOS传感器由于结构特点以及使用的工作电压较低，功耗相对较低。
3. 快速读取：CMOS传感器可以实现快速的图像读取，适用于高速拍摄和连拍模式。
4. 强大的信号处理：CMOS传感器所集成的信号处理电路使其能够在传感器上对图像进行预处理，提高图像质量。
基于CMOS工艺流水线型模数转换器采样保持电路设计
０引言随着通信技术及数字信号处理技术的飞速发展，作为模拟信号与数字信号界面的模数转换器（ＡＤＣ）得到越来越广泛地应用．而流水线结构模数转换器因其高分辨率、高精度以及在速度与功耗之间良好的折中而倍受青睐．在流水线型ＡＤＣ中，采样保持电路（Ｓ／Ｈ）是一个十分关键的部分．随着模数转换器在高分辨率图像、视频处理及无线通信等领域的广泛应用，对高速、高精度、基于标准ＣＭＯＳ工艺的可嵌入式采样保持电路的需求也日益迫切．此外，对于正在兴起的基于ＩＰ设计和片上系统集基于ＣＭＯＳ工艺流水线型模数转换器采样保持电路设计季红兵（南通大学，江苏南通２２６０１９）摘要：采样保持电路作为流水线模数转换器中的重要单元一直是高速高分辨率模数转换器研究设计者十分关注的内容．文章介绍了基于ＣＭＯＳ０．６μｍ工艺的流水线模数转换器前端采样保持电路以及运放电路的设计仿真．该电路采用电容下极板采样、折叠式共源共栅技术，有效地消除了开关管的电荷注入效应、时钟馈通效应引起的采样信号的误差，提高了采样电路的线性度，节省了芯片面积，降低了功耗．关键词：流水线；模数转换器；采样保持中图分类号：ＴＮ４５文献标识码：ＡＣＭＯＳ－ｂａｓｅｄＤｅｓｉｇｎｏｆＳ／ＨＣｉｒｃｕｉｔｏｆＰｉｐｅｌｉｎｅｄＡ／ＤＣｏｎｖｅｒｔｅｒＪＩＨｏｎｇ－ｂｉｎｇ（ＮａｎｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｔｏｎｇ２２６０１９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓａｍｐｌｅ－ａｎｄ－ｈｏｌｄ（Ｓ／Ｈ）ｃｉｒｃｕｉｔａｓｔｈｅｋｅｙｐａｒｔｏｆｔｈｅａｎａｌｏｇ－ｔｏ－ｄｉｇｉｔａｌ（Ａ／Ｄ）ｃｏｎｖｅｒｔｅｒａｌｗａｙｓａｔｔｒａｃｔｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｒａｎｄｄｅｓｉｇｎｅｒｏｆＡ／Ｄｃｏｎｖｅｒｔｅｒ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＳ／ＨａｎｄＯＴＡｃｉｒｃｕｉｔｂａｓｅｄｏｎＣＭＯＳ０．６ｕｍｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．Ｔｈｅｓａｍｐｌｅａｎｄｈｏｌｄｃｉｒｃｕｉｔｉｓｅｍｐｌｏｙｅｄｂｙｔｈｅｃａｐａｃｉｔａｎｃｅｂｏｔｔｏｍｐｌａｔｅｓａｍｐｌｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ｗｈｉｃｈｃａｎｅｌｉｍｉｎａｔｅｔｈｅｃｈａｒｇｅｉｎｊｅｃｔｉｏｎｅｒｒｏｒｏｆｓｗｉｔｃｈＭＯＳＦＥＴ．Ｔｈｅｂｏｏｔｓｔｒａｐｐｅｄｓｗｉｔｃｈｉｓｕｓｅｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｌｉｎｅａｒｉｔｙｏｆｔｈｅｓｗｉｔｃｈ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｌｉｎｅａｒｉｔｙｏｆｔｈｅｓａｍｐｌｅ／ｈｏｌｄｃｉｒｃｕｉｔ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｃ－ｃｅｌｅｒａｔｅｔｈｅａｍｐｌｉｆｉｅｒ′ｓｓｐｅｅｄ，ｓａｖｅｔｈｅｃｈｉｐａｒｅａａｎｄｅｌｉｍｉｎａｔｅｔｈｅｃｌｏｃｋｆｅｅｄ－ｔｈｒｏｕｇｈｅｆｆｅｃｔ，ａｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｆｏｌｄｅｄＣａｓ－ｃｏｄｅｃｏｍｍｏｎｓｏｕｒｃｅｃｏｍｍｏｎｇａｔｅｏｐａｍｐｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｉｐｅｌｉｎｅ；ａｎａｌｏｇ－ｔｏ－ｄｉｇｉｔａｌｃｏｎｖｅｒｔｅｒ；ｓａｍｐｌｅ－ａｎｄ－ｈｏｌｄ收稿日期：２００７－０８－２７基金项目：南通市工业科技创新计划资助项目（Ａ４０３６）作者简介：季红兵（１９６６－），男，南通大学电子信息学院讲师，硕士，主要从事数模混合集成电路教学与研究．