单端SAR ADC冗余设计

lemon乐飞

各位前辈，小弟在研究单端SAR ADC的冗余技术，对于liu 文章上的二进制冗余的架构疑惑不解，想请问各位前辈，有做过单端二进制冗余架构的吗，对于文章里的这个compensative level shift这个我感觉很难理解，感觉单端架构实现不了这个操作呀，是不是要全差分配合配合单调开关切换才行

成电一小只

假设传统8 4 2 1 1二进制电容阵列和带一位冗余的8 4 4 2 1 1电容阵列，你可以推一下他们每次开关的电荷共享方程，对于某一个特定的输入，就会得到4 bit code和5 bits code，其实乘以每一位的权重都可以得到一样的十进制数；问题在于5 bit 冗余code需要转换为4 bit code 才能转换为输出；CC liu说的那个compensative level shift，你可以理解成要把8 4 4 2 1这个range=20压缩成8 4 2 1 1 range=16，缩放之后得到的码字肯定会有点“失真/对不上”，需要把位数提上去就可以忽略了；具体你也可以搜一搜硕士论文看看，带"冗余SAR ADC"字眼都很多，他们都是根据CC LIU这篇文章来写的。

HenrySiImperial

单端结构一样做的啊，本质是为了舒缓 dac settling error想出来的这个办法，单端一样的方法，最后用digital 办法复原了就可以

lemon乐飞

HenrySiImperial 发表于 2023-12-13 19:28
单端结构一样做的啊，本质是为了舒缓 dac settling error想出来的这个办法，单端一样的方法，最后用digital ...

请问compensative level shift这个怎么理解，按照DAC电压来看，这地方应该上升2，而不是上升1

lemon乐飞

HenrySiImperial 发表于 2023-12-13 19:28
单端结构一样做的啊，本质是为了舒缓 dac settling error想出来的这个办法，单端一样的方法，最后用digital ...

我知道用DEC还原，可按照论文中的结果还原最后得到的电压和输入是有出入的

lemon乐飞

成电一小只 发表于 2023-12-14 17:01
假设传统8 4 2 1 1二进制电容阵列和带一位冗余的8 4 4 2 1 1电容阵列，你可以推一下他们每次开关的电荷共享 ...

好的，感谢前辈

HenrySiImperial

lemon乐飞 发表于 2023-12-14 01:33
我知道用DEC还原，可按照论文中的结果还原最后得到的电压和输入是有出入的
...

楼上回复的答案很好，你把redundancy这种办法理解成一种编码方式就行，内部你采用了一种不完全是binary weighted的编码方式来去缓解DAC settling error的影响，输出的时候转换为你想要的binary码。