在环境监控和生物医疗设备等低功耗应用中,模数转换器是必不可少的。在这些系统中,其输入信号变化慢且幅度小,一般由中等精度、采样率在1-1000KS/s之间的模数转换器进行处理。在各种类型的模数转换器中,逐次逼近型模数转换器凭借其结构简单和能效高等优势而在这些低功耗设备中得到广泛应用。本文设计了一款10bit 200KS/s低电压低功耗SAR ADC。论文首先阐述了低功耗SAR ADC国内外的研究现状,并总结了在SAR ADC常用到的低功耗设计技术。在此基础上,本文提出了一种适用于SAR ADC的低功耗开关算法。与传统的开关算法相比,本文的开关算法采用分裂电容结构,结合单端切换技术,节省了99.76%的开关能耗和75%的版图面积。另外,对采样开关进行了优化设计以降低时钟馈通和电荷注入等非理想因素的影响,保证采样信号的线性度。综合考虑噪声、失调和功耗等因素,采用了基于预放大的比较器电路结构。在数字控制逻辑方面,本文采用了同步时钟,简化了时序设计,以保证电路设计的可靠性。本文基于TSMC 40nm CMOS工艺进行了电路和版图设计,核心版图面积为0.021mm~2。后仿真结果表明,在0.6V电源电压、200KS/s采样频率下,有效位数(ENOB)为9.93bit,无杂散动态范围(SFDR)为67.8dB,信噪失真比(SNDR)达到了61.5dB,功耗为0.82μW,品质因数(FoM)为4.20fJ/conversion-step,满足了本文的设计指标要求。