南通大学学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｎｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ）第６卷第４期２００７年１２月Ｖｏｌ．６Ｎｏ．４Ｄｅｃ．２００７文章编号：１６７３－２３４０（２００７）０４－００７１－０４南通大学学报（自然科学版）２００７年成研究来说，也要求有基于低功耗、小面积、低电压、以及可嵌入设计的采样保持电路模块．１流水线模数转换器结构分析一个通常的模数转换器由Ｎ级大致相同的结构组成，如图１所示．每一级由采样／保持电路（Ｓ／Ｈ）、低分辨率ＦｌａｓｈＡ／Ｄ转换器（ｓｕｂ－ＡＤＣ）、数模转换器（ＤＡＣ）、减法电路及级间增益放大电路构成．其中，我们将每一级中的采样维持Ｓ／Ｈ、ｓｕｂ－ＤＡＣ、减法器和级间增益集成在一个功能块内，称为增益／数模转换单元，即ＭＤＡＣ．流水线模数转换器采用多个较低精度的ＦｌａｓｈＡ／Ｄ转换器采样信号并进行分级量化，然后将各级的量化结果使用一定的编码算法组合起来，构成一个高精度的Ａ／Ｄ转换器．在执行中，流水线模数转换器完成一次转换的过程如下：首先，第一级电路的采样保持部分对输入信号采样，并进行一个Ｂ位分辨率的粗略模数转换，对输入的模拟信号进行初级量化；然后，用数模转换器（ＤＡＣ）产生一个对应于该量化结果的模拟电平值并送至减法电路，减法电路从输入信号中扣除此模拟值，并将剩余值精确放大固定增益２Ｂ－１后送交下一级电路处理；下级电路的处理与上文所述相同．经过Ｎ级这样的处理后，将每级的输出组合起来并经过数字校验电路就得到模拟输入信号对应的高精度Ｙ位模数转换结果．前级电路将模拟信号处理完以后会将转换的数码存储在寄存器中，在时钟的控制下，输入第２个待转换的模拟信号进行第２个信号的量化，这样每一级能同时进行独立处理．所以，一次转换只需要一个时钟周期．在这种结构中，要增加分辨率只需要增加级数，分辨率与芯片面积成正比关系．因此，流水线型模数转换器是一种高速、高分辨率的模数转换器，并且，由于采用了分级量化和数字校验技术，降低了每级电路的精度要求，简化了模数转换器的设计，降低了高分辨率Ａ／Ｄ转换器对于高精度参考电源的高度依赖．采样保持电路是流水线结构ＡＤＣ中实现级间信号传递的重要环节，该单元完成对上级信号的采样，并对前级量化的结果进行Ｄ／Ａ转换，产生对应于该量化结果的模拟电平，然后从上级信号中减除这个模拟电平得到剩余量，并将剩余量进行固定增益２Ｂ－１的精确放大（Ｂ为每级分辨率），将放大后的剩余信号一方面送给Ｓｕｂ－ＡＤＣ模块进行本级的量化，另一方面传递到后级进行后几位的模数转换．在高分辨率流水线ＡＤＣ中，采样保持单元对输入信号采样精度、放大固定增益２Ｂ－１精度及Ｄ／Ａ转换的线性度直接影响着整个Ａ／Ｄ转换分辨率，同时在ＭＤＡＣ中信号的建立时间是决定整个流水线模数转换器转换速度的主要因素［１－３］．２采样保持电路结构及原理文章中电路设计仿真分别采用Ｃａｄｅｎｃｅ和ＨＳＰＩＣＥ软件．流水线模数转换器的采样保持电路采用基于电荷转移的开关电容结构如图２所示．当!１－由高变低时，Ｍ２和Ｍ３将共模电平与电路输入断开，Ｍ２、Ｍ３和Ｍ１相比尺寸要小的多，这样它们注入的电荷量就少．然后!１变低，Ｍ１断开，此时输入被采样到采样电容Ｃｓ上面来．管的电荷注入基本上在２个采样电容间平均分配，所以不会对输出有影响．然后!１＋变低，Ｍ５和Ｍ６断开，因为采样电容Ｃｓ的底板浮空，电荷量保持不变，所以这２个晶体管的电荷注入不会影响到采样信号．这就是所谓的数字输出数字纠错ＹｂｉｔＢｂｉｔＢ＋１ｂｉｔ模拟输入步骤１步骤２步骤３步骤ＮＶ０２Ｂ－１＋－ｓｕｂＤＡＣｓｕｂＡＤＣＢｂｉｔＭＡＤＣ图１流水线型模数转换器结构框图ＢｂｉｔＢｂｉｔ・７２・Ｍ２０Ｍ２１Ｍ２２ＢＬＡＳ１ＢＬＡＳ２Ｍ２３ＢＬＡＳ３Ｍ２４ＢＬＡＳ４ＢＬＡＳ５ＩＮＢＬＡＳＢＬＡＳＭ２５Ｍ２６Ｍ２７Ｍ２８Ｍ２９Ｍ３０Ｍ３１Ｍ３２Ｍ３３底板采样技术．Ｍ５和Ｍ６的尺寸较大以保证足够的带宽．另外，当!１＋变低的时候，Ｍ７、Ｍ８断开．然后!２由低变高，Ｍ４、Ｍ９、Ｍ１０导通，采样保持电路进入保持状态，电荷从采样电容Ｃｓ转移到ＣＦ上［１，３－４］．３采样保持电路中运算放大器的设计及仿真采用保持电路的性能由其中的运算放大器直接决定．因此，运算放大器的设计要求为高速、高增益、大的动态范围、低功耗．图３、图４、图５分别为运算放大器的放大级电路、共模反馈电路、偏置电路．在运放的结构上，选择三级共源共栅（ＴｒｉｐｌｅＣａｓｃｏｄｅ）结构．它具有高直流增益、高带宽、低功耗、容易进行频率补偿等特点．其缺点是输出的摆幅要在电源上减去７个Ｖｄｓａｔ，故摆幅较小．我们的解决方案是：使用５Ｖ电源、高摆幅的偏置电路、全差分结构［２，５］．