一种基于共模稳定电路的单调开关切换的0.6V 10位 1MHz采样率的逐次逼近型模数转换器

本文叙述了一个在0.6V电源电压下用于无线传感网络中的10位逐次逼近型模数转换器（SAR ADC）的设计。这个SAR ADC中的数模转换器（DAC）采用单调开关切换的方式，目的是减小芯片面积和功耗。但是单调开关切换的方式存在共模电压改变引起的比较器失调电压动态变化的问题。由于电源电压仅有0.6V，传统的在动态比较器中使用恒定电流偏置技术的方法不再适用。在本文的设计中，我们提出了一个共模电压稳定电路（common mode stabilizer）可在低电源电压下稳定比较器的输入共模电压，这种方法的有效性得到了仿真和测试的验证。本文设计的SAR ADC采用0.13μm CMOS工艺，测试结果显示在0.6V电源电压和1MHz采样率下，功耗为6.3μW，在奈奎斯特输入频率下信号噪声失真比（SNDR）为51.25 dB，品质因数（FOM）为21 fJ/conversion-step，芯片的核心面积只有120 μm×300 μm。