因为逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)具有良好的功率效率和速度,并且所采用的开关电容电路架构与CMOS集成电路工艺兼容,有利于降低成本,所以在无线传感网络和生物医疗设备的应用中具有很好的吸引力。另外,由于不需要运算放大器,从而极大的降低了功耗,非常适合于低功耗电池供电应用。此外,由于国内外工艺水平的提高,有效的改善了电容的匹配性,大大减小了最小单位电容的尺寸,进而提高了电路的性能。本文实现了一种单端输入架构的SAR ADC,相比传统差分输入架构,无需DAC采样信号,电路的输入电容缩小了近80%,降低了对前一级电路驱动能力的要求。在采样保持电路中采用了自举技术,以确保在足够的带宽下进行简单、低功耗的操作。比较器一端输入采样信号,一端输入DAC跟随信号。静态锁存比较器使用PMOS和NMOS差分输入对管提供了轨对轨的输入范围,并通过预放大级与锁存比较器之间的电流镜来减小回踢噪声。DAC二进制加权电容阵列使用MIM电容构成。因为最小单位电容不受KT/C热噪声的限制,所以根据工艺设计规则将单元电容的容值设置为15fF。本课题在Cadence平台相关设计环境下,采用0.18um 1P6M CMOS工艺对整体电路进行设计。并使用Matlab软件进行动态参数分析。仿真结果表明:当模拟电源电压为3.3 V,数字电源电压为1.8V,采样速率为1MS/s时,SAR ADC的性能为ENOB=9.33bit,SNR=58.9dB,SFDR=68.0dB,模拟电路部分功耗为874.17uW,数字电路部分功耗为4.228mW。