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低功耗-高速-高精度SARADC的FoM函数研究
摘要
随着移动通信、物联网、可穿戴设备等领域的发展，高性能、低功耗的模数转换器成为了电子设计中的重要研究方向。本文以低功耗-高速-高精度SARADC的FoM（FigureofMerit）函数为研究主题，对该项指标的定义、计算方法、影响因素以及实际应用进行综述。
1.引言
随着信息技术的发展，模拟信号转换为数字信号的过程已经成为了电子设备设计的核心。模数转换器（ADC）是其中的一个关键组件。随着应用领域的不断拓展，ADC的性能指标也在不断提高，其中，低功耗-高速-高精度的ADC成为了当前研究的热点。
ADC的性能指标可以通过FoM（FigureofMerit）函数进行综合评估，该函数通过将ADC的分辨率、速度和功耗等性能指标进行综合，得出一个综合的性能指标。本文将从FoM的定义、计算方法、影响因素以及实际应用等方面对该项指标进行综述。
2.FoM的定义
FoM是一种用于评价ADC性能的指标，其定义如下：
FoM=(ENOB×fS)/P
其中，ENOB（EffectiveNumberofBits）指ADC的有效位数，fS指ADC的采样频率，P指ADC的功耗。
可以发现，FoM与ENOB、fS、P等性能指标都有关系，对于同样的ENOB和fS，功耗较小的ADC其FoM数值较优。
3.FoM的计算方法
FoM的计算方法包括两种：一种是理论计算法，另一种是实测方法。
3.1理论计算法
理论计算FoM需要先计算出ENOB、fS和P等参数，然后按照公式进行计算。这需要考虑模拟前端电路噪声、采样保持电路失真、数字后处理电路噪声等多种因素。一般需要使用模拟电路仿真软件等工具进行计算。
3.2实测方法
实测方法直接通过对ADC的测试得出相关参数，然后按照公式进行计算。实测方法的优点是避免了模拟电路仿真中的假定和近似，更接近实际情况。
4.FoM的影响因素
FoM的数值受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：
4.1ENOB
ENOB是ADC的一个关键参数，其值愈大说明ADC的精度愈高，FoM数值也就愈大。因此，ENOB是影响ADCFoM的重要因素之一。
4.2采样频率fS
采样频率fS是ADC的重要参数之一，可以解决亚纳秒级的信号波形，但太高会导致功耗增加。因此，在该参数取值时需要进行平衡考虑。
4.3功耗P
功耗P是一个关键指标，移动设备等低功耗应用需要尽可能减小功耗，同时需要保证足够的精度和速度。功耗低、速度快、精度高，是ADC设计时需要注意的重点。
4.4信号频率
不同的信号频率对ADC的性能影响不一样，对于高频信号，ADC的反馈电路等部分需要更高的性能，因此影响了ADC的性能指标，最终影响了FoM的计算。
5.FoM的应用
FoM函数作为ADC性能指标综合评价的重要工具，在电子设计中具有重要意义。在选择ADC时，可以根据FoM的数值对不同的ADC进行对比，选取最适合应用场景的ADC。
6.结论
本文综述了低功耗-高速-高精度SARADC的FoM函数相关内容，包括FoM的定义、计算方法、影响因素以及实际应用等方面进行了详细介绍。FoM作为ADC设计的重要指标，可以用于对ADC的性能进行综合评估，为实际应用提供了依据和参考。