← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2020第9期Data Converters0.18-µmSAR ADC
Bandwidth-Enhanced Oversampling Successive Approximation Readout Technique for L
提出带宽增强型过采样逐次逼近读出技术，降低MEMS电容加速度计噪声并提高能效
0.18-µm BCD工艺，飞法级电容检测
MEMS电容加速度计噪声降低能效优化过采样技术
▸创新点1：带宽增强型过采样技术（方法创新）——通过创新的BE-OSA技术，在不增加放大器跨导的情况下显著提升SC CVC的采样频率，从而有效降低噪声基底至0.9 aF/√Hz，相比传统方法（2.5 aF/√Hz）提升2.7倍。
▸创新点2：低功耗开关电容电容-电压转换器设计（电路创新）——优化SC CVC结构，在0.18-µm BCD工艺下实现243 fJ的绝对能效指标（FoM2），相比同类开关电容读出电路达到最佳能效。
▸创新点3：系统级能效优化（系统创新）——通过协同设计前端SC CVC与后端ADC，实现相对能效指标FoM3=0.14，在保持开环结构低功耗优势的同时突破femto-farad级电容检测限制。
▸创新点4：寄生电容噪声抑制技术（电路创新）——针对MEMS加速度计寄生电容热噪声问题，提出新型采样时序控制方法，在femto-farad级信号检测中实现非线性误差补偿。
Abstract
The bandwidth-enhanced oversampling successive
approximation (BE-OSA) readout technique is proposed in this
article to reduce the noise floor of the readout circuit for
micro-electromechanical systems (MEMS) capacitive accelerome-
ter while achieving high power efficiency in terms of the figure of
merit (FoM). The open-loop structure has been widely used
in MEMS capacitive accelerometer for the Internet of Things
(IoT) applications due to its low power consumption. However,
in the open-loop acceler