ISSCC 2014Session 12Sensors
该论文提出了一种全CMOS温度传感器,采用动态阈值MOS晶体管(DTMOST)作为感温元件,结合逆变器-based二阶zoom ADC实现低功耗高精度读取,适用于RFID应用。在0.85V供电下功耗仅600nW,并在-40至125°C范围内达到±0.4°C(3σ)的精度。
▸使用动态阈值MOS晶体管(DTMOST)作为温度传感器件,实现了亚1V的低电压操作。
▸采用逆变器-based二阶zoom ADC,结合动态误差校正技术,在低功耗下实现高精度温度读数。
ISSCC 2013Session 6Medical & Bio
本文提出了一种1024×8像素、700ps时间门控的SPAD线传感器,用于激光拉曼光谱和LIBS分析,解决了拉曼信号被荧光背景淹没的问题。该传感器通过时间域滤波有效抑制荧光,适用于太空和火星车上的行星探测任务。
▸首次实现1024×8像素的SPAD线传感器,具备700ps时间门控能力,可精确分离拉曼信号与荧光背景。
▸将时间分辨单光子探测技术应用于拉曼光谱和LIBS,显著提升信噪比,适用于极端环境(如太空)。
ISSCC 2013Session 22Sensors
本文提出了一种用于电池监测的微功耗电流传感系统,由校准分流电阻、ΔΣ ADC和动态带隙参考构成。通过动态误差校正和数字温度补偿技术,在-40至+85°C范围内实现了0.03%的增益误差和10μA偏移,精度比使用片外参考的方案提升3倍。
▸采用动态误差校正(如斩波)和数字温度补偿,在宽温度范围内实现高精度电流测量,无需外部参考。
▸片上集成动态带隙参考(BGR),具有低温度系数,替代传统片外精密参考,降低功耗和成本。
ISSCC 2013Session 20Clocking & PLLs65nm CMOS
该论文提出了一种基于60GHz全数字分数-N锁相环(ADPLL)的毫米波数字发射机,解决了60GHz下MOS变容管Q值低导致DCO性能差的问题。通过两点调频实现宽带调制,并支持高度可重构性,适用于低成本、高集成度的射频与基带电路集成。
▸提出了一种60GHz全数字分数-N锁相环架构,克服了毫米波频段DCO品质因数低的挑战。
▸采用两点调频(two-point FM)技术,实现了宽带频率调制,支持高数据率传输。
ISSCC 2013Session 20Clocking & PLLs65nm CMOS
该论文提出一种三次谐波注入技术,应用于65nm CMOS工艺的Class-F振荡器,实现了5.87-7.56GHz的频率范围并达到192dBc/Hz的优异FOM值,有效降低了相位噪声。
▸提出三次谐波注入技术,通过增强三次谐波电压分量,使振荡器工作在Class-F模式,降低ISF rms值从而改善相位噪声。
▸利用低Q因数和强注入电流实现宽锁定范围,推动三次谐波振荡达到准方波波形,提升效率和谐波含量。
ISSCC 2013Session 15Data Converters
本文提出一种无时钟的自定时增量ΔΣ ADC,采用过零点检测技术,无需专用时钟信号,从而降低功耗和系统复杂度。该ADC适用于能量受限的传感器应用,可自动断电以适应不同转换速率。
▸首次提出自定时(异步)增量ΔΣ ADC,免除时钟信号需求
▸采用过零点检测技术实现自定时操作,降低功耗
ISSCC 2013Session 10Analog Circuitsnull
该论文提出了一种多路径斩波稳定电容耦合运算放大器,解决了传统电容耦合斩波放大器在斩波频率附近存在传输函数陷波以及纹波抑制环路导致建立时间过长的问题。通过引入多路径技术,实现了20V输入共模范围、3μV失调和更快的建立时间。
▸提出多路径斩波稳定架构,消除了斩波频率附近的传输函数陷波,同时保持高功率效率和低失调。
▸通过优化纹波抑制环路设计,将建立时间从传统方案的1ms显著缩短,提升了放大器的动态响应性能。
ISSCC 2013Session 10Analog Circuits65nm CMOS
