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在石油钻井领域中,安装于接近钻头位置的MEMS加速度计用于测量钻头的姿态、位置等信息,其工作环境温度通常可达175℃。而国内常用的MEMS加速度计伺服ASIC电路通常应用于125℃以内,不满足石油钻井的工作需求。因此设计一款可以在175℃环境下正常运行的伺服ASIC电路是非常必要的。在这个伺服ASIC电路中,模数转换器(ADC)作为实现加速度信息数字化的模块,具有十分重要的意义。而在众多类型的ADC中,逐次逼近寄存器型模数转换器(SARADC)因具有功耗低、面积小、有较高的精度和速度等优点而得到广泛应用。本文旨在设计一款能够应用于高温MEMS加速度计伺服ASIC电路的12bit SAR ADC,其参考电压由特别设计的低噪声参考电压产生器提供,以满足ADC对参考电压的低噪声要求。论文主要工作如下:1、高温SAR ADC电路设计与前仿真。主要工作包括低噪声参考电压产生器、带有分段电容阵列的全差分数模转换器(DAC)、预放大锁存比较器、数字逻辑控制电路和SARADC整体电路等模块的设计,并结合前仿真结果修改电路参数以满足设计指标。2、高温SAR ADC版图设计与后仿真。主要工作包括低噪声参考电压产生器、DAC、比较器、数字逻辑控制电路和整体电路等模块的版图设计,并根据后仿真结果调整版图布局布线,最小化版图的寄生参数对电路性能的影响。3、高温SAR ADC芯片测试。测试了低噪声参考电压产生器芯片的温度特性和噪声特性,与仿真得到的温度系数和噪声曲线进行对比,对低噪声参考电压产生器版图做出相应的修改。本文基于X-FAB 0.18μm的XH018高温高压CMOS工艺进行了高温SAR ADC电路的设计、仿真和制造。后仿真结果表明当模拟模块电源电压为-5～+5V,数字模块电源电压为-5～0V,采样率为0.8MS/s时,正负参考电压的温度系数分别为18.04ppm/℃和13.34ppm/℃,正负参考电压最大低频噪声与前仿真结果基本一致,均小于3μV/(?)。25℃时SAR ADC有效位数(ENOB)为11.28bit,无杂散动态范围(SFDR)为83.26dBc;-45℃时SAR ADC的ENOB=11.18bit,SFDR=82.74dBc;175℃时SAR ADC的ENOB=10.74bit,SFDR=81.14dBc,均满足了设计指标的要求。