机构

Oregon State University

20 篇

ISSCC 2024Session 12RF & Wireless
Kareem Rashed1, Aswin Undavalli2, Shantanu Chakrabartty2, Aravind Nagulu2, Arun Natarajan1
本文提出了一种基于电荷阈值化的可扩展、瞬时宽带5GS/s RF相关器,解决了传统数字相关器功耗高和模拟相关器相关长度短、功耗面积大的问题,实现了8位ENOB和152 TO的性能。
采用电荷阈值化技术实现模拟相关运算,避免了ADC的使用,降低了功耗和面积。
实现了5GS/s的瞬时宽带采样率和可扩展架构,支持更长的相关长度。
ISSCC 2022Session 25Data Converters180nm CMOS
Calvin Yoji Lee, Un-Ku Moon
本文提出了一种采用单端环形放大器积分器的单环ΔΣ调制音频ADC,在180nm工艺下实现了0.0375mm²的小面积和203.5µW的低功耗,动态范围达到108.8dB。通过伪伪差分架构有效消除了闪烁噪声,适用于电池供电的消费电子设备。
首次在单环ΔΣ调制器中采用单端环形放大器积分器,在保持高能效的同时显著减小芯片面积。
利用伪伪差分(PPD)架构实现闪烁噪声消除,无需传统斩波稳定技术,简化了电路设计。
ISSCC 2021Session 14mm-Wave
Robin Garg, Sanket Jain, Paul Dania, Arun Natarajan
该论文提出了一种26GHz全双工循环器接收机,用于毫米波中继器,通过自干扰消除技术实现53dB/400MHz(40dB/800MHz)的隔离度,解决了毫米波5G NR中继器/中继节点的全双工通信问题,提升了频谱效率和覆盖范围。
提出了一种基于循环器的全双工接收机架构,在毫米波频段实现共享天线接口的收发隔离。
实现了宽带自干扰消除,在400MHz带宽内达到53dB消除深度,在800MHz带宽内达到40dB消除深度。
ISSCC 2020Session 26Medical & Bio
Soumya Bose*, Boyu Shen*, Matthew L. Johnston
本文提出了一款利用人体热能自供电的心跳检测系统级芯片(SoC),功耗仅20µW,可实现自维持的穿戴式医疗设备,解决了电池供电设备在长期连续监测中的续航问题。
首次将人体热能采集与低功耗心跳检测电路集成在单个SoC中,实现自供电运行,无需电池。
在极低功耗(20µW)下实现精确的心跳检测,并能在真实运动条件下保持测量准确性。
ISSCC 2018Session 8Wireless
Kamala Raghavan Sadagopan1, Jian Kang1, Yogesh Ramadass2, Arun Natarajan1
该论文提出了一种用于WiFi反向信道无线供电的共集成天线能量收集器,解决了小尺寸天线在2.4GHz WiFi低功率环境下能量收集效率低和冷启动困难的问题。通过共集成天线和整流器设计,实现了极低功耗的无线能量收集。
提出共集成天线与整流器的设计,减小了系统体积并提高了能量收集效率。
实现了960pW的超低功耗能量收集,支持冷启动功能。
ISSCC 2018Session 26RF & Wireless
Sanket Jain, Abhishek Agrawal, Manoj Johnson, Arun Natarajan
本文提出了一种基于N-path混频器的宽带混合耦合器环形器天线接口,实现了全双工通信中的低噪声自干扰消除。该设计在0.55-0.9GHz频率范围内达到2.7dB的噪声系数和40dB的发射自干扰抑制,提升了频谱效率。
采用N-path混频器实现宽带混合耦合器环形器,突破了传统环形器的带宽限制。
在低噪声系数下实现40dB的发射自干扰抑制,适用于全双工无线系统。
ISSCC 2018Session 14Data Converters
Tao He1, Michael Ashburn2, Stacy Ho2, Yi Zhang1, Gabor Temes1
本文提出了一种50MHz带宽的连续时间ΔΣ调制器,通过动态误差校正技术解决了多比特反馈DAC中的符号间干扰问题,实现了79.8dB SNDR和95.2dB SFDR。该设计在保持高能效的同时满足了蜂窝通信的带宽需求。
提出了一种动态误差校正技术,有效抑制了多比特反馈DAC中的符号间干扰,提升了SFDR。
采用多比特反馈架构,在低过采样率下实现了高分辨率和高线性度。
ISSCC 2017Session 29Wireline I/O
Ashwin Ramachandran, Arun Natarajan, Tejasvi Anand
该论文提出了一种用于非对称链路(如内存接口和显示驱动器)的16Gb/s线缆收发器,采用集成脉冲宽度调制(iPWM)实现相位域均衡,在发射端完成全部均衡,从而简化接收端设计。相比传统分段FFE,该方案降低了功耗和面积开销,实现了3.6pJ/b的能效。
提出相位域均衡(iPWM)方案,通过脉冲宽度调制在发射端实现均衡,无需传统多段FFE的大量分段和预驱动器。
发射端集成均衡功能,使接收端不需要或仅需少量均衡,适合非对称链路应用。
ISSCC 2016Session 21Wireless
Jian Kang, Patrick Yin Chiang, Arun Natarajan
该论文提出一种面积仅1.2cm²、工作在2.4GHz的自振荡整流天线,通过联合优化电小天线和整流器电路,实现了-34.5dBm的高灵敏度,从而延长无线供电传感器的通信距离。解决了传统整流器灵敏度受限导致工作范围受限的问题。
