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4位sar adc采用下圖的電容陣列，電路如下圖：所有電容的正端（也稱為上極板）與比較器的反相端連接，比較器同相端接V_in，其工作過(guò)程進(jìn)行大致分析見之前的文章《一種4位sar adc工作過(guò)程推導(dǎo)（三）》，下面對(duì)這個(gè)電路進(jìn)行仿真驗(yàn)證。

4bit_adc_step4原理圖（三）

兩個(gè)參考電壓 $V_{refP}$ 和 $V_{refN}$ ， $V_{+}=V_{in}$ ，假設(shè) $\frac{11}{16}(V_{refP}-V_{refN})+V_{refN}<V_{in}<\frac{12}{16}(V_{refP}-V_{refN})+V_{refN}$

仿真過(guò)程（一）：

繪制仿真原理圖，設(shè)置好參數(shù)：V_in=850 mV，V_refP=1.2V，V_refN=0 V， $\frac{11}{16}\cdot(1.2-0)+0<V_{in}<\frac{12}{16}\cdot(1.2-0)+0$ ，采用理想開關(guān)（switch）和實(shí)際的開關(guān)（switch2to1）。

4bit_adc仿真原理圖

下圖為仿真波形圖，經(jīng)過(guò)4個(gè)步驟，輸入電壓V_in分別與 $\frac{V_{refP}-V_{refN}}{2}+V_{refN},\frac{3}{4}(V_{refP}-V_{refN})+V_{refN},\frac{5}{8}(V_{refP}-V_{refN})+V_{refN}$ , $\frac{11}{16}(V_{refP}-V_{refN})+V_{refN}$ 進(jìn)行比較，所以V_minus分別為 $\frac{V_{refP}-V_{refN}}{2}+V_{refN},\frac{3}{4}(V_{refP}-V_{refN})+V_{refN},\frac{5}{8}(V_{refP}-V_{refN})+V_{refN}$ , $\frac{11}{16}(V_{refP}-V_{refN})+V_{refN}$ .

step1: $V_{minus}=\frac{1}{2}\times1.2=0.6 V$
step2: $V_{minus}=\frac{3}{4}\times1.2=0.9 V$
step3: $V_{minus}=\frac{5}{8}\times1.2=0.75 V$
step4: $V_{minus}=\frac{11}{16}\times1.2=0.825 V$

4bit_adc仿真波形圖

仿真過(guò)程（二）：

繪制仿真原理圖，設(shè)置好參數(shù)：V_in=980 mV，V_refP=1.2V，V_refN=0.4 V， $\frac{11}{16}\cdot(1.2-0.4)+0.4<V_{in}<\frac{12}{16}\cdot(1.2-0.4)+0.4$ ，采用理想開關(guān)（switch）和實(shí)際的開關(guān)（switch2to1）。

4bit_adc仿真原理圖2

step1: $V_{minus}=\frac{1}{2}\times(1.2-0.8)+0.4=0.8 V$
step2: $V_{minus}=\frac{3}{4}\times(1.2-0.8)+0.4=1 V$
step3: $V_{minus}=\frac{5}{8}\times(1.2-0.8)+0.4=0.9 V$
step4: $V_{minus}=\frac{11}{16}\times(1.2-0.8)+0.4=0.95 V$

4bit_adc仿真波形圖2

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一種4位sar adc仿真驗(yàn)證

一種4位sar adc仿真驗(yàn)證

仿真過(guò)程（一）：

繪制仿真原理圖，設(shè)置好參數(shù)：V_in=850 mV，V_refP=1.2V，V_refN=0 V， $\frac{11}{16}\cdot(1.2-0)+0<V_{in}<\frac{12}{16}\cdot(1.2-0)+0$ ，采用理想開關(guān)（switch）和實(shí)際的開關(guān)（switch2to1）。

仿真過(guò)程（二）：

繪制仿真原理圖，設(shè)置好參數(shù)：V_in=980 mV，V_refP=1.2V，V_refN=0.4 V， $\frac{11}{16}\cdot(1.2-0.4)+0.4<V_{in}<\frac{12}{16}\cdot(1.2-0.4)+0.4$ ，采用理想開關(guān)（switch）和實(shí)際的開關(guān)（switch2to1）。

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一種4位sar adc仿真驗(yàn)證

仿真過(guò)程（一）：

繪制仿真原理圖，設(shè)置好參數(shù)：Vin=850 mV，VrefP=1.2V，VrefN=0 V，，采用理想開關(guān)（switch）和實(shí)際的開關(guān)（switch2to1）。

仿真過(guò)程（二）：

繪制仿真原理圖，設(shè)置好參數(shù)：Vin=980 mV，VrefP=1.2V，VrefN=0.4 V，，采用理想開關(guān)（switch）和實(shí)際的開關(guān)（switch2to1）。

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繪制仿真原理圖，設(shè)置好參數(shù)：V_in=850 mV，V_refP=1.2V，V_refN=0 V， $\frac{11}{16}\cdot(1.2-0)+0<V_{in}<\frac{12}{16}\cdot(1.2-0)+0$ ，采用理想開關(guān)（switch）和實(shí)際的開關(guān)（switch2to1）。

繪制仿真原理圖，設(shè)置好參數(shù)：V_in=980 mV，V_refP=1.2V，V_refN=0.4 V， $\frac{11}{16}\cdot(1.2-0.4)+0.4<V_{in}<\frac{12}{16}\cdot(1.2-0.4)+0.4$ ，采用理想開關(guān)（switch）和實(shí)際的開關(guān)（switch2to1）。