低壓、低功耗、高精度的逐次逼近型ADC設(shè)計(jì).pdf

1、移動設(shè)備、手持醫(yī)療診斷設(shè)備和無線傳感器等低功耗應(yīng)用場合要求系統(tǒng)使用高效率的數(shù)模轉(zhuǎn)換器（ADC）來提高系統(tǒng)的有效使用時間。同時，數(shù)字電路的電源不斷下降迫使整個系統(tǒng)使用低電源電壓的ADC來滿足SoC系統(tǒng)集成的需要。考慮到SAR ADC的功耗非常低并且能夠穩(wěn)定的工作在低電源電壓下，它往往是這些應(yīng)用的最佳選擇。
　　首先，本論文主要分析并且設(shè)計(jì)了一款0.5V電壓下精度速度可以調(diào)整的SAR ADC，還提出了一個改進(jìn)型時鐘倍增電路和一個電平移

2、位電路來減少ADC中采樣開關(guān)和分辨率調(diào)節(jié)開關(guān)的漏電流。因?yàn)檫@兩個新技術(shù)，該ADC可以在不減少有效精度的情況下工作在不同的采樣率和不同的精度下。另外，該論文還分析了合并電容型電容陣列和分段式 DAC的非線性。芯片測試結(jié)果顯示這個基于0.13um CMOS工藝實(shí)現(xiàn)的ADC能夠在10比特、8比特和6比特的模式下分別取得8.5比特、7.4比特和5.9比特的有效精度。當(dāng)這個ADC工作在10比特125kS/s采樣率下時，其消耗的功耗為3.4uW其功

3、率品質(zhì)因數(shù)為74.6 fJ/step。
　　然后，該論文討論并且設(shè)計(jì)了另一個0.5V電壓12比特精度的自校準(zhǔn)SAR ADC，并重點(diǎn)關(guān)注了低壓下的自校準(zhǔn)技術(shù)。利用本論文提出的自校準(zhǔn)SAR ADC的行為模型，該論文研究了比較器噪聲和校準(zhǔn)DAC精度與ADC整體性能的關(guān)系。同時，還討論了低壓自校準(zhǔn)SAR ADC在電路實(shí)現(xiàn)上的挑戰(zhàn)和相應(yīng)的解決方法。電路仿真結(jié)果顯示該ADC在電容失配高達(dá)3％的情況下仍然能夠取得11.1比特的有效精度和79dB