在自然界中，人们能感受到的信号都是模拟量，如声音、风力、振动等。随着21世纪信息社会的到来，人们要对模拟信号进行精细化的数字处理。模数转换器承担着模拟数据获取与重构的重任，也自然成为模拟世界与数字世界的桥梁。目前，模数转换器广泛应用于语音处理、医疗监护、工业控制及宽带通信等领域中，是现代电子设备必不可少的电路模块。本书采取理论与设计实例相结合的方式，分章节介绍了模数转换器的基础知识，以及流水线型模数转换器、逐次逼近型模数转换器、Sigma-Delta模数转换器三大类结构。最后，还对重要的高速串行接口电路进行了分析讨论。

    张锋，博士，中国科学院微电子研究所微电子器件与集成技术重点实验室研究员、硕士研究生导师，主要从事高速低功耗存储器和接口电路的研究工作，作为课题负责人主持了中科院知识创新工程、国家重大专项、863课题、国家重大研发项目等，在ASSCC、ISCAS等国际会议及期刊发表论文50余篇，出版专业论著2本，在半导体工艺、电路设计研究及产业化领域积累了丰富的经验和学术研究成果。

第1章  模/数转换原理

    1.1  采样原理

    1.2  采样保持电路及跟踪保持电路

        1.2.1  采样保持电路

        1.2.2  特殊的性能参数

        1.2.3  电容和开关的应用

        1.2.4  跟踪保持电路

    1.3  量化

        1.3.1  线性度

        1.3.2  量化误差

        1.3.3  信号与噪声

第2章  模/数转换器基础

    2.1  性能参数的定义

        2.1.1  直流参数

        2.1.2  交流特性

        2.1.3  数字接口

        2.1.4  功耗指标

        2.1.5  抖动

    2.2  模/数转换器的结构

        2.2.1  流水线型模/数转换器

        2.2.2  逐次逼近型模/数转换器

        2.2.3  Sigma-Delta模/数转换器

第3章  流水线型模/数转换器

    3.1  流水线型模/数转换器的工作原理

        3.1.1  采样保持电路

        3.1.2  减法放大电路

        3.1.3  比较器电路

        3.1.4  冗余校正

    3.2  流水线型模/数转换器的非理想因素与误差源

        3.2.1  噪声

        3.2.2  静态误差

        3.2.3  动态误差

    3.3  流水线型模/数转换器电路设计实例

        3.3.1  工作原理

        3.3.2  模块电路设计

        3.3.3  采样保持和减法放大共享的流水线型模/数转换器测试结果分析

    3.4  参考文献

第4章  逐次逼近型模/数转换器

    4.1　采样保持电路

    4.2　电容式数/模转换器

        4.2.1　电容式数/模转换器的基本结构

        4.2.2　修调方案

        4.2.3　电容式数/模转换器版图的实现

    4.3  比较器

        4.3.1  基本比较器的结构

        4.3.2  版图的注意事项

        4.3.3  噪声的注意事项

    4.4  参考缓冲器

        4.4.1  内部参考缓冲器

        4.4.2  带片外电容的参考缓冲器

        4.4.3  改进的参考方案

        4.4.4  参考噪声

    4.5  噪声估值

        4.5.1  新型过采样法

        4.5.2  电源所引起的噪声和失真

    4.6  10位/1MHz逐次逼近型模/数转换器设计

    4.7  参考文献

第5章  Sigma-Delta模/数转换器

    5.1  Sigma-Delta模/数转换器的工作原理

        5.1.1  Sigma-Delta调制器过采样

        5.1.2  Sigma-Delta调制器噪声整形

        5.1.3  Sigma-Delta模/数转换器中的数字抽取滤波器

        5.1.4  Sigma-Delta调制器参数与性能指标

    5.2  Sigma-Delta调制器的结构

        5.2.1  低阶Sigma-Delta调制器的结构

        5.2.2  单环高阶调制器的结构

        5.2.3  级联低阶调制器的结构

        5.2.4  多位量化Sigma-Delta调制器的结构

    5.3  Sigma-Delta调制器非线性分析

        5.3.1  Sigma-Delta调制器的积分器泄漏

        5.3.2  Sigma-Delta调制器的电容失配

        5.3.3  Sigma-Delta调制器的时钟采样误差

        5.3.4  与放大器有关的建立误差分析

    5.4  参考文献

第6章  单环Sigma-Delta调制器

    6.1  单环Sigma-Delta调制器性能参数的选择

    6.2  单环Sigma-Delta调制器的行为级仿真

        6.2.1  单环Sigma-Delta调制器传递函数的行为级仿真

        6.2.2  单环Sigma-Delta调制器电路参数的行为级仿真

    6.3  单环Sigma-Delta调制器的开关电容电路实现

        6.3.1  开关电容电路

        6.3.2  采样电容

        6.3.3  积分器

    6.4  单环Sigma-Delta调制器的电路设计及仿真结果分析

        6.4.1  积分器的设计与仿真

        6.4.2  量化器的设计与仿真

        6.4.3  分相时钟电路的设计与仿真

        6.4.4  单环Sigma-Delta调制器的仿真

    6.5  单环Sigma-Delta调制器的版图设计与实验结果

        6.5.1  单环Sigma-Delta调制器的版图设计

        6.5.2  单环Sigma-Delta调制器的实验结果

    6.6  参考文献

第7章  多位量化Sigma-Delta调制器

    7.1  多位量化Sigma-Delta调制器的结构

    7.2  Sigma-Delta调制器行为级建模与仿真

        7.2.1  理想Sigma-Delta调制器行为级建模与仿真

        7.2.2  非理想Sigma-Delta调制器行为级建模与仿真

    7.3  Sigma-Delta调制器的电路实现

    7.4  电路模块的设计

        7.4.1  低功耗运算放大器

        7.4.2  量化器

        7.4.3  DWA电路

    7.5  芯片实现与测试结果

    7.6  参考文献

第8章  低功耗Sigma-Delta调制器

    8.1  低功耗Sigma-Delta调制器电路

        8.1.1  前馈Sigma-Delta调制器的结构

        8.1.2  低功耗运算放大器

        8.1.3  低功耗比较器

    8.2  亚阈值反相器型Sigma-Delta调制器设计

        8.2.1  电路原理

        8.2.2  电路设计

        8.2.3  电路测试结果

    8.3  参考文献

第9章  高速串行接口电路

    9.1  高速串行接口通信协议架构

        9.1.1  发送器的常用结构

        9.1.2  接收器的常用结构

    9.2  高速串行接口性能评价标准

        9.2.1  眼图

        9.2.2  抖动

        9.2.3  误码率

    9.3  高速串行接口结构分析

    9.4  5Gbit/s高速串行接口电路设计

        9.4.1  高速串行接口发送端电路

        9.4.2  高速串行接口接收端电路

    9.5  5Gbit/s高速串行接口芯片测试

        9.5.1  发送端测试

        9.5.2  接收端测试

    9.6  参考文献