SAR ADC 异步逻辑设计

article/2025/8/10 8:50:10

SAR ADC的逻辑是重要的一个模块,可以分为同步逻辑和异步逻辑,对于低速SAR ADC,一般采用同步逻辑,对于高速SAR ADC,一般采用异步逻辑。

这里讲一下异步逻辑的设计,异步逻辑一般不需要外部时钟(当然也有外部时钟的),因为异步SAR 工作在高速,如果需要外部输入,通常需要上Ghz的时钟,功耗往往会很大。所以需要内部自主产生需要的时钟是最合适的。什么电路会自主产生时钟呢,答案是振荡器。通过比较器和异步逻辑电路结合,内部形成一个振荡器的结构,自主产生时钟供异步SAR使用。

网上看到《SAR ADC系列23:SAR逻辑(同步SAR逻辑 & 异步SAR逻辑)》这篇文章,具体把异步SAR的运行逻辑说明白了,大家可以通过https://blog.csdn.net/qq_41545745/article/details/130086360这个网址去点击查看。项目中看到的异步逻辑跟文中说的差不多。主要差别可能就在时序优化上面。我们在减小环路延时加快比较周期,让异步SAR能跑到更高的频率的同时,也要保证CDAC有足够的建立时间,这就需要比较器的输出尽可能快的到达CDAC的开关控制端,留出更多的时间给DAC建立。可以通过提升即时锁存能力,让比较器结果马上锁住,用Latch代替DFF的方式,Latch的延时比DFF小或者采用TSPC DFF,延时会小很多。
在这里插入图片描述

异步逻辑还会出现转换完不成的情况,因为输入的比较信号,每次都不一样,如果输入信号幅度大,则比较器延时短,如果输入信号幅度小,比较器延时长,异步逻辑一定要比较出结果后,才会进行下一个比较,所以存在转换完不成的情况。


http://www.hkcw.cn/article/WMOCpnPYvt.shtml

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