在流水线模数器中，由于其高精度和高速率的系统要求，所以在ＭＤＡＣ中其运放也相应的需要高速度和大的直流增益，由于本系统采用５Ｖ的供电电源，所以我们采用了结构简单、高速、高增益的Ｔｒｉｐｌｅ－Ｃｓｃｏｄｅ运放结构．在流水线型模数转换器中，为了降低很多非线性效应，通常采用双端输入结构，当然在设计中要使用全差分运算放大器，并图２开关电容结构ＩＮＢＩＡＳＶＣＭＭ２Ｍ７Ｍ９Ｍ１０Ｍ３Ｍ８Ｍ１Ｍ４Ｍ５Ｍ６!１－!１＋!２!２!１＋!１－ＩＮＢＩＡＳＶＣＭＣＦＶＯＵＴＶＯＵＴＶＩＮＶＩＮＣｓＣｓ－＋－＋!２!１!１＋!１＋!１－!１!１＋!２ＢＬＡＳ１ＢＬＡＳ２ＢＬＡＳ３ＢＬＡＳ４ＢＬＡＳ５ＩＮ＋ＣＭＢＬＡＳＭ１Ｍ３Ｍ５Ｍ７ＯＵＴ－Ｍ９Ｍ１１Ｍ２Ｍ４Ｍ６ＯＵＴ＋Ｍ８Ｍ１０ＩＮ－Ｍ１２Ｍ１３图３运放放大级电路图４运放共模反馈电路ＯＵＴ－ＣＭＢＬＡＳＢＬＡＳＯＵＴ＋Ｍ１４Ｍ１５Ｍ１６Ｍ１９Ｍ１８Ｍ１７ＣＭＣＭ!１!１!１!２!２!２图５偏置电路季红兵：基于ＣＭＯＳ工艺流水线型模数转换器采样保持电路设计・７３・南通大学学报（自然科学版）２００７年且为了达到一定的采样增益精度，要求其具有很高的增益和较大的输出摆幅．而差分运放大多采用具有很大交流阻抗的恒流源作为负载以实现较高增益．但这通常会带来一个问题，即输出共模电压难以稳定．因此，需要加入能稳定共模电压的负反馈电路，从而保证运放的正常工作．对于１０位精度，５ＭＨｚ的流水线式模数转换器，模数转换器的转换周期为２００ｎｓ，一般用于采样保持时间要小于半个转换周期，采样保持电路要在６０ｎｓ的时间内达到ＬＳＢ／２，所以运放的增益要大于６７ｄＢ．采用无锡上华０．６!ｍＣＭＯＳ工艺对运放电路仿真，如图６所示，得到开环增益为９３．８ｄＢ，相位裕度为６０度，单位增益带宽４００ＭＨｚ．４结论通过对流水线型模数转换器的工作原理介绍，设计了影响模数转换器系统性能的关键模块，即采样保持电路模块．并基于无锡上华０．６μｍＣＭＯＳ工艺库对采样保持电路的运算放大器进行了设计仿真，达到系统要求．参考文献：［１］ＢＥＨＺＡＤＲａｚａｖｉ．ＤｅｓｉｇｎｏｆＡｎａｌｏｇＣＭＯＳＩｎｔｅｇｒａｄｅｄＣｉｒ－ｃｕｉｔ［Ｍ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＥｄｉｔｉｏｎｓ，２０００．［２］ＥＡＬＬＥＮＰｈｉｌｉｐ，ＨＯＬＢＥＲＧＤｏｕｇｌａｓＲ．ＣＭＯＳＡｎａｌｏｇＣｉｒ－ｃｕｉｔＤｅｓｉｇｎ［Ｍ］．英文版．北京：电子工业出版社，２００２．［３］ＡＢＯＡＭ，ＧＲＡＹＰＲ．Ａ１．５Ｖ１０ｂｉｔ１４．３ＭＳ／ｓＣＭＯＳｐｉｐｅｌｉｎｅａｎａｌｏｇ－ｔｏ－ｄｉｇｉｔａｌｃｏｎｖｅｒｔｅｒ［Ｊ］．ＩＥＥＥＪ．Ｓｏｌｉｄ－ＳｔａｔｅＣｉｒｃｕｉｔｓ，１９９９，３４（５）：５９９－６６６．［４］ＡＬＬＥＮＰＥ．ＳｗｉｔｃｈｅｄＣａｐａｃｉｔｏｒＣｉｒｃｕｉｔ［Ｍ］．［Ｓ．ｌ．］：ＶａｎＮｏｓ－ｔｒａｎｄＲｅｉｎｈｏｌｄＣｏ．，１９８４．［５］吴建辉．ＣＯＭＳ模拟集成电路分析与设计［Ｍ］．北京：电子工业出版社，２００４．（责任编辑：仇慧）图６运放仿真波形１００８０６０４０２０１８０１６０１４０１２０１００８０６０４０１００!１ｍ１０ｍ１００ｍ１１０１００１ｋ１０ｋ１００ｋ１ｘ１０ｘ１００ｘ增益／ｄＢ频率／Ｈｚ・７４・。
高速CMOS时域交织逐次逼近型模数转换器关键技术研究
高速CMOS时域交织逐次逼近型模数转换器关键技术研究高速CMOS时域交织逐次逼近型模数转换器关键技术研究摘要：模数转换器（ADC）是一种主要用于将连续模拟信号转换为数字信号的重要电子器件。
随着科技的不断进步，对ADC的性能要求也越来越高。
本文主要研究了一种基于CMOS技术的高速时域交织逐次逼近型模数转换器（ADC）关键技术，通过对该技术的详细介绍和分析，提出了一种优化方案，以提高ADC的性能。
1. 引言在当前数字化时代，模数转换器（ADC）作为将模拟信号转换为数字信号的重要关键技术，被广泛应用于通信、测控、图像处理等领域。
随着数据处理速度的提高和信号质量要求的提高，对ADC速度和精度的要求也越来越高。
2. CMOS技术及其在ADC中的应用CMOS技术是当前集成电路制造中最常用的技术之一，其具有低功耗、低电压操作和可靠性高等特点，在ADC中得到了广泛的应用。
CMOS技术可以提供更高的集成度和更低的功耗，为实现高速、高性能的ADC提供了技术支持。
3. 时域交织逐次逼近型ADC原理及关键技术时域交织逐次逼近型ADC是一种采用逐次逼近算法进行模数转换的ADC，其中的时域交织技术可以提高转换速度和减小电路面积。
该技术的关键在于逐步近似，通过多次逼近来达到更高的转换精度。
