ISSCC 2025Session 4Analog Circuits
该论文提出了一种采用模拟调节避免交叉电流的32kHz晶体振荡器,实现了0.36nW的超低功耗和0.9V的低电压工作,适用于电池驱动的物联网时间保持应用。
▸提出模拟调节技术,有效避免交叉电流,降低功耗。
▸在0.9V低电压下实现0.36nW的极低功耗,适合能量受限的IoT设备。
ISSCC 2025Session 20Medical & Bio
本文提出一种无晶振的BodyID系统,采用异步无时钟的泄漏供电唤醒接收机,并通过过信道时钟恢复实现低功耗通信。该设计去除了传统收发器中始终运行的时钟,将空闲功耗降至泄漏级别,同时保持低延迟唤醒。
▸提出无晶振架构,完全去除始终运行的时钟,消除空闲期间的功耗浪费。
▸采用泄漏供电的异步无时钟唤醒接收机,实现超低功耗唤醒功能。
ISSCC 2023Session 3Other22nm CMOS
该论文提出了一种工作在22nm CMOS工艺下的32kHz晶体振荡器,总功耗仅为0.954nW。通过采用基于Gm-C的电流注入控制技术,有效解决了传统脉冲注入晶体振荡器在超低功耗下的频率稳定性和启动问题。
▸提出Gm-C电流注入控制方法,实现亚纳瓦级功耗下精确的能量补充。
▸在22nm CMOS工艺中实现了0.954nW的超低功耗32kHz晶体振荡器。
ISSCC 2023Session 3Other
该论文提出了一种采用二进制搜索辅助的两步注入技术的晶体振荡器,工作在12/13.56MHz,通过精确校准注入频率显著降低了启动能量和时间,解决了传统MHz范围晶体振荡器启动缓慢、功耗高的问题。
▸提出二进制搜索辅助的两步注入技术,快速校准注入频率至晶体串联谐振频率,减少启动时间和能量。
▸实现启动能量仅5.0nJ,启动时间为45.8μs,相比传统方案大幅提升能效。
ISSCC 2023Session 3Other
本文提出了一种1.4µW/MHz、100MHz的RC振荡器,通过新颖的补偿技术将-40°C至85°C范围内的频率不准确度降低至±1030ppm,并验证了500小时加速老化后的稳定性,旨在替代晶体或MEMS振荡器用于中高稳定性时钟源。
▸提出针对电阻温度系数(TC)引起频率误差的新型补偿方法,在宽温度范围内实现高精度。
▸通过加速老化测试(500小时@12V?)验证了长期可靠性,保证全生命周期性能。
ISSCC 2021Session 32Clocking & PLLs
本文提出了一种采用32kHz参考频率的分数-N过采样锁相环(OSPLL),通过DAC和DTC辅助技术实现200kHz环路带宽和5.79ps rms抖动,解决了传统32kHz参考PLL因窄环路带宽而导致的抖动性能下降问题。
▸采用DAC和DTC辅助的过采样架构,使得PLL能够以32kHz参考频率实现200kHz的高环路带宽,突破了传统限制。
▸通过过采样技术,在不增加参考频率的情况下显著提升PLL的带宽和抖动性能。
ISSCC 2021Session 29Digital Circuits
本文提出了一种无开关电容稳压器(SCVR)的动态电压堆叠方案,用于物联网微控制器,实现了115nA的睡眠电流和1205的ULPMark-CP得分。该方案解决了传统设计在低负载电流下SCVR效率低、睡眠电流无法进一步降低的问题。
▸提出无SCVR的动态电压堆叠结构,消除了SCVR在低负载时的静态电流损耗,大幅降低睡眠功耗。
▸通过动态电压堆叠技术,实现了3V供电下仅115nA的超低睡眠电流,并达到1205的ULPMark-CP高分。
ISSCC 2020Session 3Analog Circuits
本文提出了一种基于BJT的温度-数字转换器,实现了0.65mK的分辨率和190fJ·K2的能效品质因数,解决了高稳定性MEMS振荡器在热动态环境中的温度补偿问题。
▸通过优化电路架构和低功耗设计,在0.72ms转换时间内达到0.65mK的高分辨率。
▸实现了190fJ·K2的能效品质因数,相比现有BJT传感器能效提升超过20%。
ISSCC 2020Session 3Analog Circuits
本文提出一种0.51nW、32kHz的晶体振荡器,采用高能量噪声比脉冲注入技术,实现了2ppb的艾伦方差底限。解决了超低功耗晶振中功耗与相位噪声性能的权衡问题。
▸提出高能量-噪声比脉冲注入技术,在极低功耗下有效维持振荡稳定性
▸通过优化能量注入效率与振幅控制,将功耗降至0.51nW同时保持低噪声
ISSCC 2019Session 18Analog Circuits
这篇论文提出了一种使用同步信号注入的32MHz晶体振荡器,实现了快速启动,解决了低功耗传感器节点中晶体振荡器启动时间长导致能耗高的问题。
▸提出同步信号注入技术,通过在起振过程中注入与晶体谐振频率同步的信号,大幅缩短启动时间。
▸优化了电路设计,在实现快速启动的同时保持低功耗,适用于BLE等低占空比应用。
ISSCC 2019Session 18Analog Circuits65nm CMOS
本文提出一种采用两步注入技术的54MHz晶体振荡器,在65nm CMOS工艺中实现30倍的启动时间缩短。解决了传统注入技术需要注入频率精确匹配晶振频率的难题,降低了启动时间,适用于低功耗通信系统。
▸提出两步注入技术,无需注入频率与晶振频率精确匹配,克服了PVT变化下的频率失配问题。
▸实现30倍启动时间缩短,显著降低占空比系统的平均功耗。
