摸屏控制器芯片的高精度低功耗ADC设计

在便携式电子类广：品中，触摸屏由于其轻便、占用空间少、方便灵活等优点，已经逐 渐墩代键盘，成为嵌入式计算机系统的输入设备。对丁便携式或者电池供电的电了设备要 求比较低的供电电压和比较小的功耗。触摸屏控制器芯片的核心电路是模数转换器 (ADC)，因此高性能的ADC设计成为关注的难点。在保征芯片面积小的胁提下，设计出 高精度、低功耗的ADC足本设计的核心。逐次逼近式(SAR)ADC具有8—16比特精度，功 耗低，面积小的特点，是采样率低丁．5 Msps(每秒百万次采样)的中等至高等分辨率应用的 常见结构，冈此成为首选结构。 本文详细闸述了采川SMIC 2P2M的O．35 gm CMOS L艺设计的肇，：触谈屏控制器芯片 的12_bit 125kHz采样速率SAR ADC的设计及具体实现。为降低功耗，设计了采用师IJ[毛／ 唤醣!两种工作模式工作的ADC电路。有触摸事件时，ADC无延时唤髓!丌启，台则处丁H垂 叭状态，同时保证在模数转换期州，关断ADC和内部基准电压源。数模转换器(DAC)采 用了电荷按比例缩放子DAC组合的结构，有效的减小了芯片衙积。电路设计尉时根据寄 生电容值，对DAC级州耦合电容进行了优化，提高了ADC的精度。 实践表明：在2．5 V～5．3V f乜J‘1i范嗍、．40 oC~+85 oC温度范幽F工作，芯片功耗不足 lmW，分辨家达到12bits。电路具有精度高、功耗低、版图If{i积小的特点，可供触摸屏控 制器优化设计时参考。

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