4. 高速CMOS时域交织逐次逼近型ADC的优化方案为了提高高速CMOS时域交织逐次逼近型ADC的性能，本文提出了一种优化方案。
首先，优化模拟前端电路设计，减小输入信号的幅值和噪声；其次，优化数字后处理，提高数据处理速度和减小误差。
通过这些优化方案，可以进一步提高ADC的转换速度和精度。
5. 实验结果及分析通过对优化方案进行实验验证，得到了一系列实验结果。
实验结果表明，优化方案可以显著提高ADC的性能，使得转换速度和精度都得到了明显的提升。
6. 结论本文研究了一种基于CMOS技术的高速时域交织逐次逼近型ADC的关键技术，并提出了一种优化方案。
16位高速CMOS流水线模数转换器关键技术研究
16位高速CMOS流水线模数转换器关键技术探究摘要：随着科技的进步和电子产品市场的不息扩大，模数转换器（ADC）在许多领域中变得日益重要。
本文旨在探究16位高速CMOS流水线模数转换器的关键技术，包括采样与保持电路、比较器、前置放大器、数字校准技术以及数字后处理等方面。
通过深度探究这些技术，能够更好地熟识现代高速模数转换器的设计原理，并为今后开发更高性能和更低功耗的模数转换器提供指导和启示。
一、引言模数转换器是将模拟信号转换为数字信号的重要电子器件。
它广泛应用于音频、视频、通信、医疗和工业控制等领域。
随着科技的进步，模数转换器的区分率和采样速率要求越来越高，同时功耗也需要尽可能降低。
16位高速CMOS流水线模数转换器具有区分率高、采样速率快以及功耗低等优势，因此它在现代电子设备中得到了广泛应用。
二、采样与保持电路采样与保持电路是模数转换器中至关重要的部分，它能够将输入信号进行采样并将其保持在持续时间的一段时间内。
在16位高速CMOS流水线模数转换器中，为了实现高速采样，需要使用高带宽、低失真的运算放大器和开关技术。
同时，为了保证采样精度，还需要思量采样和保持电路的校准技术。
三、比较器比较器是模数转换器中用于将采样保持电路中的模拟信号与参考电平进行比较的电路。
高速CMOS流水线模数转换器需要具有高速、低功耗和低噪声的比较器。
其中，低功耗的设计可以通过接受CMOS工艺和低功耗电流源实现；高速的要求可以通过使用高带宽差分放大器和快速反转电路实现；而低噪声则需要实行降低比较器电源噪声、降低输入偏置电流和优化比较器结构等措施。
四、前置放大器前置放大器是模数转换器中用于增益和过滤输入信号的电路。
在16位高速CMOS流水线模数转换器中，为了实现高精度和低功耗，需要接受低噪声、高增益和高带宽的前置放大器。
同时，为了提高系统的抗干扰能力，还需要思量共模抑止比和沟通耦合电路的设计。
五、数字校准技术数字校准技术是用于校准ADC中各个子模块的误差，以提高整体的精度和性能。
8bitCMOS高速电流型数模转换器设计
ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＱＵＡＬＩＴＹ·２００４第１０期·电子质量１．引言数模转换器（ＤＡＣ）是广泛应用于通信系统和音频视频处理系统的关键部件之一［１－２］ 。
随着集成电路制造工艺技术的不断发展进步，研究与ＣＭＯＳ工艺相兼容的高速高分辨率ＤＡＣ成了混合信号集成电路的研究热点。
电流型ＣＭＯＳ ＤＡＣ因具有面积小，速度高，与数字ＣＭＯＳ工艺相兼容等特点而成为高速高分辨率ＤＡＣ的最佳实现方式。
在这种结构的ＤＡＣ中，电流源及其同步的开关信号是影响静态性能和动态性能的重要因素。
本文系统分析了基于ＩＮＬ＿ｙｉｅｌｄ［４］的电流源的设计方法，提出了一种同步锁存技术来产生电流源的开关信号，有效的增加了转换速度，减少了输出的毛刺能量，从而提高了ＤＡＣ的动态性能。
２．电流型ＤＡＣ的结构电流型ＣＭＯＳ ＤＡＣ有３种实现方式：二进制权值型；温度计译码型；分段型。
二进制权值型ＤＡＣ电路结构简单，但总共的谐波失真（ＴＨＤ）较大，单调性不好。
温度计译码型ＤＡＣ需要复杂的译码电路，芯片面积较大。
分段型ＤＡＣ综合了以上两种结构的优点，既可以实现高速度，又可以保证单调性和ＴＨＤ以及较小的面积。
分段型是将整个ＤＡＣ分成两个子ＤＡＣ： Ｐ－ＭＳＢ位采用温度计译码型，Ｑ－ＬＳＢ位采用二进制权值型（在Ｎ位ＤＡＣ中， Ｐ＋Ｑ＝Ｎ）。
为了优化速度，面积和频域参数，在８位ＤＡＣ的设计中，高５－ＭＳＢ采用温度计译码，低３位采用二进制权值型。
图一是本文采用的‘５＋３＇分段电流源的总体电路结构图。
由图中可以看出，３１个相同的电流源（温度计译码部分）和３个权值不同的电流源（二进制权值部分）分别被互补电流开关导向输出Ｉｏｕｔａ或者Ｉｏｕｔｂ，电流开关是由输入数字信号控制。
３．电流源单元电路设计电流型ＤＡＣ的模拟电路部分包含一系列相互匹配的很好的电流源晶体管。