ISSCC 2019Session 18Analog Circuits
提出一种基于直流维持放大器的32kHz晶体振荡器,在0.5V电压下仅消耗0.55nW功率,解决了传统Pierce振荡器在物联网应用中功耗过高的问题。
▸采用直流维持放大器替代传统交流耦合结构,大幅降低静态功耗
▸实现0.5V超低电压工作与0.55nW超低功耗,适用于能量受限的IoT设备
ISSCC 2018Session 3Analog Circuits
本文提出一种无需稳压器的亚0.5V晶体振荡器,用于能量收集的蓝牙低功耗无线电。通过双模式跨导方案和可缩放自参考啁啾注入技术,解决了在变化电源电压下的启动和稳态挑战,实现了14.2nJ的启动能量。
▸提出regulation-free sub-0.5V晶体振荡器架构,避免使用中间电源转换器,降低损耗和成本。
▸采用Dual-Mode gm Scheme和Scalable Self-reference Chirp Injection (SSCI)技术,实现在不稳定亚0.5V电源下的可靠启动和稳态运行。
ISSCC 2018Session 28Wireless16nm FinFET
该论文提出了一种在16nm FinFET工艺中实现的0.45V亚毫瓦全数字PLL,用于蓝牙低功耗(BLE)调制和瞬时信道跳频。通过降低DCO的闪烁相位噪声,允许在接收数据包期间冻结调谐字更新并直接FM调制DCO,从而在低功耗下实现快速信道获取和相位噪声抑制。
▸采用0.45V超低电压供电,实现亚毫瓦级功耗的全数字PLL架构。
▸通过降低DCO闪烁相位噪声,在接收数据包期间冻结调谐字更新并直接FM调制DCO,简化了调制路径并降低了功耗。
ISSCC 2017Session 5Analog Circuits
该论文提出了一种用于物联网应用的低功耗24MHz数字控制晶体振荡器,通过快速启动技术解决了传统晶体振荡器启动时间过长导致的高功耗问题。
▸提出了一种数字控制晶体振荡器架构,实现了36nJ的启动能量和超过13倍的启动时间缩短。
▸通过优化电路设计和控制算法,在95μW的低功耗下实现了24MHz的稳定时钟输出。
ISSCC 2016Session 5Analog Circuits
该论文提出了一种采用抖动注入技术的24MHz晶体振荡器,实现了快速启动,解决了物联网无线节点中晶体振荡器启动时间过长导致能量浪费的问题。通过抖动注入技术,在保持低功耗的同时显著缩短了启动时间。
▸提出了一种基于抖动注入的快速启动技术,通过注入抖动信号加速晶体振荡器的起振过程。
▸实现了在24MHz频率下快速启动,同时保持低功耗,适用于蓝牙低功耗等物联网应用。
ISSCC 2016Session 5Analog Circuits
本文提出了一种39.25MHz无LDO堆叠放大器晶体振荡器(SAXO),工作在I/O电压下,实现了19µW超低功耗和278dB FOM。通过引入低通滤波器,将1kHz偏移相位噪声从-122dBc/Hz降至-139dBc/Hz,解决了传统晶体振荡器在低功耗下相位噪声差的问题。
▸提出堆叠放大器结构(SAXO)实现无LDO操作,直接工作在I/O电压,降低功耗和面积。
▸通过Miller效应和有源电阻倍增技术,实现27MΩ的大电阻(面积仅1800μm²),并利用增益放大实现500pF等效电容,从而集成低通滤波器降低相位噪声。
ISSCC 2015Session 5Analog Circuits
本文提出一种37µW双模式晶体振荡器,仅使用单个晶体即可同时生成MHz和kHz时钟,从而消除无线传感器节点中通常需要的第二个晶体,降低成本和尺寸。该振荡器适用于单晶体无线电系统,解决了多晶体带来的面积和成本问题。
▸提出双模式操作架构,单个晶体可工作在MHz和kHz两种频率模式,替代传统两个晶体的方案。
▸实现极低功耗37µW,适合电池供电的无线传感器节点,同时保持频率稳定性。
ISSCC 2013Session 10Analog Circuits
本文提出一种120nW、18.5kHz的RC振荡器,通过比较器失调消除技术实现±0.25%的温度稳定性。该振荡器旨在替代晶振作为无线传感器中休眠模式的定时器,大幅降低功耗并减小尺寸与成本。
▸提出一种比较器失调消除技术,在不增加功耗的前提下显著提高RC振荡器的温度稳定性
▸整体电路采用超低功耗设计,总功耗仅120nW,适合电池供电的物联网设备
ISSCC 2010Session 17Sensors45nm LP Digital CMOS
该论文提出了一种基于SAR ADC的原位温度传感接口,用于补偿晶体振荡器的频率-温度漂移,以满足多无线电移动设备对频率稳定性(<1ppm)的严格要求。该接口在45nm LP数字CMOS工艺中实现,能够应对超过100°C的宽温度范围和快速温度变化。
▸提出了一种基于SAR ADC的原位温度传感架构,直接集成在数字CMOS工艺中,用于实时监测晶振温度并补偿频率漂移。
▸实现了高精度温度测量与低功耗设计,适用于对频率稳定性要求严格的移动通信设备(如3G/4G/GPS)。
ISSCC 2008Session 19Clocking & PLLs
本文提出一种基于Pierce振荡器的温度补偿数字控制晶体振荡器(DCXO),采用开关电容阵列代替传统的变容二极管和DAC,实现直接数字频率控制,适用于无线通信应用。
▸使用开关电容阵列替代变容二极管,实现数字字直接控制频率,简化了模拟DAC转换环节。
▸集成温度补偿机制,提高晶体振荡器在全温范围内的频率稳定性。