自然界中的光、热、声、磁等信号都是模拟量,为使这些在时间上连续的模拟信号能被计算机等数字设备识别和处理,需先将其转换为离散的数字量,模数转换器(ADC)就是实现这种功能的模块。逐次逼近型模数转换器具有低功耗、电路规模小、结构简单易实现等优点,在工业控制、数据采集系统、便携式仪表及消费类电子等领域中得到了广泛应用。本论文首先研究了逐次逼近型模数转换器的结构和工作原理,在此基础上设计了一款具有高速高精度特点的逐次逼近型模数转换器。它由DAC模块、比较器模块、数字控制模块组成,DAC模块采用了电荷-电荷按比例缩放型的结构,电路中的大容值电容采用单位电容并联的方法实现,提高了电容的匹配性,并采用CMOS传输门来代替NMOS开关,解决了沟道电荷注入的问题；比较器模块采用三级预放大加再生锁存结构,在保证带宽的同时又满足了增益的要求；数字控制模块采用全定制方法来设计,结构简单易实现。针对失调电压的消除做了详细分析,采用输入失调与输出失调相结合的方法消除失调电压,提高了比较器的工作性能。根据课题要求,本文采用cadence公司的specter软件进行电路实现和仿真,并基于SMIC0.18um CMOS的工艺库,完成了AD-IP核的版图设计。该模数转换器的工作电压为5V,转换精度为12位,采样率为50KSP/s。仿真结果表明,在1MHz的频率下,其失调电压为6pv,输入参考噪声为0.922nv,芯片面积为250um×150um,满足设计需求。