SAR 开关功耗

ytw1025

如图所示，其中Vref=2Vcm,由1转换到2的开关功耗求出是-0.5Vref^2*C，开关转换不消耗能量反而产生能量，求大神指导！！

CMOS永日

首先电流从电压源流入流出我们成为得到或者消耗能量，有一个公式专门计算能量
E=-Vref*C[(Vtop(t2)-Vtop(t1))-(Vbottom(t2)-Vbottom(t1))]，其中t1和t2为转换前后时刻
1、看上半部分，与比较器相连的电容极板为上极板，从t1到t2电容上极板电压增加0.5Vcm，那么能量为
   E1= -Vcm*2C*[0.5Vcm - Vcm] - Vref*2C[0.5*Vcm-0] = -C^Vcm^2
2、下半部分，从t1到t2时刻，电容上极板电压减少0.5Vcm
  E2= -Vcm*2C*[-0.5Vcm - (Vcm - 2Vcm)] = -C*Vcm^2
得到总能量为 -2C*Vcm^2，说明并没有消耗能量反而电压源吸收了能量。
我觉得可以从感觉上理解，上半部分，上极板电压抬高了，那么2C中的电荷会释放出来给C和C，下半部分，电容本来接到Vref，现在接到Vcm，相当于放电了，Vcm并没有给电容充电。还有一个办法，就是根据电容储存的能量来算，把t2时刻和t1时刻所储存的能量算出来，二者相减就知道了。
这是我的理解，不知道对不对，希望高手们解答吧。

ytw1025

回复 2# CMOS永日
感谢你的回复，我按照能量公式也算出了负的能量，相当于给电压源充电。是不是可以这样理解：从t1到t2是一个电荷转移的过程，能量的产生正是源于电荷的转移，所以出现了给电压源充电的现象，而从t2到t1的过程是一个消耗能量的过程，所以说出现负的能量是正常的。请高手指导！

单眼皮的乖女孩

首先电流从电压源流入流出我们成为得到或者消耗能量，有一个公式专门计算能量
E=-Vref*C[(Vtop(t2)-Vtop(t ...
CMOS永日 发表于 2014-10-11 21:13

                               
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谢谢谢谢，找了很久，真是多谢。（因为不会算被师哥嘲笑，还不告诉我，很心酸）

曹龙龙

曹龙龙

我的心好赛

小橘砸

CMOS永日 发表于 2014-10-11 21:13
首先电流从电压源流入流出我们成为得到或者消耗能量，有一个公式专门计算能量
E=-Vref*C[(Vtop(t2)-Vtop(t1 ...

请问t2时刻电容上极板电压减少0.5Vcm是怎么算的