一种20mW12位5MHz信号带宽连续时间∑-Δ调制器

在SMIC0．18μmCMOS工艺条件下,设计了一个可应用于无线通讯和视频领域的高带宽低功耗∑-△调制器。该调制器采用连续时间环路滤波器,较之传统的开关电容滤波器,连续时间滤波器可大大降低功耗。其中,积分器补偿可减小运放有限单位增益带宽的影响。换句话说,在同等速度下也可以减小功耗。另外,加法器和量化器是通过跨导单元和梯形电阻结合在一起的,能在很高的频率下很好地工作。在采样时钟为200MHz和过采样率为20的条件下,该调制器采用单环3阶4位量化结构。Hspice仿真验证表明,调制器达到5MHz的信号带宽和75dB的动态范围;在1．8V电源电压下,其总功耗为20mW。     

一种0.13μm-200MHz高速连续时间Sigma-Delta调制器设计

本文在SMIC 130 nm CMOS工艺条件下设计一种高速连续时间Sigma-Delta调制器.该调制器采用了单环3阶一位量化正反馈结构,在采样时钟为128 MHz和过采样率为32的条件下,通过spectre和Matlab仿真验证.该调制器达到了2 MHz的信号带宽和75 dB的动态范围,在1.2V电源电压下其总功耗为20mW.     

一种应用于调频接收机，功耗为2.52mW，具有72dB动态范围的连续时间ΔΣ调制器

本文提出一个采用三阶滤波器,三位量化器的连续时间ΔΣ 调制器。该调制器对环路延迟,时钟抖动,以及RC时间常数变化具有鲁棒性。在积分器设计中,采用了增益带宽积扩展结构的运放,提高了滤波器的线性度。该芯片使用130nmCMOS工艺设计,可以应用在调频接收机中。测试结果表明,在带宽为500 kHz,时钟为26MHz条件下,该调制器实现了72dB的动态范围和70.7dB的信噪失真比,在1.2V电压下消耗2.52mW功耗。     

2.2MHz,8.3mW多位量化连续时间Sigma-Delta调制器设计

本设计完成了一款2.2MHz、8.3mW连续时间Sigma-delta调制器,可应用于无线通信领域.与传统的离散结构相比,连续结构在实现兆赫兹以上带宽的同时,显著降低了功耗,并且在低电源电压下也有很好的发展潜力.此Sigma-delta调制器采用前馈单环三阶四位量化结构,考虑了非零环路延时效应,设计了补偿网络.在标准0.18μm CMOS工艺下,完成了调制器电路的设计.经过Cadence Spectre仿真验证,调制器的信号带宽为2.2MHz,动态范围为69dB,在1.8V电源电压下,电路总功耗仅为8.3mW.     

一款使用低功耗多级运放实现的12位，20兆带宽，18毫瓦的连续时间型过采样调制器

本文在130纳米CMOS工艺下实现了一种具有20兆赫兹带宽,四阶连续时间型过采样调制器。调制器由有源积分环路滤波器、4位内部量化器和3个电流舵型反馈数模转换器构成。本文提出了一种三级运算放大器,它可以在获得高带内增益和高带宽的同时消耗较小的功耗。为了减小时钟抖动对连续时间型过采样调制器的影响,内部反馈数模转化器采用了不自归零的反馈波形。同时采用特殊的版图技术保证数模转换器的线性度,同时避免使用动态器件匹配技术引入的额外环路延时。芯片工作在1. 2 V 电源电压和480 M Hz 时钟频率, 在20 MHz 的信号带宽内, 调制器的动态范围为66 dB, 峰值SNR为64.6 dB, 功耗为18 mW。     

连续时间型ΣΔ调制器的系统级设计和建模方法

采用冲激不变法把z域环路滤波器变换到s域,并对连续时间型ΣΔ调制器设计中的非理想因素进行系统级建模和仿真。基于低功耗设计考虑,调制器采用有源-无源混合型环路滤波器,并通过离散时间微分技术移除信号求和模块。设计实例实现了一个五阶3-bit连续时间型ΣΔ调制器,采用SMIC0.18μm1P6M标准CMOS工艺验证。芯片工作在1.8V电源电压和128MHz时钟频率,在1MHz的信号带宽内,调制器的动态范围为84dB,峰值SNR和SNDR分别为80dB和78dB,功耗为9mW。测试结果验证了设计技术和建模方法。     

一种1V 60uW 92dB 3阶连续时间Sigma-Delta 调制器

本文介绍了一个1V 3阶单比特连续时间Sigma-Delta（ΣΔ）调制器。该调制器采用SMIC 0.13um工艺,应用有源RC积分电路实现环路滤波器。本文提出并验证了一种连续时间Sigma-Delta调制器电路设计方法,电路设计效率大大提高。通过使用二级Class A/AB 运算放大器实现了调制器的低功耗性能。本文设计的调制器采用128倍的过采样率,在20K Hz的信号带宽内实现了91.22dB SNDR. 调制器工作在1V电源电压下,总的功耗只有60uW,而且有源芯片面积只有0.12mm2.     

