低功耗 14bit 高精度 SAR ADC 芯片 IP 研发

本发明公开了一种电容阵列减少的Nbits per circle高速低功耗SARADC，包括：采样开关，(N+1)组电容阵列和模拟数字转换单元。采样电路连接电容阵列的下极板，将输入信号采样到电容阵列的下极板上。电容阵列的另一端连接模拟数字转换单元。电容阵列的上极板电压VP、电压VM1～VMi和电压VN输入到模拟数字转换单元的电压比较器中，并进行并行比较。m位比较结果经过模拟数字转换单元中的逻辑电路得到N位数字码输出。通过逻辑电路的控制，电容阵列下极板的输入电压被精确调节，以改变电压VP、电压VM1～VMi和电压VN的值，为下一周期的电容上极板电压比较作好准备。本发明有效地平衡了转换速度和功耗之间的关系，从而在保持高速转换性能的同时，降低ADC整体功耗。

本发明公开了一种低功耗逐次逼近模数转换器电路，分为CDAC电容阵列、动态比较器与SAR逻辑控制电路三部分。其中CDAC电容阵列又由CDAC‑A与CDAC‑B构成。前两次逐次逼近的操作在CDAC‑A进行操作，实现超低功耗切换，CDAC‑A保持不动，CDAC‑B进行之后的逐次逼近切换操作。动态比较器采用四输入比较器结构，对VP1、VP2、VN1、VN2电压进行比较并输出比较结果Ocmp。模数转换器的输出结果最终由SAR逻辑控制电路进行输出,实现超低功耗模数转换器电路。本设计可以减少99.4％的CDAC切换功耗。

一种SAR ADC开关电容切换电路，属于模拟集成电路技术领域。包含六个电容C1‑C6电容以及十个开关S1‑S10开关。其中C1‑C6为开关电容电路的二进制电容阵列，其中第一个开关C1、第二个开关C2、第三个开关C3和第四个电容C4、第五个电容C5、第六个电容C6分别为差分电容阵列P、N两端。该电路采用下极板采样技术，可以避免采样过程中电荷泄露，可以实现更高精度的模数转换器，采样结束后，将采样电压保持在电容上极板上，在转换阶段，采用所提出的开关电容切换电路进行切换，实现在低功耗的转换。