流水线ADC的行为级仿真

3)MDAC
与前面采样保持电路类似，MDAC电路采用的也是开关电容电路，主要由运放、开关、电容构成。MDAC电路主要实现残差放大功能，其电路如图5所示(这里指1．5位／级)：

当K1闭合，K2断开时，电路处于采样阶段，反过来，当K1断开，K2闭合时，电路处于余量放大阶段。在理想状态下，由电荷守恒定理可得：

其中是连接到参考电压上所有电容的总和。当电容相等时，由上述等式可以得出输出是等于2倍的输入与参考电压的和差，也就实现残差放大的功能。
由于MDAC电路与采样保持电路都是采用开关电容电路，因此建立的模型也相似，主要是对运放进行建模，建模模式可以如图1所示。

3 仿真结果
为了验证所上述ADC行为模型的准确性，用Hspice，对一个7 bit，采样率17 MHz的流水线ADC电路分别作了行为级与电路级仿真。在ADC输入加一个幅度为1 V，频率为1MHz的正弦信号。图6是采样-保持电路在1／4个周期的输出，可以看出行为级仿真的输出波形与电路级仿真的输出十分接近。图7是将最后得到的数字信号通过Fourier变换后得到信号频谱图(左图为电路输出，右图为模型输出)，表1给出了根据信号频谱计算的ADC性能指标，可见行为级仿真的结果与电路级的结果也同样十分接近，说明本文的采用行为仿真模型具有较高精度。

4 结论
行为级建模与仿真在模数转换器电路设计中起着相当重要的作用。本文通过对流水线ADC各个模块的分析，对其主要模块建立了行为级模型，并通过电路与模型的仿真，得到仿真结果，从结果可以看出本文所设计模型具有较高的精确度，从而达到了本文研究的目的。