SAR ADC 比较器噪声分析(一)

SAR ADC的比较器是非常重要的模块，需要仔细设计。主要考虑比较器的以下指标：
1)失调电压
2)输入共模范围
3)比较器精度
4)传输延时
5)噪声
6)功耗

这里主要讲一下noise。

上图比较器的噪声分析，详情见本专栏中的《SAR ADC 的噪声考虑》的比较器噪声的相关描述。比较器噪声主要来自器件噪声和回踢噪声。器件噪声均折算到输入端。回踢噪声要求第一级运放增益不能太大，一般取10左右。回踢噪声通常通过输入差分对管的Cgd耦合回DAC的浮动输出端，所以第一级运放的输出端到差分输入对管的漏端插一个隔离管，也能起到减弱回踢噪声的效果。

回踢噪声的影响计算：

采样阶段：(Vcom-Vinp)*4C+(Vcom-VE)*Cgd (1) 这里VE是比较器输入VCOM，第一级输出的共模电平。

第一次转换：上面一排最高位接Vrefp，其它均接Vrefn，下面一排最高位接Vrefn，其它均接Vrefp，同时由于DAC浮动的输出电压有跳变，导致比较器的第一级输出有跳变，分别为VE+ΔV和VE-ΔV。
(Vx-Vrefp)*2C+(Vx-Vrefn)*2C+(Vx-(VE+ΔV)) Cgd(2)
根据电荷守恒