今天我们学一下2022ISSCC奈奎斯特ADC第三篇，具有超小面积的kT/C噪声抵消流水线SAR ADC,采用robust的三级闭环环形放大器。由清华大学和北京大学合作完成。
整体结构如上图，整个ADC最大电容也就Cnc，130fF,可见用到的电容很小，降低了输入和基准电路的设计。
环形放大器由三级构成，第一级是具有尾电流源的全差分放大器，看起来它并不起眼，但它是整个结构最核心的部分，肩负噪声抵消和级间放大的功能，并且它的噪声占整个电路百分之六十五。核心点噪声抵消技术和robust的环形放大器技术，都跟它直接相关，以下逐一分析。
上图是一个采用噪声抵消的采样保持器，要想实现采样噪声抵消，要分两次采样，第一次输入小电容Cs采样，第二次第一个放大器后面的Cnc电容采样。第一次采样的噪声被抵消，第二次采样的噪声被放大器A1衰减，从而完成采样噪声抵消的功能。
第一次采样到Cs的噪声，跟到第二次采样的输入信号的变化叠加，经A1放大保存到Cnc上。为了能够降低第二次采样的噪声，A1放大倍数要设计大一些才可以，否则Cnc电容就要很大。
而放大倍数大了，变化的信号被放大之后，很容易导致A2放大器输入的饱和，所以A1放大倍数不能太大。为了保证整个电路更高的速度，两次采样时间间隔要尽量短，所以A1要设计很大的带宽才可以。
因为A1放大器需要比较大的放大倍数和很大的带宽，所以它的功耗也就不会低。
整个噪声抵消的过程是，首先Ф1关断，kT/C1噪声被保存在电容上。
然后Ф2关断，kT/C1噪声被放大后采样到Cnc上。变化的输入信号也被A1放大。
之后第一级SAR ADC进行转换，在此期间放大器A1作为比较器的预放大器，可以降低比较器失调。因为整个DAC很小，所以切换能量很小，一些降低DAC切换能量的技术就没有必要采用。
最后放大器三级都开启，进行余量信号的放大，将信号传输给第二级。
为了保证尽量大的速度，A1就要有很高的带宽，才能够使信号很好的稳定。
为了比较低的功耗，A1放大器放大倍数不能太大，又为了能够有比较好的噪声抵消的效果，A1的放大倍数不能太小，所以A1的设计是一个要考虑诸多因素折中的设计。
放大器部分结合了噪声抵消技术和环形放大器，噪声抵消电容Cnc可以帮助偏置RAMP，同时放大器的一部分可以作为噪声抵消技术的预放大结构，二者合作互利共赢。
为了保证两次采样之间的时间差能够非常的准确，也就是两次采样的下降沿jitter都保证尽量小，采用延迟链或者很高频率的时钟就不太合适，所以采用DLL技术。
通过将一个频率不高的信号，进行降频和组合等操作，就可以实现各种频率及不同延迟的时钟，同时能够在PVT变化下保证很好低的jitter。
以上就是本设计主要的工作。