关于高速 SAR ADC 的matlab仿真问题

HelenMiller · 发表于 2017-11-9 09:49:06

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SAR ADC小白第一次着手ADC项目，希望得到前辈们的帮助

项目要求12位SAR，采样频率80M，使用28nm工艺。现在已经在matlab上进行一段式仿真了。matlab代码中失配1%，比较器噪声 0.00015，在采样和DAC置位过程引入瞬态方程求实际p、n端的电压。
问题如下：
1、未加冗余位情况下，仿真结果大概是多少？
我不加冗余位，现在仿真出来的有效位数仅有4.35bits左右。不知道仿真结果是否正确？
2、设置参数是否具有可行性？
matlab仿真设置单位电容为2fF，采样时间为1ns，采样开关导通电阻为200Ω；每位CDAC建立时间300p秒，开关网络单个导通电阻为200Ω。
（一般设计中mos管的电阻在几百到几K，若将代码中开关导通电阻进一步提高，有效位数将更小。）
多谢各位的支持。

popfly51 · 发表于 2017-11-10 09:24:05

楼主，可否共享一下matlab代码，我想学习一下，谢谢了。

popfly51 · 发表于 2017-11-10 10:16:52

据我所知，rudundancy ADC，不加冗余位的话，有效位数肯定很低，因为你选的单位电容只有2fF，匹配精度大约1%，这个精度远远低于12bit ADC的匹配要求。

popfly51 · 发表于 2017-11-10 10:24:41

另外，你的开关电阻只有200欧姆，这样小的开关需要很大的MOS管尺寸，电荷注入要考虑。开关电阻增大，有效位下降正常，因为电荷再分配时间不充分了。

HelenMiller · 发表于 2017-11-10 13:14:32

回复 3# popfly51

谢谢前辈的指点。
请问ADC一般的单位电容选用多大的呢？
若直接调用工艺库中的MOM电容，最小是40fF左右，2fF需要自己画电容，我认为这个2fF取值已经很小。
另外，如果为了晶体管级别风容易实现，提高开关电阻阻值，那么意味着时间常数提高，精度将比现在更低。有什么方法能够解决呢？是不是一些需要用到前台校准来分配各个电容的置位时间？

HelenMiller · 发表于 2017-11-10 13:16:21

回复 2# popfly51

popfly51 · 发表于 2017-11-10 15:06:57

回复 5# HelenMiller

redundancy不是二进制CDAC，电容当然不是按照二进制的匹配精度计算，你不是在用matlab建模吗，按照matlab的仿真结果定义单位电容取值啊，比如你现在设计1%的匹配精度，就看工艺上多少fF的电容可以达到1%的匹配精度。小电容肯定是要自己画的。每一位的电容值不同，电容值小的，开关电阻就可以做大一些，每一位的时间常数设计一致就可以了。
方便的话，请把你的matlab程序发我邮箱：liuyin51@163.com，谢谢。

jeffej · 发表于 2017-12-3 18:52:52

关于高速 SAR ADC 的matlab仿真问题

wushangkeji · 发表于 2018-8-15 22:37:53

谢谢分享

fucka06 · 发表于 2018-8-26 11:51:29

self-calibrate 越來越重要拉
只是我最近還不需要用

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