神秘性开关电容电路

Preface  .  .  .  .  xiChapter  1:  Basic  MOS  Device  Physics  11.1  Introduction  .  .  .  1Chapter  Outline.  .  11.2  MOS  Transistors.  .  1Basic  Operation.  .  1Scaling  of  MOS  Transistors    51.3  MOSFET  Switches7Switch  On-Resistance..  .  .  7Charge  Injection.  .  91.4  MOSFET  Capacitors..  .  .  11References  13Chapter  2:  Operational  Amplifi  ers    .  152.1  Introduction.  .  15Chapter  Outline.  152.2  Two-Stage  Op-Amps.  .  .  152.3  Telescopic  and  Folded-Cascode  Op-Amps  19Appendix  2.1  .  .  .  .  24References  25Chapter  3:  Switched-Capacitor  Building  Blocks  .  273.1  Introduction.  .  27Chapter  Outline.  273.2  Switched-Capacitor  Resistor  Simulation  .  .  28SC  Resistor  Simulations.  28The  Advantages  of  SC  Resistor  Simulations  .  34Capacitance  Ratios  versus  Circuit  Parameters  353.3  Switched-Capacitor  Integrators  .  .  .  40Parasitic-Sensitive  SC  Integrators    40Parasitic-Insensitive  SC  Integrators    .  .  .  .  .  48Fully  Differential  Integrators    .  .  .  .  533.4  CMOS  Sample-and-Hold  Circuits    58Performance  Parameters.59Testing  S&H  Circuits.  .  .  62CMOS  S&H  Circuits.  .  .  643.5  Switched-Capacitor  Interpolators  and  Decimators.  .  .  69SC  Interpolators.  69SC  Decimators.  .  743.6  Signal-Flow-Graph  Analysis  of  Switched-Capacitor  Circuits    .  .  .  .  .  77Signal-Flow-Graph  Analysis    .  .  .  .  77Mason’s  Rule  78Appendix  3.1  .  .  .  .  82References  83Chapter  4:  Switched-Capacitor  Filters    .  .  .  .  894.1  Introduction.  .  89Chapter  Outline.  .894.2  Low-Order  Switched-Capacitor  Filters  .  .  .  90First-Order  SC  Filters..  .  90Second-Order  SC  Filters91Area-Effi  cient  High-Q  SC  Filters  .  934.3  High-Order  Switched-Capacitor  Filters    .  .  96Realizations  of  SC  Filters  .  96Biquad  Ordering  and  Dynamic  Range  Scaling  .  .  .  .  .  98Design  Example:  An  Elliptical  Low-Pass  SC  Filter  1014.4  High-Frequency  CMOS  Switched-Capacitor  Filters  114Appendix  4.1  .  .  .  118References  .  .  .  .  .  133Chapter  5:  Switched-Capacitor  Data  Converters  .  .  .  .  .  1375.1  Introduction.  137Chapter  Outline1395.2  Performance  Parameters  of  Data  Converters  139DAC  Specifi  cations..  .  .  139ADC  Specifi  cations.  .  .  144INL,  DNL,  and  Quantization  Noise  .  .  .  .  1495.3  Nyquist-Rate  DACs..  .  .  151Integrated  Nyquist-Rate  DACs    .  .  151Nyquist-Rate  SC  DACs.153Matching  Accuracy  of  Data  Converters  .  1575.4  Nyquist-Rate  ADCs.  .  .  162Flash  ADCs  162Two-Step  ADCs168Pipelined  ADCs173Cyclic  ADCs..  .  182Successive-Approximation  ADCs    .  .  .  .  .  1855.5  Oversampling  Data  Converters  .  .  188Nyquist  Rate  versus  Oversampling    .  .  .  .  188Noise  Shaping  and  Stability    .  .  .  .  190Types  of  ΔΣ  Modulators  .  196ΔΣ  Modulators  with  Single-Bit  Quantization197ΔΣ  Modulators  with  Multibit  Quantization  .  204Appendix  5.1  .  .  .  207References  .  .  .  .  .  216Chapter  6:  Switched-Capacitor  DC-DC  Converters  .  .  .2236.1  Introduction.  223Types  of  SC  DC-DC  Converters    225Applications  of  SC  DC-DC  Converters    .  225Chapter  Outline2266.2  Dickson  Charge-Pump.  226Conventional  Dickson  Charge-Pump    .  .  .  226Improved  Dickson  Charge-Pumps    .  .  .  .  .  2286.3  Cross-Coupled  SC  Step-Up  DC-DC  Converters  .  .  .  2326.4  SC  Step-Down  DC-DC  Converters    .  .  .  .  2366.5  Multiple-Gain  SC  DC-DC  Converters    .  .  238References  .  .  .  .  .  243Chapter  7:  Advanced  Switched-Capacitor  Circuit  Techniques    .  2477.1  Introduction  .  247Chapter  Outline2477.2  Low-Voltage  SC  Circuits  Techniques    .  .  .  247The  Low-Voltage  Challenge    .  .  .  .  247Clock  Boosting  and  Switch  Bootstrapping  .  251Switched  Op-Amp.  .  .  .  2557.3  Accuracy-Enhancement  Techniques  for  SC  Circuits  258The  Imperfect  Op-Amp258Autozeroing  259Correlated  Double-Sampling    .  .  .  261References  .  .  .  .  .  266Chapter  8:  Design  of  SC  Delta-Sigma  Modulators  for  Multistandard  RFReceivers.  2718.1  Introduction.  271The  Multistandard  Challenge  .  .  .  272ΔΣ  Modulator  for  Multistandard  RF  Receiver.  .  .  .  .  273Chapter  Outline2748.2  Receiver  Systems.  .  .  .  .  274Figures  of  Merit274Conventional  Super-Heterodyne  Receiver  .  .  275Zero-IF  (Direct-Conversion)  Receiver    .  .  276Low-IF  Receiver277Wideband  IF  Double-Conversion  Receiver  .  278Digital-IF  Receiver.  .  .  .  278Modulator  Specifi  cations    2818.3  System-Level  ΔΣ  Modulator  Design    .  .  .  283IF  Frequencies  and  OSRs  283ΔΣ  Modulator  Design  for  GSM  and  DECT.  284ΔΣ  Modulator  Design  for  WCDMA  .  .  .  .  286Sizing  the  Capacitors.  .  286Nonidealities  in  ΔΣ  Modulators    .  2878.4  Circuit  Implementation.  292SC  Integrators..  294Operational  Transconductance  Amplifi  er  (OTA).  .  .  295Quantizer  .  .  3008.5  Measurement  Results.  .  3018.6  Conclusions  .  303References  .  .  .  .  .  306Index  .  .  .  .  311