【摘 要】
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随着现代信息技术的高速发展,我们需要处理的信息越来越多。数字信号处理的方式有更高的可靠性以及更低昂的成本。想要通过数字设备处理自然界的模拟信号,则需要先将这些信号通过模数转换器（Analog to Digital Converter,ADC）转换成数字信号。ADC的种类有很多,每一种ADC都有着各自的优势特点和适当的应用场合。相对于其他的ADC来说,逐次逼近型（Successive Approxi
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随着现代信息技术的高速发展,我们需要处理的信息越来越多。数字信号处理的方式有更高的可靠性以及更低昂的成本。想要通过数字设备处理自然界的模拟信号,则需要先将这些信号通过模数转换器（Analog to Digital Converter,ADC）转换成数字信号。ADC的种类有很多,每一种ADC都有着各自的优势特点和适当的应用场合。相对于其他的ADC来说,逐次逼近型（Successive Approximation Register）ADC不仅在结构上简单,而且它还具有功耗低,中高精度的特点,因此它广泛应用于温度传感器,测量测控,通信,仪器仪表等电子设备中。本论文设计了抗辐照12位自校准纯电容式逐次逼近型模数转换器。电路采用伪差分输入方式,它的结构相比于单端结构来说具有良好的共模抑制比,也不像全差分电路需要在输出将信号转成单端,增加电路的复杂性。数模转换器（Digital to Analog Converter,DAC）采用的是桥式二分段电容阵列。该电容阵列分为高低两段,高段6位电容,低段也是6位。除了需要的12位电容,我们外加了4个冗余位和3个分数位,采用二进制编码方式。针对低速高精度逐次逼近型模数转换器的失调、噪声以及精度等问题,论文的主要创新点包括:（1）冗余技术的使用,在二进制权重电容中插入额外的判断位,这个判断位和它相邻位权重相同。根据搜索区间理论,如果SAR ADC工作过程中,某些搜索区间存在重叠窗口,前面错误码字带来的误差就有可能被后面的码字补偿回来,使得SAR ADC有一定的容错空间。（2）校准技术的使用,为了减小面积,也根据噪声的考虑,单位电容取值比较小。由于工艺原因,造成了电容之间存在失配,这样使得各自权重存在偏差,为了提高SAR ADC精度,采用数字校准技术。（3）抗辐照技术的研究,根据辐照对电路产生的单粒子效应和总剂量效应,设计的SAR ADC不仅在电路上进行了抗辐照技术研究,更是在版图上也进行了抗辐照的技术的研究。
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