超宽带作为一种新的无线通信技术,具有诸如传输速率高、功耗低、抗干扰性强、保密性好等优点,因而成为无线通信领域的一个研究重点。一个完整的超宽带系统包括了数字基带,射频接收机和发射机,数模转换器以及模数转换器。为了满足超宽带系统带宽的需求,以及在蓬勃发展的移动通信终端市场中保持竞争力,模数转换器必须具有高采样率同时维持较低的功耗。我国的超宽带国家标准采用双载波-正交频分复用,使用两个载波,因而需要4个模数转换器来处理两路I/Q信号。基于这样的背景,本文主要工作为：(1)设计一个符合超宽带国家标准的4通道8bit264MS/折叠内插模数转换器,4个子模数转换器集成在一颗芯片上以简化整个测试系统。单个子模数转换器采用折叠内插结构减少比较器的数量；前端使用单一跟踪保持电路,减小时钟偏差的影响；缓冲级将衬底电容与输出隔开,提高了电路的线性度；采用级联折叠降低折叠电路功耗并提升信号通路增益；加入级间流水线开关降低放大器的建立要求；采用有源内插来增大信号路径增益以进一步降低比较器的输入端等效失调。该模数转换器采用0.13um1.2V/3.3V、单层多晶、八层金属混合信号CMOS工艺实现,核心电路尺寸为2.46mm2,整体功耗为140毫瓦。在截取6bit数据情况下,其中一个子模数转换器在输入信号频率为2.3MHz时达到了33.7dB的信噪失真比和42.1dB的无杂散动态范围,在奈奎斯特频率输入时信噪失真比和无杂散动态范围分别为31.4dB和36.7dB。完整测试结果显示各个子模数转换器相互性能之间差距在5%以内。最后整个超宽带系统的测试表明该模数转换器能够满足系统的需求。(2)以进一步降低功耗为目标,在对当前主要的低功耗结构进行了分析以及比较后,提出了改进型二进制搜索结构,采用两个以时间交错方式运行的电容阵列,对输入信号进行平移,这样可以固定每次比较时比较器的参考电压。相比于上述的折叠内插结构,能够大幅降低功耗；相对于当前的二进制搜索结构,它既能减少比较器的数量,又能避免复杂的参考电压开关阵列。并且如果采用内建阂值比较器的话,可以进一步省去参考电阻串,整个电路就不存在静态功耗了。设计指标为6bit500MS/s,对该结构进行了Simulink建模,仿真显示功能正常,可以进行下一步的具体电路设计。