SAR ADC(Successive Approximation Register Analog Digital Converter)是一种低功耗、结构简单、性能可靠的ADC,其精度和采样速率的可选范围较大,因此被广泛应用于各种集成电路中。传统SAR ADC采用电容阵列提供模拟参考电压,但电容阵...SAR ADC(Successive Approximation Register Analog Digital Converter)是一种低功耗、结构简单、性能可靠的ADC,其精度和采样速率的可选范围较大,因此被广泛应用于各种集成电路中。传统SAR ADC采用电容阵列提供模拟参考电压,但电容阵列需要较大面积,因此降低了单位晶圆的产出率,增加了成本。文中采用一种已有R2R DAC(Digital Analog Converter)结构代替电容阵列提供模拟参考电压以减小电路面积。相比传统电阻DAC结构,R2R DAC结构功耗更小。在电路设计中增加翻转电路消除共模噪声,在版图绘制时加入保护环和赝管来确保匹配度与可靠性。在精度相同的情况下,SAR ADC电路有效面积减小了约35%。抽取寄生参数后仿真所得ADC的ENOB(Effective Number of Bits)为9.93 bit,SNDR(Signal-to-Noise-and-Distortion Ratio)为61.51 dB,且在不同PVT(Process Voltage Temperature)情况下仿真的误差均小于1 LSB(Least Significant Number)。展开更多
文摘SAR ADC(Successive Approximation Register Analog Digital Converter)是一种低功耗、结构简单、性能可靠的ADC,其精度和采样速率的可选范围较大,因此被广泛应用于各种集成电路中。传统SAR ADC采用电容阵列提供模拟参考电压,但电容阵列需要较大面积,因此降低了单位晶圆的产出率,增加了成本。文中采用一种已有R2R DAC(Digital Analog Converter)结构代替电容阵列提供模拟参考电压以减小电路面积。相比传统电阻DAC结构,R2R DAC结构功耗更小。在电路设计中增加翻转电路消除共模噪声,在版图绘制时加入保护环和赝管来确保匹配度与可靠性。在精度相同的情况下,SAR ADC电路有效面积减小了约35%。抽取寄生参数后仿真所得ADC的ENOB(Effective Number of Bits)为9.93 bit,SNDR(Signal-to-Noise-and-Distortion Ratio)为61.51 dB,且在不同PVT(Process Voltage Temperature)情况下仿真的误差均小于1 LSB(Least Significant Number)。
