随着CMOS集成电路技术与MEMS技术的飞速发展,将传感器与信号处理电路单片集成成为一大发展趋势。而其中的模数转换器是模拟到数字的接口,是单片集成电路中的核心模块,模数转换器需要有着低功耗,小面积的特点以适用于高集成度的单片集成电路。本文设计了适用于单片集成砷化铟(InAs)传感器电路的一种10位全差分式的逐次逼近模数转换器(SAR ADC)。该模数转换器由数模转换器(DAC)、比较器、逐次逼近寄存器、控制逻辑电路等构成。其中DAC在“Vcm-based”切换法的基础上做出改进,省去了DAC阵列中的最高位电容,采用了6MSB+3LSB分段式电荷按比例缩放型结构,有效减小整体面积,提高ADC精度。在版图设计方面,电容阵列采用共质心式对称结构,提高电容之间的匹配性。电路采用CSMC0.5μm2P3M工艺设计,在100KS/s采样率与0.49KHz输入信号频率下,ADC的无杂散动态范围SFDR为67.8dB,有效位数为9.53bit,整个ADC面积为700μm×610μm,功耗为963.5μW,与传统电荷重分布型ADC相比功耗下降69%,其性能满足设计要求。