新型双通道12bit SAR寄存器：简化SAR ADC设计，降低功耗

本文主要探讨了在SAR（Successive Approximation Register）ADC（Analog-to-Digital Converter，逐次逼近型模数转换器）设计中，针对双通道逐次逼近寄存器的创新实现策略。传统的逐次逼近寄存器在SAR ADC中扮演关键角色，控制着转换器的工作流程。为了提高效率并降低开关功耗，文章提出了一种新型的无冗余码SAR结构，它能够在单次时钟周期内同时处理两路12位（总和为24位）的数据转换和存储，同时利用CSMC 0.5m CMOS工艺实现，通过全原理图输入法简化电路设计，减少了D触发器和门级电路的数量。 这种新型结构的优势在于简化了电路结构，降低了面积占用，从而提高了整体系统的集成度和性能。在设计过程中，作者考虑了逐次逼近寄存器的优化，避免了复杂的寄存器设计所带来的功耗增加和面积浪费。通过采用这种方法，不仅提升了数据转换的速度，还显著降低了功耗，这对于能源效率敏感的应用，如便携设备和工业设备，具有重要意义。 逐次逼近过程由N位移位寄存器和N位保持寄存器组成，工作流程是首先清零，然后在每个时钟周期内，逐位比较模拟输入信号与DAC（数字-模拟转换器）的输出，直至找到最接近的数字值。这种设计通过减少硬件资源，减少了不必要的电路复杂性，使得整个SAR ADC更为高效。 本文不仅介绍了该新型SAR寄存器的工作原理，还提供了具体的电路设计和详细时序分析，为SAR ADC的优化设计提供了新的思路和技术参考。这对于电子工程师在设计高性能、低功耗的模数转换器时，具有实际的工程价值。