SAR ADC 由比较器、逻辑和DAC组成,功耗比可能是3:6:1,对于低功耗设计来说,我们需要尽量让DAC的功耗最小,这里来探讨一下CDAC的功耗计算方法。
CDAC从状态1切换到状态2时,需要从Vref buffer上抽拉电荷。C是状态2时连接Vref的总电容,V2就是状态2时接Vref的电容上的电压差。V1就是状态1时C这个电容上的电压差。E=VrefC(V2-V1)就是功耗
采样阶段:VINP/VINN 接入,上下两排cap 全接Vref:
上面一排的采样电荷为:(Vinp-Vref)*4C (11)
下面一排的采样电荷为:(Vinn-Vref)*4C (12)
此时给CDAC 充电,输入信号buffer 有能量消耗,但Vref buffer 没有能量消耗。
第一次转换,直接比较,(11)-(12)得到(Vinp-Vinn)4C。如果Vinp-Vinn>0,则上面一排最高位接0,其它均保持不变。下面一排最高位置vref,其它保持不变
第二次转换
上面一排的转换电荷为: Vx2C+(Vx-Vref)*2C (13)
下面一排的转换电荷为: (Vy-Vref)4C (14)
(11)=(13)得到Vx=Vinp-1