[发明专利]一种基于统计学的SarADC建模方法

摘要

本发明涉及一种基于统计学的Sar ADC建模方法，首先根据工艺提供的文件，从统计学的角度用Matlab建立一个行为级模型，确定一种SAR ADC结构的最优分段位数的DNL、INL图，然后再用Verilog‑A语言建立结构级模型，模拟电路参数。最后在Matlab和Verilog‑A建模的基础上选择一个在精度、速度和功耗方面满足要求的SAR ADC结构进行晶体管电路设计。

主权项

一种基于统计学的Sar ADC建模方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、根据工艺提供的电阻和电容匹配数据，利用randn函数定义单位电阻的正态分布形式和单位电容的正态分布形式，定义斜坡输入信号；S2、用Matlab代码以正态分布的电阻和电容模型实现相应结构的逐次逼近量化过程；S3、将斜坡信号用步骤S2中的相应逐次逼近量化过程一一量化并保存下来；S4、将步骤S3产生的量化数据用直立方图码密度法计算出ADC的微分非线性DNL和积分非线性INL；返回步骤S2，循环执行M次步骤S2、S3、S4；S5、在[0 2N‑1]量化数值范围内，每个数值对应M个DNL和INL，产生了M组DNL和INL；比较这M组DNL和INL，取绝对值最大的DNL和INL，所述N为ADC的位数；S6、以ADC量化值[0 2N‑1]为横坐标，每个量化值对应的绝对值最大的DNL和INL为纵坐标，绘制成DNL、INL图；S7、改变分段位数，返回步骤S2，循环执行M’次步骤S2‑S7；S8、直观比较不同分段位数的DNL、INL图的精度，选择精度最优的分段位数；S9、用Verilsog‑A语言建立结构级模型，模拟电路参数；S10、判断电路参数是否满足设计要求，如果电路参数满足设计要求，进行相应结构的晶体管电路设计；否则，换一种SAR ADC结构，进入步骤S2，用同样的电阻和电容模型实现另外一种SAR ADC结构的逐次逼近量化过程，循环执行步骤S2‑S10，得到对应结构的最优分段位数的DNL、INL图，直到满足电路参数的设计要求为止；S11、在Matlab和Verilog‑A建模的基础上，进行晶体管电路设计。