14-b 400-ksps 2.5-mW连续时间∑-Δ调制器

连续时间∑-△调制器较之传统的开关电容∑-△调制器具有更低的功耗、更小的面积,以及集成抗混叠滤波器等诸多优势.设计了一种应用于低中频GSM接收机的4阶单环单比特结构的连续时间∑-△调制器.在调制器中,采用了开关电容D/A转换器,以降低时钟抖动对性能的影响.仿真结果显示,在1.8 V工作电压、200 kHz信号带宽、0.18 μm CMOS工艺条件下,采样频率21 MHz,动态范围(DR)超过90 dB,功耗不超过2.5 mW.     

一种高速连续时问Sigma—DeltaADC设计

在TSMC0．18／zmCMOS工艺下设计了一款宽带宽、低功耗的连续时间Sigma—DeltaADC调制器。该调制器可以应用于无线通信、视频、医疗和工业成像等领域,它采用三阶RC积分环路滤波结构,提高了可达到的精度。针对环路延时降低系统稳定性的问题,在环路中引入半个采样周期的延时,以此提高调制器的精度;同时采用非回零的DAC结构来减小系统对时钟抖动的敏感度。通过结构的选取和非回零的DAC结构的使用,调制器对时钟抖动有很强的忍受能力。该Sigma—DeltaADC的带宽可以达到5MHz,信噪比可达63．6dB（10位）,整个调制器在1．8V的电压下,功耗仅为32mw。     

14-b400-ksps 2.5-mW连续时间Σ-Δ调制器

连续时间Σ-Δ调制器较之传统的开关电容Σ-Δ调制器具有更低的功耗、更小的面积,以及集成抗混叠滤波器等诸多优势。设计了一种应用于低中频GSM接收机的4阶单环单比特结构的连续时间Σ-Δ调制器。在调制器中,采用了开关电容D/A转换器,以降低时钟抖动对性能的影响。仿真结果显示,在1.8 V工作电压2、00 kHz信号带宽、0.18μm CMOS工艺条件下,采样频率21 MHz,动态范围(DR)超过90 dB,功耗不超过2.5 mW。     

一种10 MHz带宽70 dB动态范围连续时间Sigma-Delta调制器

介绍了4阶反馈型连续时间Sigma-Delta调制器从顶层到底层的详细设计过程。采用数字置乱技术,降低失配对输出杂散的影响,使失配产生的谐波被转换为噪声,并被移出通带外。将谐振腔内嵌于调制器环路中,以改善带内信噪比。采用三级前馈型放大器,调制器具备更高的能效。该调制器基于65 nm CMOS工艺设计并流片。测试结果表明,在时钟频率为614.4 MHz、信号带宽为10 MHz时,调制器的SNDR为70.1 dB,动态范围达70 dB。功耗为77 mW。该调制器芯片的内核面积为4.50 mm²。     

一种快速的连续时间delta-sigma调制器设计方法

提出了一种快速的连续时间delta-sigma调制器设计方法.该方法在设计初期就对性能、功耗和面积进行总体考虑和权衡,减少反复过程,达到快速设计的目的.使用该方法,在较小的功耗和面积的限制下设计了一个用于音频的三阶连续时间电流模式delta-sigma调制器,证明了该方法的正确性和有效性.     

基于块数字滤波器的高阶两通道时间交织∑△调制器的系统优化设计

时间交织技术是一种提高∑△调制器采样频率的有效方法,但是时间交织∑△调制器对通道之间的失配非常敏感.在传统噪声传递函数(NTF)中增加一个z=-1的零点,可以减小折叠到信号带宽内的噪声.在已提出的基于块数字滤波器的二阶两通道时间交织∑△调制器结构的基础上,提出了一种高阶两通道时间交织∑△调制器的系统优化设计方法,该方法对系统的稳定性、噪声传递函数零极点的优化进行了考虑.采用该方法,设计了一种带宽为4MHz应用于数字视频广播系统中的高阶两通道时间交织调制器的系统结构.仿真结果表明,该调制器具有较大的稳定输入范围以及对通道失配不敏感的特点.     