电流源最简单的实现方法是用栅－源之间加固定偏压的ＭＯＳ管实现。
采用这种结构可以使模拟部分的面积最小，理论上可以达到非常高的速度，但这种结构的主要缺点就是输出电压易受到电流源晶体管寄生电容的影响，输出阻抗小且与输入信号有关，从而影响了整个ＤＡＣ的无寄生动态范围（ＳＦＤＲ）。
一种CMOS图像传感器ADC的高速高精度S∕H电路
一种CMOS图像传感器ADC的高速高精度S∕H电路CMOS图像传感器（CMOS Image Sensor，CIS）是一种集成电路，它能够将光转变为电信号。
在数字相机、手机、安防监控等领域，CMOS图像传感器已经逐渐取代了CCD图像传感器成为主流。
在数字图像处理中，采集到的模拟信号需要经过模数转换器（ADC）转化为数字信号，再进行数字信号处理。
因此，ADC的性能对最终图像质量有着决定性影响。
对于CMOS图像传感器，采样保持（Sample and Hold，S/H）电路是转化模拟信号为数字信号的关键模块之一。
S/H电路在一个采样时间内对模拟信号进行采样并保持，然后将采样得到的电荷转化为电压，并将其送入ADC进行数字化处理。
由于CMOS图像传感器的特殊性质，S/H电路需要具有高速、高精度、低功耗、低噪声等特点。
在S/H电路的设计中，需要考虑到以下几个因素：1. 采样时间和保持时间：采样时间需要足够短以保证采样时不发生过采样或欠采样的现象，而保持时间需要足够长以保证所保持的电荷不发生漏电。
2. 总谐振频率和雪崩噪声：总谐振频率是指S/H电路中共振频率，需要保持在合适的范围内。
而雪崩噪声则是由于MOSFET工作在深度反型区而引起的噪声。
3. 带宽限制：S/H电路处理的信号需要具有高带宽限制，以保证其能够处理高速信号。
4. 相干噪声：当使用多通道S/H电路时，需要考虑相邻通道之间的相干噪声。
在S/H电路的设计中，需要使得S/H电路的时间常数足够短，同时保证其输入电阻和噪声电压足够小。
因此，目前一些研究者提出了一种用于CMOS图像传感器ADC的高速高精度S/H电路设计，该电路采用互补电容结构来实现一次-保持-两次（One-Sample-Hold-Two，OSHT）的采样保持过程，同时利用T网络来抑制开关噪声。
该电路的主要优点是具有很好的线性度和噪声性能，在样本以及保持过程中，输入阻抗保持低，能够保证快速而准确的信号采样和保持。
一种16位100MSPS CMOS流水线式模数转换器的开题报告
一种16位100MSPS CMOS流水线式模数转换器的开题报告1. 研究背景和意义随着科技的发展，模拟信号转为数字信号的模数转换技术在各个领域得到广泛应用。
其中，CMOS流水线式模数转换器作为一种常见的模数转换器，其高速、高精度、低功耗等特点，受到了越来越多的关注。
同时，16位100MSPS CMOS流水线式模数转换器在音频处理、通信系统、雷达信号处理等领域都有着广泛的应用。
2. 研究目的和研究内容本研究旨在设计、实现一种16位100MSPS CMOS流水线式模数转换器，具体研究内容如下：(1) 设计模数转换器的整体架构，包括输入采样模块、样值保持模块、比较器模块、量化器模块、编码器模块和数字辅助电路等。
(2) 研究并应用合适的电路技术和优化算法，提高模数转换器的精度和速度，并降低功耗。
(3) 利用Verilog语言进行模拟仿真和综合分析，验证设计效果。
(4) 根据实验分析结果，进一步优化设计方案。
3. 研究方法和技术路线本研究采取以下方法和技术路线：(1) 研究相关文献，了解流水线式模数转换器的基本原理和设计方法。
(2) 通过分析10比特流水线式模数转换器的设计方法和实现过程，获得基本电路和系统架构。
(3) 设计16位100MSPS CMOS流水线式模数转换器的电路图和原理图，并进行模拟仿真。
(4) 进行综合分析，验证设计效果，并优化设计方案。
(5) 利用ASIC设计工具进行后端设计、物理版图和工艺布局。
(6) 制作芯片样品并进行实验分析。
4. 研究预期结果及意义本研究预期设计、实现一种精度高、速度快、功耗低的16位100MSPS CMOS流水线式模数转换器。
该模数转换器可应用于音频处理、通信系统、雷达信号处理等领域，提高系统性能和实用性，具有重要的研究意义和应用价值。
低电压功耗CMOS流水线模数转换器研究与实现的开题报告
低电压功耗CMOS流水线模数转换器研究与实现的开题报告一、选题背景和意义随着科技的不断发展，模拟信号向数字信号转换已经成为电子领域中的一个重要方向。
模数转换器（ADC）是将模拟信号转换为数字信号的关键器件之一。
CMOS流水线模数转换器在数字信号处理系统中受到了广泛的应用，尤其是在移动通信和图像处理等方面。
