JSSC-2021

Title：A 4-GS/s 10-ENOB 75-mW Ringamp ADC in 16-nm CMOS With Background Monitoring of Distortion

这是一款典型Flip-Around结构的MDAC，相比传统开关电容结构，Flip-Around结构具有settling更快，噪声更小，电容更少（面积更小）的优点。该结构的MDAC工作原理如下，

Phase 1: Track。track、track_early闭合。总电荷Q=V_IN·2C_U

Phase 2: Quantize (Passive hold)。track_early先断开，接着track断开，quantize闭合，差分V_X=-V_IN，送给sub-ADC进行粗量化。因为不需要有源元件参与，所以称为passive hold

Phase 3: Amplify。amplify闭合，ringamp被配置成闭环电路。其增益为，(V_DA-(-V_IN))·ωC_U=(-V_IN-V_OUT)·ωC_U，因此，V_OUT=-2V_IN-V_DA=-2(V_IN-V_DA/2)。这里的VDA表示sub-DAC的粗量化结果，对于1.5-bit sub-DAC，其值取-V_REF,0或V_REF三者之一，因此该MDAC完成了residue的放大。

特点：sub-ADC和Amplify共用电容C_U，好处是没有skew/bandwidth的mismatch；此外，对于前级input buffer看不到sub-ADC的loading。当然，必须要保证sub-ADC的输入电容最小，否则显著的电容分压，导致sub-ADC粗量化不准确。

进一步思考：如果不是1.5-bit/stage，比如3.5-bit/stage，MDAC结构和工作原理又会是怎样呢？下一次paper笔记给个例子说明。