近年来随着集成电路工艺、通信技术、数字信号处理技术的飞速发展,集成电路向着系统级芯片方向发展。这种混合信号系统的优势是成本低、功耗小、体积小、可以减少印刷电路板数据总线的辐射噪声。而模数转换器(ADC)是混合信号系统中的一个关键部分,对整个系统的设计非常重要。CZT探测器是目前国内核辐射成像研究领域的热点。本课题研究的主要内容是设计一个应用于CZT探测器中的ADC电路,将CZT探测器通道读出电路得到的模拟信号在片内实现模数转换,为探测器信号处理电路的单芯片集成和设备的小型便携化打下基础。　　本文分析了ADC的主要性能参数,并对一些常用的结构进行比较,根据实际项目中CZT探测器对通道读出电路信号转换的需求,确定了流水线模数转换器(Pipeline ADC)结构。在此基础上详细地研究了当今比较流行的流水线型ADC,从设计思想、基本原理开始,分析其结构特点及误差特性,结合CZT探测器的系统参数,设计了一款具有8位精度、10MHz采样速率的流水线型ADC。　　文中首先使用MATLAB Simulink对流水线结构ADC进行系统行为级建模并仿真,验证了系统结构的有效性。然后对模数转换器的子模块电路进行了详细的设计,包括采样保持电路、子ADC、子DAC、时钟产生电路、延迟对准电路、数字校正电路和带隙基准电路。各模块电路基于HHNEC0.35μm工艺,使用Cadence Spectre软件进行了仿真。最后对流水线ADC电路进行整体仿真,通过瞬态仿真结果可以看出电路实现了A/D转换功能,通过FFT频谱仿真分析得到ADC的动态性能参数:无杂散动态范围为46.34dB,信号噪声失真比为46.13dB,有效位数为7.37bit,基本满足设计指标要求。