11bit SAR ADC前仿ENOB下降原因？

Jiang_student

如题

所设计的SAR ADC为11bit，采用上极板采样，二进制权重CDAC，异步SAR逻辑 进行设计。在进行仿真动态性能时，发现ENOB为9.6bit。现发现CDAC在切换时无法达到预期效果，如第一位比较后CDAC应跳变900mV，但是设计中最终跳变为894mV，想问一下是否是这个原因导致ENOB下降？如果是该原因该从哪方面进行解决？

同时发现CDAC切换时会有一段时间乱跳，发现进行切换的电平在比较期间会有波动，该问题是由什么原因导致的呢？

感谢各位大佬指点！

wjx197733

从图片来看，给人的感觉是高位还没有完全建立，就开始比较了。楼主先试试降低速度。

Jiang_student

wjx197733 发表于 2024-9-22 18:25
从图片来看，给人的感觉是高位还没有完全建立，就开始比较了。楼主先试试降低速度。 ...

我增加驱动管的尺寸是不是也是一样的道理？我比较器一次的时间是3.5ns左右，驱动最大的电容是2.6pF，这时候CDAC的开关管一般取多大较为合适啊，180nm工艺

wjx197733

Jiang_student 发表于 2024-9-22 18:44
我增加驱动管的尺寸是不是也是一样的道理？我比较器一次的时间是3.5ns左右，驱动最大的电容是2.6pF，这时 ...

楼主可以根据vo=vi(1-e^t/tao)来计算。t应该是周期的一半，tao就是r*c。楼主试过先用理想比较器仿真吗？看看你提到的894mV电压是不是由于比较器寄生电容的原因。

Jiang_student

wjx197733 发表于 2024-9-22 19:11
楼主可以根据vo=vi(1-e^t/tao)来计算。t应该是周期的一半，tao就是r*c。楼主试过先用理想比较器仿真吗？ ...

不是用理想比较器进行仿真的，比较器输入端是8u/500n。寄生电容会有这么大影响吗？单位电容是5.4fF

leangyi

这不就是信号突变时的吉伯斯现象吗

Jiang_student

leangyi 发表于 2024-9-22 19:51
这不就是信号突变时的吉伯斯现象吗

控制DAC下极板的电位理论上是应该不变的，因为我的DACP<10>和DACP<9>是不同的触发器给的，理论上应该是不影响的

迷路大脸猫

给个思路吧，首先把一些器件换成理想的，然后给理想器件加上非理性的东西，就能即直观又印象深刻的理解各个模块的非理性效应了。
比如开关换成理想的，然后给开关添加导通电阻，添加时钟贯通电容，达到跟实际器件同样的仿真效果。

huhudama

应该是对地寄生电容带来的固有的增益衰减。

百里酚蓝

CDAC跳变894mV是很正常的事情呀，因为你的比较器一定有寄生电容，所以增益会衰减，但是这些并不影响动态的性能。