SAR ADC在模拟技术中数字校准算法的研究

简介：
本研究探讨了SAR ADC中的数字校准算法，旨在提高其精度和线性度，减少制造成本与功耗，适用于高精度测量及控制系统。 在现有的工艺水平下，由于受到电容失配、系统失调以及噪声等因素的限制，采用电荷再分配结构的SAR ADC所能达到的最高精度大约为12位左右。因此，在设计高精度ADC时必须应用校准技术来提高性能。 通常有两种主要类型的校准方法：模拟校准技术和数字校准技术。模拟校准技术通过在模拟领域调整相关的物理量以恢复正常数值，或者利用激光修正芯片元件的方式进行精确度的提升；然而这种方法成本较高，并且容易受到封装过程中机械应力的影响。相比之下，数字校准技术则是在不直接关注模拟领域的具体物理量的情况下，在数字域内描述并纠正电路中的失配误差等影响因素。 SAR ADC的核心结构主要包括比较器、DAC（数模转换器）以及用于控制整个转换过程的SAR逻辑控制器。这些组件协同工作以实现高效的逐次逼近算法，从而完成从模拟信号到数字代码的有效转换任务。在高精度ADC设计中，采用适当的校准技术显得尤为重要，并且目前主流的做法是使用成本效益更高的数字校准方法来优化性能和稳定性。 1. SAR ADC内核原理 SAR ADC的基本组成单元包括比较器、DAC以及用于控制整个转换过程的SAR逻辑控制器。