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随着非制冷红外热成像技术的高速发展，研究高性能的智能灵巧型系统级芯片是非制冷红外探测器的主要研究方向。而研究一种集成到芯片内部的高精度模数转换器极为重要，本文设计逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)正是基于这种研究实现的。SAR ADC采样速率小于5M S/s，分辨率介于8-16位，功耗低、尺寸小，这些特点是本文选用它的主要原因。 本文采用Global Foundry0.35μm2P4M CMOS工艺实现SAR ADC的设计，其采样速率为400k S/s，分辨率为12 bit，并集成到非制冷红外读出电路芯片。本文主要研究内容包括以下几部分: 1.总结了国内外红外技术的发展现状及模数转换器的发展趋势，阐述本文的研究意义及内容。 2.重点分析了模数转化器的工作原理，介绍了几种常见的模数转换器的结构特点，并总结了描述模数转换器性能的关键参数。 3.在Global Foundry0.35μm2P4M CMOS工艺下，实现了SAR ADC的设计，其采样速率为400k S/s，分辨率为12 bit。主要针对模数转换器中的两个关键模块数模转换模块DAC及比较器进行了仿真设计实现。 4.DAC采用电阻电容混合型结构，高七位采用电阻阵列，低五位采用电容阵列，这种结构降低了整体功耗并减少了芯片面积。比较器采用三级预放大器加锁存器结构，采用输出失调电压存储技术消除失调、采用减少尾电流的方式降低整体功耗。 5.对整体SAR ADC进行电路仿真，DNL与INL为ILSB，失调误差为1.56LSB。SNR为73.74dB、SNDR为71.58dB、SFDR为78.73dB、THD为77.68dB。整个SAR ADC的功耗约为2.3mW。 6.对SARADC关键模块比较器、DAC、Bias、数字单元进行版图设计，并实现集成到非制冷红外读出电路芯片。ADC整体版图面积为523.34μm×1210.36μm。非制冷红外读出电路版图面积为14mm×16mm。