低功耗高精度逐次逼近型模数转换器的设计

摘要

为解决现代数字和数模混合系统中动态模数转换器高精度、低功耗与低成本之间的矛盾,提出一种10位和200×103 /s采样数的逐次逼近式模数转换器(SAR-ADC).对电容式数模转换器电容阵列的导通时序进行了优化,在采样保持电路中加入消失调功能,在比较器设计中引入预增益级和锁存级.该模数转换器已在标准数字互补性金属氧化物半导体工艺下实现.测试结果表明,该转换器积分非线性度小于1个最低有效位(LSB),差分非线性度小于0.5 LSB.在200 kHz采样率和191 Hz输入信号频率下信噪比为59 dB,并且在5 V供电电压下功耗为2.5 mW,芯片面积为1.3 mm2,其性能已达到ADC高线性度和低功耗的设计要求.