关于SAR ADC中电容失配的疑问

LeeClem · 发表于 2023-12-13 22:03:35

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本帖最后由 LeeClem 于 2023-12-13 22:05 编辑

PS：可能铺垫有些啰嗦了，简单的话可以直接看我加粗的问题。
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正文：
   最近在学习SAR ADC相关的知识，在确定单位电容的时候通常要考虑电容失配配的情况。
   附的两幅图是我自己根据网上其他的帖子和博客总结的，标准二进制电容阵列电容失配的计算，理解比较浅，如果有误还请大家指正，我的问题也是基于这个计算产生的。

失配1

失配2

   对于MIM电容来说(打算初学先用MIM设计，MOM的话感觉如果不用工艺库里的，还要自己去全定制设计然后提取寄生，感觉操作好复杂)，工艺库中最小的电容值可能也要在几十fF的级别，在精度要求上来之后，仍然采用二进制阵列会导致总电容过于庞大。
——分段电容结构是一种解决方案

那么问题来了：
问题①那么在同一精度要求下，分段电容结构的对电容失配的要求是否还与原本不分段的情况一致呢？不一致的话又该如何计算呢？
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   另外还有，在某个文章里看到可以使用1bit的DAC来实现3bit的分辨率，主要是通过开关切换来实现的，但我的问题不在于怎么实现。
   类似的，就是全差分ADC里，上级板采样的话，是采样完成后直接比较的，先比较后置位，所以到最后一位比较完就得到了完整的码字，不用再对电容进行置位了，以3bit为例，本来是4:2:1:1，然后最后一位电容就可以和dummy电容合在一起变成4:2:2，或者我直接把他们省去变成4:2，然后整个电容阵列干脆全部除以二，变成2:1(当然这样做会有增益误差在)。就好比我可以把一个9bit的DAC放在10bit的ADC里用，只要我不care这个增益误差的话。

问题②：说了这么多，其实就想问，电容失配的计算，在上面的9bit DAC用于10bit ADC的情况，是根据DAC精度来还是ADC精度来呢？

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感谢大家能耐心看完我的问题，欢迎大家一起讨论！

zixin1hao · 发表于 2025-9-6 16:20:00

学习。。。

spr.x · 发表于 2025-9-6 11:34:40

ftr123 发表于 2025-1-20 21:03
你好，想请教一下这里DNL计算是理论极限最差的情况吗？SAR逻辑应该不会存在从1000到0111的跳变吧 ...

是最差情况，并且最差情况就是从1000-0111跳变的时候全部电容整列翻转造成的

爱咋咋come · 发表于 2025-4-15 10:14:08

楼主，我有个问题，为什么计算电容失配的时候，分母不用考虑失配呢，难道是因为电容数量太多，偏差最后抵消了吗

爱咋咋come · 发表于 2025-4-15 10:10:55

楼主，我有个问题，为什么计算电容失配的时候，分母不用考虑失配呢，难道是因为电容数量太多，偏差最后抵消了吗

gigicurt · 发表于 2025-1-21 16:34:40

好问题，问题1，一致。问题2，按ADC

ftr123 · 发表于 2025-1-20 21:03:08

你好，想请教一下这里DNL计算是理论极限最差的情况吗？SAR逻辑应该不会存在从1000到0111的跳变吧

CLQ · 发表于 2025-1-17 20:41:22

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CLQ · 发表于 2025-1-17 20:36:41

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vvdunne · 发表于 2024-12-18 21:15:24

请问问题2您搞清楚了吗

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