冗余结构SAR_ADC后仿寄生电容导致权重偏差

emo6677

各位大佬好，
小弟最近设计了一个10bitSAR_ADC，上级版采样，冗余结构。
设计权重是，448，256，132，80，48，28，16，8，4，2，1；前仿性能enob=9.9bit
后仿单独只提电容阵列，性能就只剩8bit，
检查转换过程发现权重变成：449.2，255.1，132.6，81.6，46.9，26.6，16，7.9，4.15，1.96
修改了几板后，权重变为：447.2，256.6，132.3，80.6，48.2，27.2，16.1，8，4.2，2；性能提升到8.6bit
版图采用的是局部共质心，M1-M3，连线多用M5-M7。麻烦各位看一下，连线金属是不是用底层会更好。

另外特别让我疑惑的是，我按照后仿的权重，去掉DEC模块，用11bit1024的理想DAC转换，fft结果依然没有改变。这样是不是很奇怪？

老尤皮

电容是自己画的吗，没有用工艺库提供的电容？

emo6677

老尤皮 发表于 2021-9-17 21:19
电容是自己画的吗，没有用工艺库提供的电容？

用的工艺库自带的电容。现在的怀疑点有两个，一个是我bot和top两端的连线都是高层金属，电荷在电容走的时候是不是有趋肤效应。

还有一个点就是连线top到bot的电容寄生不线性导致的权重偏差。
此外我还有个疑问点，bot到地的寄生电容对我的线性度有什么影响吗？

zs1647

yangchao

老尤皮

emo6677 发表于 2021-9-22 10:09
用的工艺库自带的电容。现在的怀疑点有两个，一个是我bot和top两端的连线都是高层金属，电荷在电容走的时 ...

你上面的后仿权重是怎么计算出来的？
权重的变化应该只和电容的变化有关。我猜是你的连线当中，有几根电容下极板的线到上极板有额外的寄生，多出来的这一点电容导致了权重的偏差
无论用什么提参的软件，应该都是能够只看某个节点的寄生的。我建议看看上极板的这个节点附加的寄生有哪些，是不是像我猜测的那样，对某几根线产生了额外的寄生
至少据我所知，不是专门的电磁场仿真的话，是不会考虑趋肤效应的。提参提出来的电容也没有非线性的因素。
按我的理解，bot到地的电容只会影响CDAC settle的速度，如果CDAC settle不够，有可能会导致ADC出现线性度问题，但你的电路是有冗余的，应该不至于

emo6677

zs1647 发表于 2021-9-22 15:28
yangchao

emo6677

老尤皮 发表于 2021-9-22 19:14
你上面的后仿权重是怎么计算出来的？
权重的变化应该只和电容的变化有关。我猜是你的连线当中，有几根电 ...

权重是我通过，转换过程中完全建立时的电压变化步长确定的，比如参考800mv，权重512，步长就应该是400mv，不同的我就认为是偏差。
版图在改的时候注意了bot和top的连线电容，但效果不大。
后来把电容的连线金属改成了M3进M1出，效果很明显。具体是什么原因就不知道。