在混合信号系统中,A/D转换器(ADC)是一个十分关键的部分。与其它结构相比,流水线结构(Pipelined Architecture)ADC的特点是既能实现高速又能实现相当的分辨率。一般认为,对于分辨率≥10-bit,转换率>1MSample/s的高速高精度ADC来说,基于标准CMOS工艺、采用流水线结构是一种合理的设计方案。 在ADC电路中,采样保持电路(S/H Circuit)、运算放大器(Opamp)和比较器(Comparator)是最基本的单元电路。本文主要针对采样保持电路进行研究,并设计了一种高性能低功耗的CMOS运算放大器,使之能用于高速高精度A/D转换器中。它需要满足转换精度为10位、转换速率为20MHz的A/D转换器的要求,并尽量降低功耗和面积。所设计的ADC达到的主要性能指标为:在typical、slow、fast三种不同工艺条件下,采样频率为20MHz时,转换精度均能达到10bit,满足了设计要求。输入信号为4.125MHz的正弦波、采样频率为20MHz时,该ADC的SNDR达到了58dB。ADC的芯片面积为4mm~2,在5V电源电压下的功耗仅为49mW,能应用于数码相机、数码摄像机、无线局域网、机顶盒及工业控制,适用于SOC的系统设计。