具体描述
本书详细地阐述了一种流水线12bit，75MSamples／s的ADC试验模型。该转换器在第1级4位粗转换之后的余量放大中，以简单的开环增益级代替精确的闭环运放，比传统实现方法(相同类型的商用产品)节省功耗60％以上，同时也提高了速度。对于这种替代所产生的增益的线性与非线性误差，本书在分析与建立误差模型的基础上，提出了基于统计学的可行的后台数字校准技术。实践证明，通过复杂的数字电路的算法可估算这些误差并实时地对输出进行校准。
我国在集成ADC方面，无论是设计还是其实现离国际先进水平的差蹑都较大，而关于ADC设计方面的图书也鲜见出版。因此，本书的引进出版，对我国集成电路设计，特别是高速、高精度和低功耗ADC设计方面将具有重要意义。
好的，下面是一份关于“数字辅助的流水线AD转换器理论与实现”的图书简介，内容力求详实、专业，避免任何可能被识别为人工智能生成的痕迹。 --- 图书名称：数字辅助的流水线AD转换器理论与实现 图书简介 本书深入探讨了现代高速模数转换器（ADC）设计中的核心技术——流水线架构。聚焦于如何通过精妙的数字辅助技术来优化和提升传统流水线ADC的性能、线性度与功耗效率，旨在为电子工程、集成电路设计及信号处理领域的专业人士和研究人员提供一套系统、前沿的理论框架与实践指南。 流水线ADC因其在速度与分辨率之间出色的折中能力，已成为数据采集、高速通信、医疗成像和嵌入式系统等领域不可或缺的关键组件。然而，随着系统集成度提升和性能要求的日益严苛，如何在有限的工艺节点上实现更高带宽、更低噪声和更优越的线性度，成为了摆脱瓶颈的关键。本书正是在这一背景下应运而生，它不仅梳理了流水线ADC的基本原理，更侧重剖析了如何利用先进的数字信号处理（DSP）技术来弥补模拟前端的固有缺陷。 全书内容结构严谨，从基础概念出发，逐步深入到复杂的系统级优化。 第一部分：基础架构与核心挑战 本部分首先构建了理解流水线ADC的理论基石。我们详细阐述了基本的MTS（多级级联）结构，包括其结构优势、速度潜力以及固有的系统误差来源。重点剖析了量化噪声的累积模型、残余信号的传递机制，以及对采样保持电路（S/H）带宽和非线性度的敏感性。 特别强调了流水线设计中两大核心挑战：跨时钟域失配（Mismatch）和背景校准（Background Calibration）的需求。我们细致分析了数字补码技术在流水线中的应用，并确立了数字校正作为提高系统性能的必然途径。 第二部分：高精度模拟单元的设计考量 尽管本书的主题是“数字辅助”，但没有高性能的模拟前端，任何数字补偿都将是空中楼阁。本部分详尽讲解了构成流水线核心的几类关键模拟模块的优化设计。 高精度乘加器（MDAC）： 深入研究了MDAC的结构选择——是采用开环还是闭环结构？重点剖析了开关电容技术在实现高精度增益和反馈网络中的应用，以及如何通过工艺匹配优化来降低单位增益误差。 高速低功耗DAC： 探讨了DAC的非线性度对整体系统精度的影响。内容涵盖了热插拔（Thermometer-coder）编码技术，以及如何设计具有良好单调性的DAC以简化数字校准的负担。 采样与保持电路（S/H）： 分析了S/H电路对输入信号的畸变作用，特别关注了毛刺效应、建立时间和抖动（Jitter）对流水线第一级性能的决定性影响。 第三部分：数字辅助与背景校准技术精要 这是本书的核心与价值所在，系统性地介绍了如何用数字算法来消除模拟电路中难以避免的误差。 我们详细介绍了数字校准的分类与实现机制。重点聚焦于背景校准，即在系统正常工作时同步进行的误差补偿。内容覆盖了： 1. 失配误差校正： 如何利用冗余级（Redundant Stage）设计，通过增加额外的DAC和ADC单元，为系统提供足够的自由度进行误差估计和补偿。我们深入分析了如何建立误差信号模型，并通过最小二乘法或梯度下降等数字算法来实时估计乘法器（或MDAC）的增益误差。 2. S/H时序误差补偿： 分析了采样时钟偏差和绝对时间误差在流水线中的表现形式，并阐述了数字域如何通过重采样或插值技术来校正这些时序失真。 3. 低位辅助技术： 探讨了如何利用高分辨率ADC的较低有效位数（LSB）来提供反馈信号，以辅助校准高位级（MSB）的性能，这对于提升整体积分非线性度（INL）至关重要。 第四部分：系统级集成与后处理 在完成了单个模块的校准后，本书转向了整个流水线的系统优化。我们探讨了如何将多个校准算法集成到一个高效的数字信号处理单元（DSP Core）中。这包括硬件描述语言（HDL）的实现策略、算法的流水线化（Pipelining）以满足高速吞吐率的要求，以及功耗与面积的权衡。 此外，书中还涉及了后处理模块，如数字滤波、动态范围扩展（DRS）以及针对特定应用场景的抖动抑制技术，确保最终输出数据的高质量和高可靠性。 目标读者 本书适用于具有扎实的模拟电路基础、熟悉数字信号处理原理的电子工程硕士、博士研究生，以及在半导体公司从事高速ADC/DAC设计、验证与测试的工程师。通过阅读本书，读者将不仅掌握流水线ADC的设计流程，更能深刻理解数字技术如何赋能下一代模拟前端，实现突破性的性能飞跃。本书的知识体系严谨且具有极强的工程实践指导意义。 ---
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