低壓、低功耗、高精度的逐次逼近型ADC設計.pdf

1、移動設備、手持醫(yī)療診斷設備和無線傳感器等低功耗應用場合要求系統(tǒng)使用高效率的數(shù)模轉換器（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?？紤]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，它往往是這些應用的最佳選擇。
　　首先，本論文主要分析并且設計了一款0.5V電壓下精度速度可以調整的SAR ADC，還提出了一個改進型時鐘倍增電路和一個電平移

2、位電路來減少ADC中采樣開關和分辨率調節(jié)開關的漏電流。因為這兩個新技術，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。芯片測試結果顯示這個基于0.13um CMOS工藝實現(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、率品質因數(shù)為74.6 fJ/step。
　　然后，該論文討論并且設計了另一個0.5V電壓12比特精度的自校準SAR ADC，并重點關注了低壓下的自校準技術。利用本論文提出的自校準SAR ADC的行為模型，該論文研究了比較器噪聲和校準DAC精度與ADC整體性能的關系。同時，還討論了低壓自校準SAR ADC在電路實現(xiàn)上的挑戰(zhàn)和相應的解決方法。電路仿真結果顯示該ADC在電容失配高達3％的情況下仍然能夠取得11.1比特的有效精度和79dB