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SAR ADC的功耗设计

article 2025/8/25 8:31:50

SAR ADC 由比较器、逻辑和DAC组成，功耗比可能是3：6：1，对于低功耗设计来说，我们需要尽量让DAC的功耗最小，这里来探讨一下CDAC的功耗计算方法。
在这里插入图片描述

CDAC从状态1切换到状态2时，需要从Vref buffer上抽拉电荷。C是状态2时连接Vref的总电容，V2就是状态2时接Vref的电容上的电压差。V1就是状态1时C这个电容上的电压差。E=VrefC(V2-V1)就是功耗

在这里插入图片描述

采样阶段：VINP/VINN 接入，上下两排cap 全接Vref：
上面一排的采样电荷为：(Vinp-Vref)*4C (11)
下面一排的采样电荷为：(Vinn-Vref)*4C (12)
此时给CDAC 充电，输入信号buffer 有能量消耗，但Vref buffer 没有能量消耗。
第一次转换，直接比较，(11)-(12)得到（Vinp-Vinn）4C。如果Vinp-Vinn>0,则上面一排最高位接0，其它均保持不变。下面一排最高位置vref，其它保持不变
第二次转换
上面一排的转换电荷为： Vx2C+(Vx-Vref)*2C (13)
下面一排的转换电荷为： (Vy-Vref)4C (14)
(11)=(13)得到Vx=Vinp-1

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