oos 比较器开关时序

armity

最近在设计SAR ADC中比较器，采用如图所示结构。我和同事在时序失调消除开关断开的时序有争议，同事采用的是首先处理输入部分的开关，最后断开s1n和s2n；我认为按照电容采样原理，应该首先s1n和s2n。注：总延时在2ns内；两种时序时序方式corner后仿及MC后仿都满足需求。
请各位提点意见，万分感谢！

icdane

你同事是对的

luminedinburgh

我发现多级积分器也有类似的时序考虑，我做了一个仿真，结论是左边先断，因为只要右边还在AZ，左边断开引入的失配电荷能被抑制。
但是这非常依赖于delay的时间以及每一级比较器的开环速度，如果误差没有及时传递到后级，就几乎没有这个作用（不过总会有一些瞬间的feedthrough吧），不知道您右边先断主要的考虑是？不可能仅仅因为S/H电路右边先关只引入与信号无关的失配吧？

1) 每个放大器gmR-OTA模型，Gain=1u*10M=10, Cin=10f, Cout=10f，无offset
2) AZ电容都是1pF，理想switch，Ron=1，上面的开关分别设置10fF的寄生电容模拟沟道电荷，下面无寄生
3) 虚线框额外的OTA是为了保证每一级的电荷注入时看到的阻抗一致。

S1->S2->S3，各延迟1us, 最终VOUT，S123贡献以及总和:
23.8mV + 33.3mV + 117.7mV，总和184.5mV
S3->S2->S1，各延迟1us，最终VOUT，S123贡献以及总和:
11.5V + 1.16V + 117.7mV，总和12.7V

ren727

楼主你好，我也觉得应该是输出开关先断，s1n和s2n断了以后，那边电荷不变，然后再断输入处的开关，输入处开关引入的失调，应该不会有影响吧，接通Vin就恢复了。但是我看资料都说先断输入处的开关，有点奇怪

ren727

luminedinburgh 发表于 2022-6-6 14:45
我发现多级积分器也有类似的时序考虑，我做了一个仿真，结论是左边先断，因为只要右边还在AZ，左边断开引入 ...

你好，我觉得左边断开引入的失配电荷不会有影响，因为接通Vin就会恢复。类似于下极板采样的时序。但是资料都说应该左边先断开，有点疑惑

luminedinburgh

ren727 发表于 2023-12-24 20:11
你好，我觉得左边断开引入的失配电荷不会有影响，因为接通Vin就会恢复。类似于下极板采样的时序。但是资 ...

1）电压会恢复，但是电荷已经错了，关注的是电容上的电荷，而非单端的电压；
2）右边先断也会电荷注入，只不过粗略认为与输入无关，因此是固定失调。

ren727

luminedinburgh 发表于 2023-12-25 13:54
1）电压会恢复，但是电荷已经错了，关注的是电容上的电荷，而非单端的电压；
2）右边先断也会电荷注入， ...

我觉得这个就跟下极板采样一样，只要输出点的电荷不变，输入的电压和电荷怎么变都无所谓，只要最终电压稳定就行了。除非输入前面是用电容耦合的，这样电压不能恢复，也跟输入点的电荷有关，比如这里的中间极。