Titelaufnahme

Diese Arbeit untersucht Ultrabreitband-Abtasttechniken für zeitversetzte Analog-Digital-Wandler. Die Abtasttechniken werden mathematisch detailliert analysiert und miteinander verglichen. Die mathematische Analyse ermöglicht die Vorhersage mehrerer Sampler-Eigenschaften, einschließlich Sampler-Bandbreite, Sampling-Präzision usw. Zwei verschiedene Abtasttechniken werden untersucht. Die konventionelle Abtasttechnik wird mit einem Track-and-Hold-Verstärker (THA) unter Verwendung einer geschalteten Emitterfolger (SEF) Abtasttopologie implementiert. Als alternative Abtasttechnik wird die short-time-integration (STI) Abtasttechnik, die eine Integrier-und-Halteschaltung (integrate-and-hold circuit, IHC) benutzt, implementiert. Drei Sampler-Chips (2 THA-Chips und 1 IHC-Chip) werden in einer modernen 130 nm SiGe BiCMOS Technologie hergestellt. Die Messergebnisse übertreffen den Stand des Technik im Hinblick auf Bandbreite und effektive Auflösung (effective number of bits, ENOB).

This work investigates ultra-broadband sampling techniques for time-interleaved analog-to-digital converters. The sampling techniques are mathematically analyzed in detail and compared with each other. The mathematical analysis allows to predict multiple sampler characteristics including sampler bandwidth, sampling precision and so on. Two different sampling techniques are studied. The conventional sampling technique is implemented with a track and hold amplifier (THA) using switched emitter follower sampling topology. As an alternative sampling technique the short-time-integration (STI) technique using an integrate-and-hold circuit (IHC) is implemented. Three samples chips (2 THA chips and 1 IHC chip) were fabricated in state-of-the-art 130 nm SiGe BiCMOS technology. The measured results exceed the state of the art in samplers wrt. bandwidth and effective resolution (effective number of bits, ENOB).