随着当今集成电路在便携式消费电子、现代通信系统、汽车应用和生物医疗等领域的应用范围越来越广,其性能、功耗、成本等方面的要求也日益提高。作为模拟信号和数字信号的接口,模数转换器(Analog to Digital Converter---ADC)可以将模拟信号转为数字信号,其对于数字电子技术领域的发展起着重要的作用。本论文设计了一款应用在生物医疗领域的低功耗、中等精度、小尺寸的逐次逼近型ADC来满足片上系统(System on a Chip---SoC)的发展需求。本文设计的低功耗逐次逼近型ADC应用在用于青光眼治疗的植入式眼压检测传感器中,其精度为10bit,时钟频率为20k Hz,电源电压为1.8V。逐次逼近型ADC的主要模块包括数模转换器(Digital to Analog Converter---DAC)、比较器、参考电压缓冲器和数字控制电路。本文对DAC、比较器、参考电压缓冲器进行了详细的分析。10位DAC模块:本论文采用全电容阵列电荷再分配型DAC,并采用高位和低位比例为6:4的分段结构。同时本文充分考虑到电容的匹配性问题,详细分析了版图布局上应当注意的问题,并给出了版图优化设计的方法,以尽可能减小由于版图设计而引入的误差。比较器模块:本论文的比较器结构由预放大级和锁存级组成,预放大级包含三级预放大器,锁存级由动态锁存器和SR锁存器构成。为了消除比较器的失调电压,电路引入了失调校准技术。最后给出了合理的版图设计方法,以保证高精度比较器的实现。参考电压缓冲器模块:本论文详细分析了两种可行的参考缓冲器方案,从而选择了适合本设计的结构。本文对逐次逼近型ADC电路进行了设计,完成了版图绘制,并提取了寄生参数进行仿真。电路采用SMIC 0.18μm 1P6M工艺进行设计,其核心版图面积为492μm×541μm。后仿真结果表明,在20KS/s的采样速率下,其有效位数可达9.4 bit,功耗约为44.7μW。