一种带片上校准的16 bit两级逐次逼近型ADC

作者：冯景彬; 胡伟波; 国千崧; 秦克凡; 胡毅; 李振国; 侯佳力

来源：半导体技术, 2022, 47(05): 403-409.

DOI：10.13290/j.cnki.bdtjs.2022.05.011

• 模数转换器(ADC)
• 残差放大器(RA)
• 逐次逼近型(SAR)
• 冗余
• 一次性校准

为实现16 bit的同步模数转换器(ADC),提出了一种基于电阻比例增益的级间残差放大器(RA)的两级逐次逼近型(SAR)ADC。第一级ADC(STGADC1)的剩余电压由RA放大，再由第二级ADC(STGADC2)采样和量化。采用片上一次性校准用于处理电容式数模转换器(CDAC)和RA中的非理想特性。STGADC1、STGADC2内部和两级之间均采用冗余。校准后，该ADC在测量中实现了88 dB的信噪比(SNR)、87.5 dB的信噪失真比(SNDR)和-96 dB的总谐波失真(THD)。测量的微分非线性(DNL)和积分非线性(INL)分别为-0.66/+0.82 LSB和-1.98/+1.84 LSB。电路采用180 nm CMOS工艺流片，芯片面积0.69 mm~2,供电电压为5 V/1.8 V,功耗为3 mW。

• 单位
  北京智芯微电子科技有限公司; 南开大学