鉴于现如今无线传感器网络,植入式生物医学设备,便携式检测仪等产业的飞速发展。基于这些对于低功耗模数转换器的需求,本文设计了一款10位全差分逐次逼近模数转换器(Full differential SAR ADC)。由数模转换器(DAC)、比较器、采样保持开关、数字控制逻辑等主要部分构成。DAC和数字控制逻辑部分,本文运用了“双电容开关切换策略(DCS)”,该策略在第二步转换中同时改变最高位和次高位的电平,使用更复杂的数字控制逻辑,运用电容阵列内部的充放电,相比其他策略多实现了一步零电压转换。降低了DAC的功耗和面积。相比传统的开关切换策略,节省了75%的DAC面积和99.3%的DAC功耗。由于平衡式分段结构降低面积的同时低位寄生电容会影响整体电路的线性度,本设计使用6高位3低位的结构,以同时保证面积和线性度。比较器使用了NMOS宽摆幅比较器,来降低该开关策略下,DAC输出共模电压的变化对比较器功能和精度的影响。本文采用了HHNEC CZ6H+1P4M 0.35μm工艺,工作电压为5V。电路仿真在100KS/s采样率下进行,所测得的模数转换器的信噪比为60.1dB,无杂散动态范围为71.5dB,信噪失真比为59.8dB,总谐波失真为71.0dB,有效位数ENOB为9.64 bits,ADC的平均工作电流为58.36μA,平均功耗为291.8μW,其FOM为3.65pJ/con。