该论文提出了一种基于离散时间(DT)模拟信号处理方法的7阶IIR低通滤波器,在65nm CMOS工艺中实现了2mW功耗、800MS/s采样率、400kHz至30MHz可调带宽和100dB阻带抑制,解决了传统Gm-C和active-RC滤波器在低电压下难以实现高增益宽带宽且功耗效率低的问题。
▸采用离散时间模拟信号处理架构,避免了高性能运算放大器的需求,降低了功耗并提高了可调性。
▸实现了7阶IIR滤波器的高阶阻带抑制(100dB)与宽带宽可调范围(400kHz-30MHz),同时保持极低功耗(2mW)。
ISSCC 2012Session 20RF & Wireless65nm CMOS
该论文提出了一种用于相位去敏化的限幅与恢复技术,在1.2V 65nm CMOS振荡器中实现了满足GSM和DCS基站及移动台严格相位噪声要求的性能。解决了传统全单片VCO在体CMOS工艺中难以满足蜂窝移动通信系统相位噪声指标的问题。
▸提出限幅与恢复技术,通过限制振荡器输出幅度并恢复信号完整性,有效降低相位噪声对电源和衬底噪声的敏感度。
▸在65nm CMOS工艺中实现了1.2V低电压工作,同时满足GSM-900-BTS和DCS-1800-BTS的RX相位噪声要求以及GSM移动台的TX相位噪声要求。
ISSCC 2012Session 11Sensors
该论文提出了一种用于RFID标签的高能效CMOS温度传感器,通过电压校准技术,在-55至125°C的宽温度范围内实现了±0.15°C(3σ)的高精度,同时每次转换仅消耗27nJ能量,相比先前同类传感器能效提升20倍以上。
▸采用电压校准技术替代传统的温度校准,显著降低了校准成本并提高了精度。
▸通过优化的电路设计和低功耗架构,实现了极低的能量消耗(27nJ/转换),适合无源RFID应用。
ISSCC 2012Session 11Sensors
该论文提出了一种基于硅和二氧化硅中热扩散原理的时间域温度传感器,能够在-70至200°C范围内实现±0.4°C(3σ)的高精度温度测量,解决了传统BJT温度传感器在高温下精度急剧下降的问题。
▸利用热扩散在硅和二氧化硅中的传播延迟与温度的关系实现温度传感,避免了BJT中饱和电流的温度依赖性误差。
▸采用时间域测量方式,通过量化热脉冲的传播时间来实现温度转换,提高了高温下的稳定性和精度。
ISSCC 2012Session 11Sensors
本文提出一种用于位移传感的电容数字转换器,实现了17位分辨率和20微秒转换时间,满足精密机电系统对亚纳米级动态稳定性的需求。
▸实现了17b的高分辨率电容数字转换,适用于亚纳米级位移传感。
▸在20微秒内完成转换,实现低延迟,适用于实时伺服控制。
ISSCC 2011Session 6Power Management
本文提出了一种用于桥式传感器的21位±40mV范围读出IC,通过三级电流反馈仪表放大器与增量ΔΣ调制器结合,实现了低噪声、高精度和低漂移,解决了传感器系统在温度变化下保持精度的问题。
▸采用三级电流反馈仪表放大器(CFIA)结构,有效降低热噪声和1/f噪声。
▸结合增量ΔΣ调制器,实现21位高分辨率读出,同时保持极低的失调和增益漂移(几ppm/°C)。
ISSCC 2011Session 13Analog Circuits
该论文提出了一种采用连续时间增益误差降低环路的斩波电流反馈仪表放大器,解决了传统CFIA因跨导器失配导致增益精度有限的问题,实现了0.06%的未修调增益误差。
▸提出连续时间增益误差降低环路,通过反馈环路自动校正跨导器失配引起的增益误差,无需修调。
▸结合斩波技术降低低频噪声和失调,同时保持高增益精度和低功耗。
ISSCC 2010Session 4Analog Circuits
本文提出了一种斩波稳定的多路径电流反馈仪表放大器(CFIA),通过连续时间纹波降低环路(RRL)消除斩波引起的纹波,实现了2µV的偏移和21nV/√Hz的噪声密度。该设计解决了传统斩波放大器需要额外滤波或自动调零的问题。
▸采用多路径电流反馈结构结合斩波稳定,实现了低噪声和低失调。
▸引入连续时间纹波降低环路(RRL),无需额外的陷波滤波器或自动调零即可有效抑制斩波纹波。