一种14位、1.4 MS/s、多位量化的级联型ΣΔ调制器

在0.6 μm CMOS工艺条件下设计了一种适合DECT(Digital Enhanced Cordless Telephone)标准的1.4 MS/s Nyquist转换速率、14位分辨率模数转换器的ΣΔ调制器.该调制器采用了多位量化的级联型(2-1-14b)结构,通过Cadence SpectreS仿真验证,在采样时钟为25 MHz和过采样率为16的条件下,该调制器可以达到86.7 dB的动态范围,在3.3 V电源电压下其总功耗为76 mW.     

一种应用于中频数字化接收的连续/离散时间混合结构带通Σ-Δ ADC

设计了一种应用于中频数字化接收的基于连续/离散时间混合结构带通Σ-Δ ADC。调制器采用六阶带通多比特量化结构,环路滤波器由两个连续时间谐振器和一个离散时间谐振器组成。采用电容数字校准技术将LC连续时间谐振器和RC连续时间谐振器的谐振频率校准至ADC中心频率f_clk/8。量化器采用3 bit Flash ADC实现。同时,使用数据加权平均算法对反馈DAC单元之间的失配进行校准。整体中频数字化接收机基于0.18 μm SiGe BiCMOS工艺设计。后仿真结果表明,在3.3 V电源电压下,当采样时钟频率f_clk为18 MHz且过采样率为45时,该Σ-Δ ADC消耗21 mW的功耗,在200 kHz的带宽范围内获得89 dB的信噪比和95 dB的无杂散动态范围。     

2-1-1级联连续时间型ΣΔ调制器系统设计

高阶连续时间型ΣΔ调制器提供了一种有效的获得高分辨率、低功耗模数转换器的方法.提出了一种新型的2-1-1级联的连续时间型ΣΔ调制器结构.采用冲激不变法将离散时间型ΣΔ调制器变换为连续时间型ΣΔ调制器,利用Simulink对该调制器进行系统级建模和仿真,峰值信噪比达到105dB.分析了电路的非理想因素对调制器行为的影响,以获得90dB信噪比为目标确定了电路子模块指标.仿真结果表明,该结构能有效降低系统功耗,并验证了电路的可行性.     

一种高性能多位量化∑-△调制器的设计

实现了一种适用于信号检测的低功耗∑-△调制器.调制器采用2阶3位量化器结构,并使用数据加权平均算法降低多位DAC产生的非线性.调制器采用TSMC 0.18 μm混合信号CMOS工艺实现.该调制器工作于1.8V电源电压,在50 kHz信号带宽和12.8 MHz采样频率下,整体功耗为3 mW,整体版图尺寸为1.25 mm×1.15 mm.后仿真结果显示,在电容随机失配5‰的情况下,该调制器可以达到91.4 dB的信噪失真比(SNDR)和93.6 dB的动态范围(DR).     

一种14位、1.4MS/s、多位量化的级联型Σ△调制器

在 0 .6μm CMOS工艺条件下设计了一种适合 DECT(Digital Enhanced Cordless Telephone)标准的 1 .4MS/s Nyquist转换速率、1 4位分辨率模数转换器的ΣΔ调制器。该调制器采用了多位量化的级联型 (2 -1 -1 4b)结构 ,通过 Cadence Spectre S仿真验证 ,在采样时钟为 2 5 MHz和过采样率为 1 6的条件下 ,该调制器可以达到 86.7d B的动态范围 ,在 3 .3 V电源电压下其总功耗为 76m W。     

一种基于SAR量化器的低功耗音频Δ-Σ调制器

基于0.18 μm CMOS工艺,采用离散3阶前馈结构,设计了一种低功耗音频调制器。采用4位SAR量化器,相比于Flash ADC类型的量化器,减少了比较器的个数,降低了量化器的功耗。与传统的利用有源加法器对输入信号和积分器输出进行求和的方式不同,该设计利用SAR量化器实现输入信号的求和,极大地降低了整个调制器的功耗。此外,调制器采用增益提高型低功耗放大器结构,相比于套筒式共源共栅放大器、折叠式共源共栅放大器等传统类型的放大器,节省了功耗。仿真结果表明,在20 kHz信号带宽、1.8 V电源电压下,调制器的SNDR为94.6 dB,SFDR为107 dB,功耗仅为145 μW。     

一种宽带多模数字抽取滤波器

提出了一种应用于连续时间Σ-Δ ADC的多模数字抽取滤波器。通过采用不同类型滤波器级联结构,合理分配不同级间下采样因子,有效降低了电路复杂度、面积和功耗。通过级间滤波器相互配合,实现了该滤波器的多带宽、多模式功能。基于65 nm CMOS工艺进行后端设计,仿真结果表明,该多模抽取滤波器的工作带宽为20~50 MHz,当工作带宽为20 MHz和50 MHz时,有效位数分别为10.64位和10.48位。