关于SAR ADC DNL优化

ftr123

对于一个12bit，高5位电容+低7位电阻的做法。想请教2个问题
1、最差DNL理论上是不是在 最高位比较结束，开始比较次高位的时候。
2、没有校准，电容采用温度计码。什么切换算法能够改善DNL

提前谢谢各位

ftr123

顶一下

ftr123

jx2016

一般不是高位电阻+低位电容吗

JialiHou

1、如果是全二进制编码的话，是从01111 到 10000 DNL最大

2、如果温度计编码的话，不校准的话，高位按照温度计切换，DNL表现最好；加上其他轮转切换的算法，DNL测试时，可能跳变的码不在某个固定的地方出现，但是总体来讲是会变大的，因为相比于温度计码不加轮转，更多的有失配的电容参与进来了，会是DNL增大。

ftr123

JialiHou 发表于 2025-2-6 14:39
1、如果是全二进制编码的话，是从01111 到 10000 DNL最大

2、如果温度计编码的话，不校准的话，高位按照温 ...

多谢回复。我理解的 sar 是从最高位开始的所以最差DNL 在次高位比较的概率最大。这个时候切换的电容理论上最多，并没有从 011到 100  这变化，不知理解是否合理。
另外你说的轮转是一种切换算法吗，类似 DWA 那种

ftr123

jx2016 发表于 2025-2-6 13:42
一般不是高位电阻+低位电容吗

低位电阻单调性好一些吧

JialiHou

ftr123 发表于 2025-2-6 15:27
多谢回复。我理解的 sar 是从最高位开始的所以最差DNL 在次高位比较的概率最大。这个时候切换的电容理论 ...

DNL最差的点是由于从10000 到 01111变化时，所有电容都发生了一次翻转，这是的跳变，这个step引起的误差是所有电容的方差之和，所以DNL最大；采用温度计码后，就不存在这样相临的code，所有电容都变化的情况了，相邻的码，变化的电容较少。所以DNL会改善。

DWA是其中的一种，如果SAR本身经过校准或者没有校准，加上DWA这类算法后，可以改善INL，动态性能上可以把谐波变成噪声，这种可以做成本征线性ADC（参考ISSCC 2022）。但是DNL我理解有没有改善是不太好说的，相邻的码，变化的电容又会变多，但是测试中，每次同样的码对应的电容又是不一样的。

ftr123

JialiHou 发表于 2025-2-6 15:35
DNL最差的点是由于从10000 到 01111变化时，所有电容都发生了一次翻转，这是的跳变，这个step引起的误差 ...

是的，这个算法对    DNL 是否有用我也比较疑惑，更多的还是动态性能优化。