模数转换器作为一种通用的模数接口电路,它广泛应用于模数混合电路中。由于数字信号处理技术和集成电路工艺水平的推动,模数转换器正朝着更快的转换速率、更高的精度、更低的功耗、更小的面积等方向发展。由于流水线式模数转换器在速度、精度、功耗等方面有很好的平衡,可以同时实现高速,较高分辨率,它得到广泛的应用。采样保持电路是流水线式模数转换器的一个极其关键的模块,其精度和速度决定了整个系统能够达到的最高性能。传统的采样保持电路是通过反馈网络用一个高增益、高速度运放实现精确电荷转移。但是随着集成电路工艺尺寸的减小,器件的固有增益减小,设计一个高增益、高速度的运放越来越困难,本文提出了一种新型的采样保持电路,就是基于过零检测器的采样保持电路。这个电路速度快,结构简单,避免了高增益、高速度运放的设计,并且实现了与传统的基于运放的采样保持电路同样的功能。本文首先分析了流水线ADC的基础知识,然后在cadence环境下,利用SMIC0.18um工艺,设计并仿真了流水线式ADC子电路模块,包括CMOS开关、过零检测器、比较器等,然后仿真了基于过零检测器的流水线式ADC的采样保持电路,仿真结果表明,在1.8V的电源电压下,当输入频率是1.9938MHz、幅度是0.15V的正弦波,采样频率是40MHz时,采样保持电路的建立时间是5ns,无杂散动态范围是58.12dB,功耗是300.88uW,结果显示采样保持电路完全适用于6位40MHz流水线式ADC的前端采样部分,这为流水线式ADC的采样保持电路设计提供了一个新的思路,论文接着仿真了基于过零检测器的MDAC电路、子ADC电路和流水线ADC的单级电路,论文最后完成了基于过零检测器的采样保持电路的版图设计和后仿真。