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随着CMOS技术的发展,其尺寸不断地缩小,数字电路的集成度、速度得到了很大地提高,其功耗也不断地在降低。数字电路处理信号的能力和速度都远远优于模拟电路。模数转换器（ADC）是将现实世界中模拟连续时间域的信号转换为数字电路能够处理的数字信号的一种接口电路。其中,逐次逼近型模数转换器（SAR ADC）具有中等转换精度和速度、低功耗、面积小等优点,广泛应用于便携式医疗器械、传感器网络、微处理器接口等设备中。本文的目标是设计一款10bits、转换速度2MSps的低功耗CS SAR ADC。首先对CS SAR ADC进行了深入的研究,详细分析了ADC的基本原理及性能参数;介绍了一些非线性因素对CS ADC性能的影响;然后根据ADC的功能设计了整体电路的架构,对CS ADC关键模块如采样保持电路、DAC模块、动态比较器模块、时钟自校准控制模块、电压自举模块等进行了分析与设计;再根据ADC的工作原理设计了电路的时序和逻辑控制电路。大多数ADC的线性度受限于所采用的电容和电阻的线性度,所以传统ADC通常采用线性电容和电阻。本文进行了以下改进:（1）在电路设计中提出了新的栅压自举（boost-bootstrap）开关电路结构,使栅压比输入信号始终大2?VDD,提高了采样保持电路开关导通电阻的线性度并降低了导通电阻的大小,电路的结构简单且易于实现;（2）本文设计的ADC采用了一种非线性电容metal-oxide-semiconductor capacitors（MOSCAPs）作为DAC模块的电容,用以减小比较器失调电压和噪声对ADC性能的影响;（3）为了使ADC有较低的功耗,本文采用0.6V的电源电压供电,以及使用无静态功耗的动态比较器。本文基于55nm CMOS工艺,设计了一种低功耗10bits、2MSPs CS SAR ADC,并利用Cadence对系统进行了仿真。该ADC的工作电压为0.6V,差分输入电压范围1.8Vpp。经测试,当输入信号频率为48.8KHz时,SNDR为56.1727dB,SFDR为61.61dB,有效位为9.038bits,功耗约为9.54uW,FOM值为9.074fJ/con-step。