金属氧化物薄膜晶体管（MO TFT）具有迁移率高、均匀性好、开关电流比大、亚阈值摆幅高、制备成本低、可制作于柔性衬底上等一系列优点。这使得MO TFT在如平板显示、RFID标签、传感阵列等大规模电子系统领域存在巨大的应用潜力。模数转换器（Analog-To-Digital Converter,ADC）是传感系统中重要的组成部分,其负责将传感器输出的模拟信号转换成处理器可识别和处理的数字信号。开发基于TFT的ADC,将ADC集成于传感器片上有利于提高传感器集成度、减少互连干扰、体现薄膜电子系统可透明弯曲的优点。本文主要工作如下:1.改进ADC模块电路,即运算放大器、比较器、环形振荡器的电路拓扑,阐述伪CMOS结构数字电路的设计方法。针对运算放大器,讲述一种针对传统增强负载拓扑的设计参数优化方法,流片测试证明该优化方法有效。提出一种基于跨导增强拓扑的单级高增益运放。该运放测得直流增益为46 d B,增益带宽积为800 k Hz。提出两种结合前馈补偿和密勒补偿的两级运放。该两种运放分别测得直流增益为60 d B和40 d B,增益带宽积为710 k Hz和400 k Hz。针对比较器,分别提出基于电容自举结构和伪CMOS结构的纯N型锁存比较器拓扑。在此基础上,以伪CMOS锁存比较器为核心设计并流片一个含两级预放大的三级锁存比较器。该比较器能在100 k Hz时钟频率下分辨出大于30m V的差值信号。环形振荡器部分,提出一种结合自举反相器和偏移延时的环形振荡器。提出一种驱动电容负载的反相器链设计方法。改进的环形振荡器在相同工作电压下测得比传统自举反相器构成的环形振荡器频率高45%,功耗延时积低30%。改进的反相器链在相同负载下测得比自举反相器链摆幅高。2采用改进的运算放大器和比较器,实现一个一阶一位ΔΣADC和一个三位SAR ADC。所设计的ΔΣADC在20 k Hz的采样频率下工作。测得30 Hz信号带宽内峰值SNDR为65 d B。测得303 Hz信号带宽内峰值SNDR为42 d B。所设计的SAR ADC在20 k Hz采样频率下工作。测得最大INL和DNL分别为0.21 LSB和0.29 LSB。测得10k Hz带宽内峰值SNDR为16.8 d B。