模数转换器(简称ADC)是模拟电路和数字电路的接口,其用途非常广泛。由于SoC系统对高性能、低功耗、低成本等性能的要求,ADC及其它模拟电路IP核和MCU融为一体,构成一个SoC已是大势所趋。针对嵌入式的应用,设计一个与数字工艺兼容的ADC IP核是实现ADC在SoC芯片中集成的重点和关键。本文设计了一种面向触摸屏应用的ADC IP核。采用Top-Down的设计方法,分别进行了系统设计、电路模块设计、总体设计与参数模拟仿真和物理版图设计。在分析触摸屏信号采样和其他辅助测量的应用基础上,设计了ADC IP核的系统结构,并确定了系统的各项性能指标。重点优化设计与实现了各个电路模块,不但保证了电路的性能,而且有效地减小了芯片面积。采用自校准比较器结构有效地提高了ADC的精度。在时钟电路中,设计了独特的时钟相位分相的电路结构,通过改变时钟频率,实现了采样频率和转换精度的参数可配置。而对于数字控制部分,我们设计的结构可以无需MCU介入即可控制所有触摸屏偏置电压,并记录全部测量结果。本文采用的数模混合仿真方法,对各项性能指标进行了具体的模拟和分析,并最终实现了一个参数可配置的ADC IP核。文中所使用的模型参数和物理规则均按照SMIC 0.18um MPW工艺进行。本ADC IP核模拟部分的版图面积仅0.43mm~2,转换精度最高可达10Bit。10位转换精度,1Mhz采样速率时,信噪比为58.9B,微分非线性不高于0.9LSB,平均功耗为6mW,各项性能指标均能很好的满足设计要求。