※ 引述《was336789 (Howard)》之铭言： : 标题: [问题] SAR ADC电容大小 : 时间: Tue Nov 6 00:10:42 2018 : : 想跟各位询问有关SAR ADC array电容大小的问题。在Delta Sigma ADC，如果选用较大的 : 电容，SNR的确可以提升，但相对的opa就必需要推的动，功耗也就会提升。但在SAR ADC : ，如果选用较大的电容，理论上SNR也会跟着提升，但是会遇到另一个问题，较大的电容 : 所需要的充放电时间也比较长，所以可能会在每个bit比较的时後无法完全完成充放电， : 导致最後逼近会有误差，Vip-Vin无法小於LSB，造成量化误差，这要原本想借由大电容来 : 提升SNR不就又降低了？所以这是SAR ADC对电容大小的限制吗？ : : -- :

※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 101.15.180.85 : ※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/Electronics/M.1541434245.A.2E9.html : 推 lin089170: settling error主要发生在切最大的几颗电容，有很多方 11/06 11:52 : → lin089170: 法可以解这个issue，比方延後比较器开始比较的时机，或 11/06 11:52 : → lin089170: 插入redundancy bit去弥补前面几个cycle的比较错误。 11/06 11:52 : → lin089170: 大家都想要压低CDAC大小因为这和功耗直接相关，但太小 11/06 11:54 : → lin089170: 的CDAC会有较大的mismatch，在高解析度SAR会有线性度不 11/06 11:54 : → lin089170: 好的问题，这比较像SAR的限制。 11/06 11:54 : 推 blacktea5: 楼上专业 11/06 20:34 : → was336789: 感谢Lin大的详细解说 11/08 09:37 : 推 jamtu: 一楼讲完了 11/21 01:28 一点经验可以聊聊，SAR ADC的电容值要取多少确实有点麻烦，原po的问题里面有提到SNR 我猜应该是指KT/C noise。如果是单纯讨论电容值该怎麽取，settling的问题我们就晚点 再讨论。SAR ADC C-DAC中unit cell的电容值基本上是两个东西在做取舍 1. KT/C noise 2. mismatch 10bit以下的话基本上都是卡在mismatch... 因为总电容值产生KT/C noise远远低过 10bit accuracy的要求。unit cell容值越小当然会越好，一方面速度快一方面功耗低 所以才会有MoM电容这麽特别的东西存在... 因为他单位面积产生容值的效率不太好 但因为mismatch的原因，unit cell的面积太小也会有影响 如果有mismatch model，就跑跑monte-carlo看看你的unit cell容值大概需要多少就够了 ---------------- 12bit开始，如果要满足mismatch issue，unit cell的容值应该会大到靠杯 所以大部分会需要用到calibration来处理DAC里面cell之间的mismatch 因此unit cell的电容值也是只要总量满足KT/C noise就可以了，mismatch的问题就K吧 --------------- 到了14bit开始，KT/C noise的问题就会造成C-DAC的总量不可忽视了... 就算能用calibration去k unit cell之间的mismatch，但C-DAC的电容总量依然很可观 没记错的话应该也是10~20pF了，因此做14bit SAR ADC就算能做出来，速度也难上去 这也刚好是Nyquist rate 跟 oversampling (SDM) ADC的分水岭 在这个解析度左右用SAR ADC基本上不会有太多赚头，除非系统上的需求 不然大多还是用SDM去做会比较好 ------------- 以上是从解析度(Resolution & Accuracy)的角度来看电容值的问题 至於这个数字决定之後，要怎麽提升ADC的速度(speed, settling issue) 又是另外一个主题了，高速SAR要怎麽处理有很多方式，加入redundancy是一种 subranging, multi-bit/cycle, unrolled loop, hybrid asynchronous loop...等 很多技巧可以提升SAR ADC的速度。而不同解析度能用的方法可能又不同 6/8/10-bit的高速SAR ADC做法也不尽相同。 而且settling的问题应该是影响linearity而不是noise... 所以原po提到SNR有点怪 要说应该也是影响SNDR会比较好 ------------- 我想表达的是电容的大小应该是由你的解析度(Resolution & Accuracy)来决定 (Accuracy包括了noise以及linearity的问题，也就是SNR以及mismatch) 最後再想办法处理电路的速度，我是觉得原po有点把这些概念混在一起讲了 --

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