红外成像技术的发展有着悠久的历史,在工业、生活、医疗、军事等很多领域发挥着重要的作用。其中,红外焦平面CMOS读出电路由于工艺上的兼容性和低功耗特性,发展为红外探测的重要方向和关键技术。90年代之后,ADC的集成使CMOS集成电路向着大面阵、低功耗、数字化和智能化的趋势发展。本论文探讨一款应用于“长线列红外探测器读出电路芯片”的ADC设计,是在传统结构上的改进设计。结合系统整体要求和传统结构中遇到的问题,对ADC子电路结构进行了改进,并在设计指标上做出提高,最终设计一款精度为10 bit,转换速率为250 KHz的循环结构模数转换器(Cyclic ADC)。由于系统对ADC提出低功耗的要求,而速度精度要求适中,所以在系统上选择Cyclic ADC的架构,通过单级循环转换的方式来降低器件数量,从而降低功耗,减小版图面积。同时采用RSD的编码方式,使ADC增强对比较器阈值偏差的克服能力。具体电路设计之前,通过系统仿真验证了ADC整体架构的可行性,并对子模块结构的选取,进行了数学上的论证,也通过系统仿真确定了不理想因素对ADC整体性能的影响,相对于传统结构,给出了各子电路新的设计指标。最后在Cadence中完成了MDAC、运算放大器,比较器,时钟产生电路和数字校正模块的设计。这里,采用了新的MDAC结构(减少电容数量),增加了消失调技术,重新设计运算放大器,同时也采用了新的比较器结构,降低了比较器的失调误差。在Chartered 0.35μm工艺下,对ADC整体性能进行了仿真。结果显示ADC各项指标为:信噪比(SNR)61.1dB;有效位(ENOB)9.8位以上,总谐波失真(THD)67 dB,平均功耗低于1.2 mW(3.3V供电,250 KSPS),最终达到设计要求。