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随着近些年电子信息产业的不断发展,各种各样的便携式电子设备随处可见。由于功能越来越丰富,这些设备在单位时间内的耗电量也随之不断增长。目前主流充电方式为传统的有线充电器,这种方式虽然有制作简单,价格低等优点,但也掩盖不了其诸多不足,如易损坏,某些环境下安全性低等。而无线充电则能够避免上述问题。本文的目标是设计无线充电芯片的接收端内部的ADC。为了保证芯片正常工作,需要对内部DC-DC模块的电压、电流和温度等进行实时监控。基于抗干扰、便于变换、存储等方面的考虑,该接收端与发射端之间采用数字编码的方式进行通信,因此需要模数转换器(ADC)实现模拟信号到数字信号的转化。根据芯片对ADC性能的要求,本文主要从精度、功耗以及面积等方面综合考虑来设计一款10位200kS/s的SAR ADC。本文首先介绍了SAR ADC的理论基础和基本工作原理,分析和讨论几种常见的SAR ADC结构,比较后选用全差分电荷再分配型SAR ADC结构。然后分析该结构ADC各个模块的常见结构,基于高精度、低功耗与小面积的设计要求,分别对各个模块进行详细设计与仿真。单端转差分电路采用开关电容电路结构实现对输入信号的预处理;为了保持好的线性度,DAC选用二进制加权电容阵列,并通过单调开关时序与单位电容的串联,有效地减少了面积和功耗;对于比较器部分,考虑到精度的问题,采用的是多级级联开环放大器。然后通过分析电路各种非理想效应,提出改善方法,对电路结构进行了进一步优化。最后本文基于0.35um BCD工艺,完成了整个ADC的版图设计。对ADC进行仿真分析,通过输入一个满量程的斜波来仿真其静态性能,得到INL和DNL的电路仿真结果分别为:INL=0.321/-0.212LSB,DNL=0.260/-0.244LSB。再输入一个19.95kHz的正弦波来仿真其动态性能,得到SNDR为59.979dB,SFDR为74.115dB,ENOB为9.671bit。仿真结果表明在3.3V的电源电压下,ADC的平均功耗约为733.92uW,达到了设计要求。最后对ADC的版图进行设计,实现的版图面积为0.167253mm~2。