ISSCC 2010Session 4Analog Circuits
本文提出了一种基于硅热扩散率的片上频率参考,利用标准CMOS工艺实现,通过热扩散率的温度稳定性达到±0.1%的绝对精度,覆盖-55°C到125°C的宽温度范围,解决了传统RC或环形振荡器精度受工艺和温度影响大的问题。
▸首次利用IC级硅的热扩散率作为频率参考,该物理量具有极好的温度稳定性和工艺一致性。
▸在标准CMOS工艺中实现热扩散率传感电路,无需特殊工艺或外部元件,通过电热滤波器的相频特性提取频率。
ISSCC 2010Session 2RF & Wireless65nm CMOS
本文在65nm CMOS工艺中实现了一个60GHz频段2×2相控阵发射机,能够独立调谐垂直和水平极化,以增加有效各向同性辐射功率并补偿60GHz频段的高路径损耗。
▸在65nm bulk CMOS中实现了60GHz相控阵发射机,支持独立极化调谐。
▸通过2×2阵列提高了有效各向同性辐射功率,增强了毫米波通信链路的覆盖范围。
ISSCC 2010Session 17Sensors0.18µm CMOS
本文提出了一种基于硅热扩散率的温度传感器,其数字输出对工艺和封装应力不敏感,且与绝对温度呈近似线性关系。通过利用热扩散率的温度依赖性,在0.18µm CMOS工艺中实现了未经校准的±0.2°C (3σ) 高精度,覆盖-55°C到125°C范围,并随工艺微缩而性能提升。
▸利用硅的热扩散率与温度的关系实现温度传感,避免了传统温度传感器对工艺校准的依赖。
▸传感器精度主要受光刻分辨率限制,因此能受益于摩尔定律,在更先进工艺下精度更高。
ISSCC 2009Session 22RF & Wireless65nm CMOS
该论文提出了一种在65nm CMOS工艺中实现的60GHz频段功率放大器,采用1V电源电压,实现了11.5dBm的饱和输出功率和11%的峰值功率附加效率(PAE),解决了深亚微米CMOS技术中低电源电压限制输出摆幅和饱和功率的问题。
▸在65nm CMOS工艺中实现了60GHz频段1V电源电压下的功率放大器设计,兼顾了输出功率和效率。
▸通过优化电路拓扑和匹配网络,在毫米波频段实现了11.5dBm的饱和输出功率和11%的PAE。
ISSCC 2009Session 19Analog Circuits
该论文提出了一种斩波电流反馈仪表放大器,通过AC耦合纹波降低环路实现了1mHz的1/f噪声拐点,解决了精密热敏电阻桥读出中的热膨胀补偿问题。
▸采用斩波电流反馈架构以降低1/f噪声
▸引入AC耦合纹波降低环路来抑制斩波引起的纹波
ISSCC 2008Session 32Sensors
该论文提出了一种基于热扩散率传感的CMOS温度-数字转换器,无需片外模拟元件,在-55至125°C范围内实现了±0.5°C(3σ)的未校准器件间精度,解决了传统带隙温度传感器受工艺偏差影响的问题。
▸利用硅体热扩散率对工艺不敏感的特性实现温度传感,无需校准即可获得高精度。
▸完全集成于CMOS工艺,无需片外模拟元件,且输出为数字信号,线性度优于传统方案。
ISSCC 2008Session 3Other
该论文提出了一种用于双向高端电流检测的电流反馈仪表放大器,通过结合斩波和自稳零技术实现了5µV的超低输入失调电压,有效减小了检测电阻的功耗并提高了精度。
▸将斩波与自稳零技术结合,大幅降低仪表放大器的输入失调电压至5µV。
▸实现双向高端电流检测,适用于移动电源管理中的正电源串联电阻电流测量。
ISSCC 2008Session 26Wireless90nm CMOS
该论文提出了一种56-65GHz注入锁定频率三倍器,在90nm CMOS工艺中实现正交(I/Q)输出,解决了毫米波本振源的正交信号生成问题,适用于60GHz通信和汽车雷达等应用。
▸采用注入锁定技术实现频率三倍,同时产生正交输出,无需额外移相器。
▸在90nm CMOS工艺中实现了56-65GHz的宽频率范围覆盖,兼顾低成本和低功耗。
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