在便携式电子类产品中,触摸屏由于其轻便、占用空间少、方便灵活等优点,已经逐渐取代键盘,成为嵌入式计算机系统的输入设备。触摸屏控制芯片的核心电路是A/D转换器。此A/D转换器对功耗和精度有较高的要求,速度上要求并不高。在各种A/D转换器中,逐次逼近型A/D转换器是采样率低于5Msps(每秒百万次采样)的中等至高等分辨率应用的常见结构。由于逐次逼近型A/D转换器具有低功耗、小尺寸的特点,因此最为适用于本设计。本文设计了工作在3.3～5.5V单电源电压下,典型吞吐率125kbit/s的12位、中速、低功耗的逐次逼近式A/D转换器。本文主要研究了A/D转换器的主要模拟电路模块,包括D/A转换器、参考电压源和比较器的设计。设计中D/A转换器采用了加电容分压器的电荷分布式结构,在扩展并行D/A转换器分辨率的同时大大节省了芯片面积,并对其设计了微调电路保证了D/A转换器的精度。设计的比较器结构是多个低增益、高带宽的前置放大器级联后面再紧跟一个锁存器的形式,既满足了高速比较的要求,又有效降低了功耗。内置的2.5V电压基准源电路采用自偏置的供电方式,提高了基准电压的精度,而且也降低了功耗。A/D转换器的设计采用的是CSMC的2P3M-0.5um-MIX-CMOS工艺。在完成版图后对整体电路进行后仿真,当电压源为3.5V,内部电压基准源工作时,整体电路的平均电流为607.452μA,平均功耗为2.1582mW;在内部电压基准源电路不工作,使用外部电压基准源时,电路的平均电流为166.845μA,平均功耗为0.58mW;A/D转换器的INL和DNL都小于1LSB。仿真结果表明,设计的比较器、D/A转换器满足12位A/D转换的要求,逐次逼近型A/D转换器可以正常的工作。