本文基于CMOS工艺实现的同步型逐次逼近(Successive-Approximation)模数转换器(ADC)具有低功耗,小尺寸,易于实现多路转换的特点。其转换精度和转换速度处于中等水平,满足当前便携式电器、仪表、工业控制和信号采集等方面的需求,具有广泛的市场应用需求。该低功耗12bit同步型逐次逼近ADC,工作在1.8V电压下,转换速度为2.05M/s。论文采用数字逻辑电路控制CDAC校正SAR DAC中非线性成分,有效提升了SAR ADC所能实现的精度。文章工作分为三部分:(1)采用全差分结构设计的一款12bit分段式SAR ADC,有效减小了系统版图面积和功耗,提高了系统的抗噪能力。(2)对分段电容阵失配进行研究,设计了校准电容阵(CDAC),该校CDAC有效位数为8bit,能够有效校正数模转换阵列电容不匹配和比较器失调,达到设计的精度要求。(3)对控制电路进行了研究设计,设计实现了数模转换器控制电路,校准电容阵控制电路。所设计的控制电路能够按照从高位到低位的方式对MDAC进行校准,并将正确的校准码存储在存储单元电路中,待SAR ADC处于正常转换过程时提取相应的校准码。使用Verilog-HDL描述、Design Compliler综合、IC Compliler布局布线生成,并和模拟电路进行模数联合仿真验证其正确性。在验证数字电路逻辑正确之后,采用SMIC 0.18um CMOS工艺完成了数字电路和模拟电路版图设计,并完成数字和模拟版图的互联,芯片面积为700um×750um。仿真结果显示,在2.05M/s采样频率下,SNDR为71.55dB,无杂散动态范围SFDR为91.82dB,有效位数为11.59Bit,功耗为1.06mW。