低电压低功耗模拟数字转换器是无线传感器网络节点的重要组成部分。无线传感器网络节点的体积和使用时间均受限于为节点供电的电池。低电压低功耗电路技术使可随处部署的无缝衔接的无线传感器网络成为可能,在此网络中希望每个传感器节点的功耗小于100微瓦、成本小于1美元、体积小于1立方毫米并能够从周围的环境中获取能量。因此,需要优化节点内的每个模块。随着CMOS工艺特征尺寸的减小,电压幅度和晶体管的固有的增益也在不断的减小。这个趋势给模拟电路和混合电路设计带来了更大的挑战。很多原有的模拟电路模块将不再适用,因此需要设计适应CMOS工艺发展趋势的新电路模块,。本论文研究和使用大量数字化的电路技术来实现应用于无线传感器网络的低电压低功耗逐次逼近模数转换器,本文的主要贡献如下:本论文提出了一种基于电压比较器的模数转换器电路。该轨到轨比较器采用并行互补结构的感应放大器,使输入幅度可以接近电源电压,从而增大了动态范围。提出了一种正反馈技术,采用该技术可以实现快速、高能效的再生锁存器,并将其用于比较器的设计中。仿真结果表明该转换器在0.8V电源电压下,能够达到250KS/s的速度,功耗约为1.35微瓦。该模数转换器的FoM为34fJ/conversion.step。第二种模数转换器使用了一种时域比较器。该比较器采用了具有自动定时,电压预置和时钟控制反相器模块的电压-时间转换器,显著提高了比较器的速度和功耗效率。该比较器还采用了一种新的全差分对称的时间-数字转换器。流片后的芯片测试结果表明,此种模数转换器在0.8V电源电压100KS/s的采样率下,功耗为1.92微瓦,有效位数为8.6位,FoM为48fJ/conversion-step。第三种模数转换器使用了一种基于新的全差分时域比较器的电路结构,一种新的高能效、低复杂度的电容阵列开关技术和一个灵活的电平移位器。仿真结果表明该模数转换器可以工作在0.6V的电源电压下,同时在100KS/s采样率下,功耗为1.85微瓦,有效位数为9.6位, FoM为21.1fJ/conversion-step。