SAR加冗余位后转换问题

ZZW_semic

如下图所示，使用12bit冗余来转换10bit。我的问题是这种冗余结构，是否在转换过程中，需要根据比较器输出结果决定电容下极板维持初始状态还是切换至Vref。
举例说明：当输入电压vip=356，vin=156，Vref=512时。
采样： vip=356>vin=156，比较器输出1，此时所有电容下极板接GND
转换过程：
B11：N端C11切换到Vref，P端C11维持不变。vip=356<vin=156+240，比较器输出0
B10：P端C10切换到Vref，N端C10维持不变。vip=356+128>vin=156+240，比较器输出1
.
.
.依次转换。
最终得到的code为01101011...，按照电容对应的权重计算出来的code不是200.
但如果我在转换过程中，根据比较器输出结果来决定电容下极板是否要回到初始状态，则结果是正确的。
举例：
B11：N端C11切换到Vref，P端C11维持不变。vip=356<vin=156+240，比较器输出0
B10：N端C11撤回到GND状态，且C10切换到Vref，P端C10维持不变。vip=356>vin=156+128，比较器输出1
.
.
.
最终得到的code为001100010100
code有可能有点出入，但这种加了冗余位后的SAR转换过程和二进制权重的方式好像确实是不一样的。本质原因是传统结构在转换时，P，N之间的差值可以增加也可以减小，且每次都是2倍关系，即当选择256权重时，如果发现偏大，那么就减小128，最终对应的剩余的权重还是128.但是冗余位不是这样，当选择240权重时，如果发现偏大，后面减小128，那么剩余的就不再是128了。

ZZW_semic

是我哪里理解有问题么，第一次接触冗余位的设计，当然这种权重不对应的问题可以通过计算方式的变化修正回来，但是就无法根据输出的code乘以对应的权重直接得到结果了。

qqlpp

请问这是哪篇paper

zixin1hao

Take a look to study

ZZW_semic

   

qqlpp 发表于 2025-8-29 21:48
请问这是哪篇paper

这篇

qqlpp

   

ZZW_semic 发表于 2025-9-1 09:18
这篇

谢谢，最近刚开始做sar，没接触过冗余，学习一下

alex_zheng

用的是VCM架构吗，还是单调算法

alex_zheng

这个我也发现了，最近再调冗余，最后经过DEC译码出来的波形P和N,不是反的，感觉可以反映你说明的这一点，可以交流一下

ZZW_semic

   

alex_zheng 发表于 2025-9-1 17:04
这个我也发现了，最近再调冗余，最后经过DEC译码出来的波形P和N,不是反的，感觉可以反映你说明的这一点，可 ...

本质原因就是，传统结构，当开始转换时，首先切换权重最大的bit，如果过大了，此时就会在这个基础上减去次高位所对应的bit，其权重为最高位bit的一半，那么此时剩余的权重就是次高位所对应的权重。但冗余结构，其最高bit和次高bit所对应的权重不是两倍关系，当选择最高bit过大了，在这个基础上减去次高bit，那剩余的权重不再是次高bit所对应的权重了。而是两者相减，因此无法通过所转换出来的data乘以所对应的权重来得到真实的code。有两种解决方式：1.每次转换过程可以由比较器输出结果判定，那么就可以依据这个计算出剩余的权重。2.转换过程中，需要根据比较器输出结果来判定，目前的bit位是否需要撤回到初始状态。但这两种方式我都觉得怪怪的，不知道是否有其他解决方法。

alex_zheng

   

ZZW_semic 发表于 2025-9-2 14:52
本质原因就是，传统结构，当开始转换时，首先切换权重最大的bit，如果过大了，此时就会在这个基础上减去 ...

没太理解您前面这句话呢，为什么减去的电压值是次高位，我的理解是每次减去的权重是当前电容所存的电压值，而不是次高位