由于其速度快、精度高、功耗低等优点，已经成为研究和应用的热点。
然而，随着电力网络的膨胀和电力的稀缺性，低功耗的电子器件成为了当前研究的热点。
因此，如何提高流水线模数转换器的精度，并降低功耗，已经成为该领域研究的重点。
二、研究内容本研究的目的是设计一种低功耗CMOS流水线模数转换器，并对其进行系统仿真、性能评价和电路实现。
主要研究内容包括：1、流水线模数转换器的原理及设计。
对流水线模数转换器的基本结构和工作原理进行分析和研究，设计出合适的电路结构。
2、采用逐步逼近（SAR）算法和比较式运算器进行流水线模数转换器的数字转换。
在流水线模数转换器的设计中，采用SAR算法和比较式运算器，实现低功耗高精度的数字转换。
3、对CMOS流水线模数转换器进行电路实现。
在基于SAR算法和比较式运算器的流水线模数转换器设计完成后，对其进行电路实现，并在实验室进行测试和评价。
三、研究方法本研究主要采用以下方法：1、文献综述。
对现有的流水线模数转换器的优缺点进行分析和总结，为本研究提供分析依据。
2、理论分析。
对流水线模数转换器的原理和设计进行深入分析和推导，提出合适的电路结构。
3、电路设计。
根据理论推导和电路需求，进行电路设计，并对电路进行仿真。
4、电路实现和测试。
在完成电路设计后，将其进行实现和测试，评价其性能和指标。
四、预期成果本研究的预期成果包括：1、设计一种低功耗、高精度的CMOS流水线模数转换器，实现数字信号与模拟信号的转换。
2、通过理论分析和电路实现，验证设计的模数转换器的性能和指标，包括转换精度和功耗等方面。
0.13μm标准CMOS工艺的高可靠流水线模数转换器
0.13μm标准CMOS工艺的高可靠流水线模数转换器ZHOU Zongkun;HUANG Shuigen;DONG Yemin;LIN Min【摘要】针对航空航天电子系统对高性能模数转换器的需求,采用0.13μm标准互补金属氧化物半导体工艺,设计可以在极端温度和空间辐射环境中稳定可靠工作的12位分辨率、50 MS/s采样率的流水线模数转换器.通过采用无采样保持电路以及抗辐射电路和版图加固等技术,在减小功耗的同时有效地削弱总剂量辐射效应的影响.测试结果表明:在-55～125℃温度范围内以及150 krad(Si)的总剂量辐照条件下,得到大于64 dB的信噪比、大于73.5 dB的无杂散动态范围和最大0.22 dB的微分非线性.【期刊名称】《国防科技大学学报》【年(卷),期】2018(040)006【总页数】6页(P165-170)【关键词】流水线模数转换器;无采样保持电路;总剂量辐射效应;版图加固技术【作者】ZHOU Zongkun;HUANG Shuigen;DONG Yemin;LIN Min【作者单位】;;;【正文语种】中文【中图分类】TN453随着航空航天技术的发展和不断升级，航空电子设备的性能在不断地优化和提高。
作为电子系统中连接模拟量和数字量的重要单元，模数转换器(Analog-to-DigitalConverter，ADC)的性能迎来更大的挑战。
要有更高的精度和速度，在面对空间极端环境温度和高能粒子辐射环境时也要保持较高的稳定性和可靠性[1-3]。
总剂量(Total Ionizing Dose，TID)效应是空间辐射环境影响互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor, CMOS)集成电路的方式之一，它会随着时间的累积不断改变器件的特性，最终导致电路不能正常工作[4]。
本文采用0.13 μm 标准CMOS工艺设计了一款12位分辨率、50 MS/s采样率的流水线模数转换器。
16位高速CMOS流水线模数转换器关键技术研究的开题报告
16位高速CMOS流水线模数转换器关键技术研究的开题报告一、研究背景随着科技的不断发展，现代数字信号处理领域对高精度、高速度的模数转换器（ADC）需求不断增加。
而流水线型ADC以其高精度、高速度、低功耗等优点在实际应用中得到了广泛的应用和研究。
然而，随着精度的提高和速度的增加，ADC 需要在设计和实现方面面临很多挑战。
因此，本文旨在研究 16 位高速 CMOS 流水线模数转换器的关键技术，以实现高精度、高速率和低功耗的转换器。
二、研究目的和意义本论文的目的是探讨实现 16 位高速 CMOS流水线模数转换器的关键技术。
通过在软件和硬件方面的研究，该研究旨在：1.研究和评估现有的流水线 ADC 技术，并提出新的改进方案。
2.通过设计高速CMOS 流水线模数转换器关键单元，提高 ADC 的性能。
3.建立ADC的模型，评估ADC的性能。
