SAR ADC中比较器失调电压设计要求

nbh1234

各位好，我想问一下SAR ADC中，对比较器失调电压的要求是怎么制定的？我看不少参考资料里写的是要3sigma小于0.5LSB，但都没有写具体原因。我想知道这个指标是怎么制定出来的？是经验值还是有要求？（因为我感觉好像1个LSB就可以）

demonhunter

个人理解。这个值越好，DNL和INL也会越好。

amodaman

比较器在ADC中反复进行比较并给出逻辑值，统计上的性能规范正是出于这个应用场景。如果3个sigma的失调电压大于半个LSB的话，那么也就会有97%的电压比较会有大于半个LSB的误差，如此一来，相邻两个码的DNL指标就大于一个LSB了，这就是所谓的丢码现象，即对于一个连续输入的模拟物理量，有一些二进制码一直转换不到而被跳过。单调性就保证不了，ADC也就没法用了。

ZZW_semic

比较器的失调电压只会影响ADC的offset，并不会影响所谓的DNL，INL， 包括动态性能。相当于一个固定的偏差在里面，怎么可能会导致非线性呢。除非这个ADC是用来做绝对精度的测量，否则正常来讲，比较器offset不会成为ADC设计中的瓶颈，别说1个LSB了，就是10个LSB我都觉得没啥问题

chungming

it's very hard to achieve what you said, if the ADC's resolution is very fine. A comventional way is to calibrate the comparator DC offset.

nbh1234

ZZW_semic 发表于 2023-3-7 10:53
比较器的失调电压只会影响ADC的offset，并不会影响所谓的DNL，INL， 包括动态性能。相当于一个固定的偏差在 ...

因为我做的这个ADC是在大系统中的一小部分，要求就是根据采样值得到确定的数字码，这种情况下比较器的失调电压应该会有不小影响吧

acocacol

能不能给出你所说的要求0.5LSB offset的资料的出处？正常来说offset只要稳定，不会造成非线性，不是重要的参数，可以校准掉

ZZW_semic

nbh1234 发表于 2023-3-7 13:31
因为我做的这个ADC是在大系统中的一小部分，要求就是根据采样值得到确定的数字码，这种情况下比较器的失 ...

如果你是对绝对精度有要求那就采用以下两种方式：
1、电路设计上消除offset：
Ⅰ：在比较器前面增加多级preamp，使得电容输出端看到的比较器offset被衰减到0.5LSB以内。
Ⅱ：在比较器上做calibration，消除offset。
2、应用上消除offset，电路内部做一个offset, gain error的自校模式，得到ADC的offset, gain error数据。在使用ADC转换时，将这部分的偏差处理掉。或者直接在ATE上测试，将这两个数据保存在芯片中，使用时直接调用数据处理

nbh1234

acocacol 发表于 2023-3-7 14:02
能不能给出你所说的要求0.5LSB offset的资料的出处？正常来说offset只要稳定，不会造成非线性，不是重要的 ...

这个我确实没有找到最初说这件事的资料，只是在学习与查询过程中看到很多文献就直接把这个当作条件写出来了，没有写出原因

nbh1234

ZZW_semic 发表于 2023-3-7 14:23
如果你是对绝对精度有要求那就采用以下两种方式：
1、电路设计上消除offset：
Ⅰ：在比较器前面增加多级p ...

应用上消除offset这个有相关资料吗？希望推荐一下，谢谢！