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空气质量是衡量城市环境质量的一项重要指标，气体检测在工业及日常领域有着非常广泛的应用， 其中基于可调谐激光光谱技术（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS）的激光气体传感器由于其灵敏度较高，并且可对多种气体进行实时在线监测而越来越受到研究人员的重视。 本文在对TDLAS激光传感器的原理进行研究的基础上，设计完成了一款应用于激光气体传感器的动态范围可调的量化电路。该量化电路采用基于逐次逼近型模数转换器（Successive Approximation Register Analog to Digital Converter,SAR ADC）的快闪-逐次逼近型两步式混合结构，根据传感器输入信号进行工作状态的切换，以减小由于不同种类气体其信号有效区间不同而导致量化电路精度冗余现象。其中SAR ADC通过采取Vcm-Based开关控制时序和分段式电容结构可以将整个量化电路的功耗降低并且减小芯片面积。同时比较器采用了四级预放大加Latch动态锁存比较器的结构以满足系统精度和速度的要求。快闪型ADC采用温度计码-格雷码-二进制码的编码方式以消除量化结果误差，通过减法运算电路对输入信号与基准信号作差，并提出了一种改进型的栅压自举开关，较之传统结构其具有更低的采样管导通电阻与更高的信噪失真比和有效位数。 本文设计的应用于激光气体传感器的量化电路在UMC 0.11μm 1P7M工艺下完成电路原理图与版图设计并进行后仿真验证与测试。该量化电路的量化范围为0～2V，并且可以在500KS/s采样频率、12-bit量化精度和238KS/s采样频率、16-bit量化精度间切换，12-bit SAR ADC的微分非线性为-0.067LSB～0.93LSB，积分非线性为-1.3LSB～1.3LSB，信号噪声失真比为64.5316dB，有效位数为10.4261-bit，无杂散动态范围为81.4334dB，总谐波失真为-79.995dB。整体量化电路版图面积为1335μm×600μm，模拟电路工作电压为3.3V，数字电路工作电压为1.2V，整体电路功耗为6.567mW。