4.实现和测试所设计的ADC，在结果中显示其性能。
该研究的意义在于：1.提供一种新的高精度、高速率和低功耗模数转换器设计方案。
2.促进模数转换器技术的发展和应用。
3.优化模数转换器在通信、雷达、电力电子等领域的应用。
三、研究内容和方案1.研究现有的流水线ADC技术流水线ADC是一种基于时间交错采样的转换器，它采用多个级联的采样/保持（S/H）要素将输入信号分解成一系列子信号，然后将其转换为数字信号。
本研究将研究现有的流水线ADC技术，分析其优劣，并提出新的改进方案。
2.设计高速CMOS流水线模数转换器关键单元本研究将采用 CMOS 工艺，设计高速 CMOS 流水线模数转换器的关键单元，包括 S/H 要素、功率放大器、比较器、数字代码器等，以实现更高的精度和速度。
3.建立ADC的模型并评估其性能通过建立 ADC 的模型，对 ADC 的性能进行评估。
模型将包括 ADC 的输入/输出信号、线性/非线性误差源、监控电路等。
4.实现和测试设计的ADC通过软件仿真和硬件实现，对所设计的ADC 进行测试，评估其性能。
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用CMOS技术实现高速模数转换器
通信用接收器的发展趋势是必需在信号刚一进入接收器信号通道时就进行取样，并配备有精确的测试仪，而要达到这个目标就要依赖超高速模拟数字转换器来实现。
美国国家半导体首推的 ADC081000 芯片是一款模拟输入带宽高达 1.8 GHz 的 8 位 1GSPS 模拟数字转换器，它采用 0.18 微米 (mm) 的互补金属氧化半导体 (CMOS) 工艺技术制造。
下文简述了结构及动作的原理，并较详细介绍了上文提到的在动作过程中起什么重要作用。
环顾目前的市场，大部分超高速模拟数字转换器都采用双极互补金属氧化半导体 (BiCMOS) 工艺技术制造，因此 ADC081000 芯片是市场上第一款完全采用 CMOS 技术制造的模拟数字转换器产品。
由于双极晶体管的补偿电压比 CMOS 晶体管低，而增益则较高，因此工程师一向喜欢采用双极芯片设计模拟数字转换器前端，例如取样及保持放大器等信号调节电路。
对于需要支持高频率操作的系统来说，双极芯片尤其受工程师欢迎。
但双极芯片的缺点是需要较高的供电，其功耗远比采用 CMOS 技术的同类芯片大。
ADC081000 芯片的实际功耗只有 1W 左右。
相比之下，市场上功耗最低的 BiCMOS 模拟数字转换器则耗用超过 3W 的功率。
要装设怎样的散热器才可将如此大量的热量全部散发？这却是一个令人极为头痛的问题。
ADC081000 芯片不但性能卓越，而且符合通信系统及高性能测试仪表所需的动态规格，可提供 7 以上的有效位数 (ENOB)，远超尼奎斯特（nyquist）的规定。
结构及运作原理
高速模拟数字转换器有多种结构可供选择，其中以快闪式、流水线式或折叠/内插式等三种最受欢迎。
采用快闪式及折叠/内插式的结构可让数字 CMOS 工艺发挥更大的灵活性。
折叠式模拟数字转换器的优点是速度快，而且所需的比较器比快闪式模拟数字转换器少。
内插式模拟数字转换器则只需极少量输入放大器，而且所需的输入电容也较低。
我们所知的折叠/内插式结构便是这两种技术的集成，其优点是管芯体积较小、功耗较低、而动态性能又很高，因此 ADC081000 芯片便采用这种结构，图 1 所示的就是这款芯片的结构框图。
1GSPS 的速度提供足够的计时时间：
以 ADC081000 这类高速、高性能的集成电路来说，它们所需的时钟信号绝对不能附随任何噪音，以确保外部时钟不会将不受欢迎的噪音带进系统，影响系统的整体动态性能。
ADC081000 芯片所需的时钟必须属于低相位噪音 (低抖动) 时钟，而且必须能以千兆赫 (GHz) 以上的频率操作。
传统的石英振荡器虽然可以提供低抖动的时钟信号，但市场上只有极少石英振荡器能提供振荡频率超过几百兆赫 (MHz) 的时钟信号。
为了确保振荡频率及低相位噪音符合要求，我们可以采用高频率压控振荡器 (VCO)、锁相环路 (PLL) 及石英振荡器，并按图 2 所示的设计将之集成一体，这是目前最佳的方法。
美国国家半导体最近推出业内第一款高性能的锁相环路及压控振荡器二合一解决方案，进一步强化其无线通信产品系列的阵容。
LMX25XX 芯片系列的优点是可将其射频输出的中心频率设定在 800MHz 至 1.4GHz 之间。
这系列芯片的相位噪音极低，确保所产生的抖动不会影响 ADC081000 芯片的信噪比 (SNR)。
设计高速模拟数字转换器的系统设计工程师清楚知道时钟抖动会降低模拟数字转换器的信噪比。
