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20 mW 12位5 MHz信号带宽连续时间Σ-Δ调制器

在SMIC 0.18 μm CMOS 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Σ-Δ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200 MHz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5 MHz的信号带宽和75 dB的动态范围;在1.8 V电源电压下,其总功耗为20 mW.     

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。     

ADSL中宽带∑Δ调制器的系统设计

非对称数字用户环路(ADSL)是一种宽带接入网技术,对其调制解调器电路中模数转换器的带宽和精度要求较高。∑△调制器具有高精度和低功耗的优点,但是由于采用过采样技术,其带宽较小。为了增加带宽适合宽带应用,本文采用基于块数字滤波器的调制器结构设计了应用于ADSL的两通道二阶宽带∑△调制器系统。该∑△调制器在不提高系统时钟频率的条件下,可使系统的有效采样频率增为原来的两倍,从而使得其带宽增加1倍。采用带通噪声传递函数降低了由于通道系数失配而折叠到信号带宽内的噪声,提高了调制器的信号噪声失真比。利用SIMULINK软件工具对电路非理想特性进行了建模和仿真,仿真结果表明在系统时钟频率为71.4MHz,系数失配为0.5%的条件下,调制器的带宽为1.1MHz,噪声失真比为83.9dB,满足ADSL的应用要求,并且该调制器能够有效地抑制闲杂音,不需要采用随机扰动信号来抑制调制器的闲杂音,简化了后续的电路设计。     

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.     

一种高线性度100 kHz带宽∑△调制器

设计了一个100 kHz信号带宽、80 dB SNDR、3.3 V电源电压的单环三阶∑△调制器.电路采用AB类运放,可在较低静态功耗下实现较高的压摆率.电路采用UMC 0.18μm CMOS工艺制作,版图面积为1.7 mm×1.3 mm.芯片测试结果显示:在12 MHz时钟频率、60倍过采样下,调制器可达到100 kHz信号带宽,75.7 dB SNDR和98 dB SFDR.     

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。     

基于0.18µm CMOS工艺的高阶单环∑△ADC以及降采样数字滤波器的设计

设计了一个过采样、高阶一位单环∑△模数转换器以及后级降采样数字滤波器。整个芯片采用TSMC 0.18µm CMOS工艺实现,芯片面积1mm×2mm,功耗为56mW。 调制器采用1.8V全差分电路结构,在过采样率64,时钟频率81.92MHz,640kHz带宽内,实测精度达到了15.32位,动态范围94dB。降采样数字滤波器的通带波纹小于0.01dB,阻带衰减75dB,过渡带为640kHz-740kHz。     

一种应用于LTE协议的高速ΣΔADC的降采样滤波器

设计了一种应用于LTE协议的20 MHz带宽、12-bit精度ΣΔ模数转换器中的降采样低通数字滤波器,该滤波器采用一级梳状滤波器与两级半带滤波器级联的结构。基于低功耗设计考虑,降采样滤波器采用多相分解、CSD编码等技术,并对片内时钟偏差、串扰等进行优化以提高芯片的产率和可靠性。该设计在SMIC 00.13μm 1P8M标准CMOS工艺流片,测试结果表明芯片工作在11.2 V电源电压和500 MHz时钟频率时,在20 MHz的信号带宽内,带本滤波器的ΣΔADC的峰值SNDR和SNR分别为64.16 dB和64.71 dB,滤波器的功耗为4.8 mW。     

ADSL中宽带∑△调制器的系统设计

非对称数字用户环路(ADSL)是一种宽带接入网技术,对其调制解调器电路中模数转换器的带宽和精度要求较高.∑△调制器具有高精度和低功耗的优点,但是由于采用过采样技术,其带宽较小.为了增加带宽适合宽带应用,本文采用基于块数字滤波器的调制器结构设计了应用于ADSL的两通道二阶宽带EA调制器系统.该∑△调制器在不提高系统时钟频...     

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。     

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.     

四阶连续时间正交带通ΣΔ调制器的设计

介绍一个适用于低中频架构的四阶连续时间正交带通ΣΔ调制器的设计,通过采用复数积分器代替传统的谐振器,优化了调制器的噪声整形性能。调制器采用开关电容反馈DAC来减少对时钟抖动的敏感度。电路设计采用smic0.13mixed-signalCMOS工艺,仿真结果表明,在12MHz采样频率下,调制器的信号噪声失真比可达到78dB,其信号带宽为200kHz,中心频率在200kHz。     

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。     

基于开关电容技术的Σ-Δ调制器的设计

基于0.18μm标准CMOS工艺,设计并实现了一个单环三阶开关电容Σ-Δ调制器。电路采用具有加权前馈求和网络的积分器级联型拓扑结构,采用优化的具有正反馈的单级A类OTA来降低功耗。在设计中,采用电流优化技术来降低运算跨导放大器(OTA)的功耗。Σ-Δ调制器的过采样率为128,时钟频率为6.144 MHz,信号带宽为24 kHz,最大信噪比为100 dB,动态范围为103 dB。电路在1.8 V电源供电下功耗为2.87 mW。     

22?Bit三阶Cascaded结构Sigma?Delta 调制器设计

设计一款可用于称重传感器ADC的高精度2?1级联结构Sigma?Delta调制器。在考虑非理想因素的前提下,采用Matlab/Simulink数学建模和仿真表明,在信号带宽为20 Hz,过采样率为1024的情况下,该调制器的信噪比为170.7 dB。采用Charter 0.35μm工艺对该调制器进行电路级设计并用Spectre仿真,电路信噪比为144.8 dB,该结果高于22位要求的135 dB。     

一种0.35 μm CMOS高精度Σ-Δ A/D转换器

提出了一种应用于MEMS压力传感器的高精度Σ-Δ A/D转换器。该电路由Σ-Δ调制器和数字抽取滤波器组成。其中,Σ-Δ调制器采用3阶前馈、单环、单比特量化结构。数字抽取滤波器由级联积分梳状(CIC)滤波器、补偿滤波器和半带滤波器(HBF)组成。采用TSMC 0.35 μm CMOS工艺和Matlab模型对电路进行设计与后仿验证。结果表明,该Σ-Δ A/D转换器的过采样比为2 048,信噪比为112.3 dB,精度为18.36 位,带宽为200 Hz,输入采样频率为819.2 kHz,通带波纹系数为±0.01 dB,阻带增益衰减为120 dB,输出动态范围为110.6 dB。     

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.     

80dB动态范围，用于低中频结构GSM接收机的ΣΔ调制器

介绍了一个200kHz信号带宽、用于低中频结构GSM射频接收机的高精度ΣΔ调制器.该调制器采用3阶单环单比特的结构,电路使用全差分开关电容结构实现,并在0.6μm 2P2M CMOS工艺下流片验证.调制器使用全差分±1V参考电压,工作在26MHz采样频率,过采样率为64.测试结果表明,在200kHz信号带宽内,调制器达到80.6dB动态范围,峰值SNDR达到71.8dB,峰值SNR达到73.9dB.整个调制器电源电压为5V,静态功耗为15mW.