16位SAR ADC中栅压自举开关设计

村上时雨

各位前辈大家好，小弟最近在做16位SAR ADC中栅压自举开关的设计，负载电容是1.5pF，差分峰峰值是2V，共模是900mV，采样率是20M，给的5ns的采样时间。但是栅压自举不管怎么调，enob都上不去，最高也才13bit。差分式仿真也试过了，也没有明显的改善。理论上16位SAR采样电容算出来有50pF左右，所以我的负载电容是不是该大一些，但是该大多少呢，10pF我也给过，enob还是调不上去，只有12位左右。
我是先根据指标确定的开关管的导通电阻，算下来大概几十欧，然后去给尺寸调。然后根据开关管上的栅端寄生电容乘个50倍左右得到自举电容大小，去算自举电容两端的NMOS和PMOS的导通电阻。其余管子也就根据论文上的不能太大或不能太小的要求来取。
小弟想请教：栅压自举开关如何一步步设计，高精度SAR ADC栅压自举开关负载该挂多少，其它管子的尺寸设计标准是什么，enob上不去的原因是什么，如何去提升enob呢？

恳请各位前辈不吝赐教，真心想学到一些设计经验。

Adam_ht

+3，蹲一手大佬

chasefeng

蹲一蹲

chasefeng

自举开关的ENOB好像就是做不到14bit往上，这种高精度的SAR是不是都用了噪声整形技术做上去的？

sethtalk

1.有檢查DAC residue 值<0.5LSB..
2.是否有先確認外灌類比輸入信號經理想S/H 在灌入ADC 後ENOB 沒衰減呢?
以上2項pass
再考慮bootstrapped switch 部分

Neville123

和你的性能要求很像，我也是做到13bit，蹲蹲解决方案

爱咋咋come

是不是可以考虑消除采样开关Cds的影响？

爱咋咋come

楼主的问题解决了吗？用的自举开关架构是哪种？

爱咋咋come

Neville123 发表于 2025-3-23 20:19
和你的性能要求很像，我也是做到13bit，蹲蹲解决方案

大佬，可以问一下你用的自举开关架构是哪种吗？

alex.gaoding

算过RC时间吗?16bit的RC Constant 应该是5ns的几分之几算过吗？同样的电路增加采样时间，是不是对enob有改善？开关大小是不是越大越好，开关大小和采样电容直接有什么关系吗？去扫下你的开关合上时的R是多少,还有你这个50pF我真不知道是什么算的