在纳米工艺节点下,为了满足系统要求驱动模数转换器(ADC)向高速、高精度和低功耗领域发展。由于SAR ADC具有低功耗、结构简单、易集成等优点成为研究的热点。为满足高精度应用需求,本文主要研究了在12位SAR ADC中数字校准算法,为减小采样电容的面积开销及输入负载本文采用分裂电容阵列的电容DAC。影响SAR ADC线性度的主要是电容失配,针对这个问题本论文在自校准算法的基础上提出了改进算法。改进算法节省了1/4的电容开销,可以直接利用数字电路对误差电压进行校准,取得了较好的校准效果。针对低功耗的要求,在对比分析了4种开关方式后,选择能效最好的单片开关方式,相对于传统的开关方式这种方法可以节省81%的功耗开销。另外,论文详细分析了分裂电容结构原理,为改善线性度,本文设计了衰减电容为整数电容的两段式电容阵列。最后论文通过MATLAB建模的方式确定了关键电路模块的指标,本文详细分析关键电路模块原理。最后基于分裂电容阵列的数字校准算法设计实现了一个12位采样速率为500KSPs的带数字校准的SAR ADC。版图后仿结果表明该ADC获得输入频率为奈奎斯特频率有效精度11.2位,功耗为1mW,FoM值为5.6pJ/conv-step,在相似的工作条件下Analog Devices公司AD7892系列产品功耗为60mW。