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在表面肌电信号处理电路中大都需要模数转换器来将肌电信号这个模拟信号转换为数字信号,而应用的特殊领域需要模数转换器必须具有中等速度、中等精度和低功耗的特点,并且在CMOS工艺下较好实现。而逐次逼近型模数转换器(Successive Approximation Register Analog-to-Digital Converter,SAR ADC)具有由于具有中等的精度和中等的速度,采用CMOS工艺实现可保证较小的面积和功耗,在精度、速度、功耗和成本方面有着综合优势,因而被广泛的应用于医疗、无线传感网、数据存储等领域。本课题结合生物医疗应用领域的的要求,采用TSMC0.18μm CMOS工艺,设计了一款12bit 60MS/s低功耗SAR ADC。论文分别从构成SAR ADC的三个主要模块进行研究并改进SAR ADC。采用栅压自举开关、分段电容和单调开关切换方法提高DAC的线性度,减小电容的面积,降低功耗,采用局部共质心的版图布局提高匹配性;改进双尾电流动态比较器,提高电路的稳定性,降低了比较器的延时,降低了功耗和回踢噪声,对比较器进行了校准,将低失调电压。在逻辑控制上中使用到的D型触发器,选择真单向时钟(True Single Phase Clock,TSPC)的D型触发器,并进行改进,增加复位端口,简化了电路结构,降低电路动态功耗,提高电路的速度。本设计在Cadence环境下,对SAR ADC中关键模块和整体电路进行了电路前仿真和版图后仿真。版图总面积为550μm*175μm,电路后仿真的结果是:采样率为60MS/s时,SARADC的信号噪声失真比达到69dB,无杂散动态范围为67.4dB,有效位达到10.9bit,电路总功耗到达9.36mW,满足设计指标要求。