以 500MHz 的输入信号为例来说，3ps 的均方根抖动可将信噪比的最高极限降低至 40.5dB，其计算方式如下：
ADC081000 芯片内部产生的取样时钟抖动极为轻微，其影响基本上可以不理。
时钟的设计要小心处理，设计的落实也要考虑实际的应用，这样才可充分发挥 ADC081000 芯片的性能。
但其中所涉及的各种技术都不在本文的讨论范围之内。
有一点却值得一提，时钟的设计极为重要，我们建议采用图 2 的电路。
如欲进一步查询有关的资料，可参看 ADC081000 芯片的数据表。
面对每秒 1Gbps 的数据传输速度，我们有什么对策？
为了方便捕捉输出数据，ADC081000 芯片设有低电压差分信号传输 (LVDS) 及 CMOS 两种操作模式。
(下文将会简单介绍 LVDS 技术的运作原理)。
我们只要将逻辑高电平或逻辑低电平连接管脚 1，便可选择要求的模式。
采用 LVDS 模式操作时，内部的 1:2 多路分配器负责为两个输出总线馈电，以及将输出数据速度降低至只有取样率的一半。
采用 CMOS 模式操作时，内部的 1:4 多路分配器负责为四个输出总线馈电，以及将输出数据速度降低至只有取样率的四分之一。
各总线上的数据会同时交错处理，使每一总线能分别以 500MSPS 及250MSPS 的速度输出数据，令数据输出速度合计高达 1GSPS。
无论采用 LVDS 还是 CMOS 的模式操作，系统必须提供一个或多个与输出数据传送过程同步的输出时钟，以便简化数据捕捉过程。
运作过程中应注意的事项
把所有的高性能元器件在应用过程中都看成是一个运作整体，而不是一个个的独立个体，这是很重要的，所以在一个应用中，运算放大器和转换器运行好坏都会影响整体的动作。
数字示波器的应用非常广泛，通信、半导体及计算机等行业的系统设计及测试工程师都经常采用数字示波器。
这种仪器倚靠一个高取样率、高输入带宽的模拟数字转换器。
事实上，这是整台仪器的心脏，因为示波器的输入带宽及取样率完全由前端的模拟数字转换器决定。
例如，输入带宽为 1.5GHz 的 1 GSPS 示波器必须采用符合这些规格的模拟数字转换器。
测量仪器必须拥有足够的带宽才可准确测量信号。
测量信号时，示波器的模拟带宽必须足以支持信号内的高频部分。
例如，示波器必须能够提供 100MHz 以上的输入带宽，才可无需滤波器也能测量 100MHz 的正弦波。
由于方波之中有部分高频波的频率比基本频率高很多倍，因此示波器必须提供远远超过 100MHz 的输入带宽才可测量 100MHz 的方波。
取样时若带宽不足，便会遗失原来信号的高频部分及振幅。
这样，方波便无法以方波的形状显示在示波器的屏幕上。
取样率是模拟数字转换器将模拟信号转为数字信号的速率。
取样率越高，高频信号便可更精确地复原。
例如，以 1GSPS 取样率复原的 100MHz 信号比以 500MHz 取样率复原的同一信号更接近原来的信号。
因此，像 ADC081000 这类高取样率、高输入带宽及低位错误率 (BER) 的数字模拟转换器是将高频信号数字化的理想转换器，最适用于系统的设计及测试。
厂商可以利用这款模拟数字转换器开发成本低廉的高性能测试设备。
另外一个典型的应用是数字无线电接收器。
多年来模拟数字转换技术的发展一日千里，令接收器可以更大量采用数字集成电路。
当然接收器的数字电路越靠近天线，便越能发挥接收的优势。
因此有人认为可将模拟数字转换器置于射频系统的输出端，以便直接进行射频取样。
这个设计看似较为可取，但这里产生另一个问题，我们不得不加以考虑。
为了能够预先抑制不需要的带外信号，以及满足模拟数字转换器所要求的频率范围，已接收的信号在输入模拟数字转换器之前必须先加以滤波，以及接受自动增益控制。
因此很多数字接收器采用折衷的办法，先由输出端的第一及第二中频级将模拟信号转为数字信号，使带外信号还未进入模拟数字转换器之前先行接受滤波，也确保部分信号在未进入模拟数字转换器之前先行在模拟级接受自动增益控制，以尽量避免带内信号过驱动模拟数字转换器，使信号在进行模拟数字转换之前可以达到最大的信号增益。
此外，我们若采用中频取样及数字接收技术，便无需另外加设中频级如混频器、滤波器及放大器，有助减低成本，而且系统设计工程师若采用可编程数字滤波器取代固定的模拟滤波器，便可充分发挥设计上的灵活性。
由于 1.8GHz 的 ADC081000 芯片可提供 3dB 的带宽，因此最适用于射频或中频的直接取样。
这款转换器芯片可大幅减少所需昂贵模拟芯片的数目，有助减低系统的总体成本。
此外，即使采用远比尼奎斯特规定还要高的输入频率操作，总谐波失真也可保持在较低的水平，让取样率必定不足的系统如卫星接收系统也可正常执行工作。