提出自振荡整流天线架构,将天线与整流器协同设计,无需外部振荡器。
采用电小天线与整流器的联合优化,在1.2cm²小面积内实现-34.5dBm的极低输入功率灵敏度。
ISSCC 2016Session 2RF & Wireless65nm CMOS
Abhishek Agrawal, Arun Natarajan
本文提出了一种可扩展的28GHz耦合锁相环(PLL),采用65nm CMOS工艺,通过单线同步技术实现大规模5G毫米波阵列中不同单元之间的相位一致性。解决了瓦片式MIMO/相控阵中LO分布和相位噪声的挑战。
提出可扩展的28GHz耦合PLL架构,支持大规模毫米波阵列的瓦片式集成。
采用单线同步技术,实现不同单元IC/PCB之间的相位相干性,简化了LO分布。
ISSCC 2014Session 9Wireless65nm CMOS
Jiao Cheng1, Nan Qi1, Patrick Yin Chiang1,2, Arun Natarajan1
本文提出了一种适用于无线体域网(WBAN)的亚采样PSK接收机,采用65nm CMOS工艺,在0.6V供电下仅消耗1.3mW功耗。通过数字密集型架构替代传统模拟密集型设计,解决了高功耗和大面积的问题。
采用亚采样技术实现低电压(0.6V)和超低功耗(1.3mW)的PSK接收机
数字密集型架构替代传统模拟密集型设计,减少面积和功耗
ISSCC 2014Session 2Wireline I/O65nm CMOS
Rui Bai1, Samuel Palermo2, Patrick Yin Chiang1,3
本文提出了一种在65nm CMOS工艺下实现的3抽头判决反馈均衡器(DFE),能够在0.7V低供电电压下达到16Gb/s的数据速率,并实现0.25pJ/b的高能效。该设计解决了高速串行链路中低压下均衡电路的能效挑战。
提出了一种低电压(0.7V)下工作的3抽头DFE架构,实现了16Gb/s的高速数据传输。
通过电路设计优化,在65nm CMOS节点达到了0.25pJ/b的极低能耗,显著提升了能效。
ISSCC 2012Session 27Data Converters0.13µm CMOS
Ho-Young Lee1, Bumha Lee2, Un-Ku Moon1
本文提出了一种在0.13µm CMOS工艺下实现的两步流水线ADC,工作电压1.2V,采样率30MS/s,SNDR达到70.4dB。通过优化两级级联增益级的组合,显著降低了功耗,实现了31.3fJ/转换步的品质因数,解决了低功耗与高性能之间的矛盾。
通过改变两级级联增益级的增益组合来优化功耗,支持更低的电源电压操作。
在1.2V低电压下实现14位精度和30MS/s采样率,同时保持优异的能效。
ISSCC 2012Session 27Data Converters
Amr Elshazly, Sachin Rao, Brian Young, Pavan Kumar Hanumolu
该论文提出了一种基于开关环形振荡器的高度数字化时间-数字转换器(TDC),实现了13位分辨率、315fsrms抖动、2mW功耗和500MS/s采样率,带宽为1MHz。解决了传统TDC分辨率受限于工艺门延迟以及流水线TDC中时间残差放大器非线性难以控制的问题。
采用开关环形振荡器结构,实现了高分辨率、低功耗的全数字TDC设计。
通过数字技术克服了传统TDC中模拟电路的非线性问题,提高了鲁棒性。
ISSCC 2011Session 5Clocking & PLLs
Amr Elshazly, Rajesh Inti, Wenjing Yin, Brian Young, Pavan Kumar Hanumolu
该论文提出了一种0.4至3GHz的数字锁相环(DPLL),通过确定性后台校准技术实现电源噪声抑制,解决了传统DPLL中TDC量化误差与振荡器相位噪声之间的带宽折衷问题,从而在宽频率范围内降低抖动。
提出了一种基于确定性后台校准的电源噪声消除技术,无需额外模拟电路即可有效抑制电源噪声对DPLL性能的影响。
通过数字环路滤波器的动态重构,实现了灵活的环路响应设置,优化了锁定行为并降低了抖动。
ISSCC 2011Session 27Data Converters
Nima Maghari, Un-Ku Moon
本文提出了一种采用噪声整形双向单斜率量化器的三阶离散时间ΔΣ调制器。该结构结合了时间域量化和噪声整形技术,克服了VCO量化器的非线性问题以及传统时间域量化缺乏噪声整形的缺陷。
提出了一种噪声整形双向单斜率量化器,实现时间域量化与噪声整形的结合。
该量化器避免了VCO量化器的非线性行为,同时提供了额外的噪声整形,提升了调制器的能效和线性度。
ISSCC 2011Session 25Wireline I/O
Wenjing Yin, Rajesh Inti, Amr Elshazly, Pavan Kumar Hanumolu
该论文提出了一种无时间数字转换器(TDC)的数字时钟数据恢复(CDR)电路,采用线性环路动态和无偏移数据恢复技术,实现了2.5Gb/s的数据速率和7mW的低功耗,解决了传统模拟环路滤波器大电容难以集成的问题。
提出无TDC的数字CDR架构,避免了TDC的非线性和量化噪声
实现线性环路动态,改善了环路稳定性和抖动性能
ISSCC 2011Session 25Wireline I/O
Rajesh Inti, Wenjing Yin, Amr Elshazly, Naga Sasidhar, Pavan Kumar Hanumolu
提出一种0.5-2.5Gb/s无参考时钟的半速率数字时钟数据恢复电路,采用新型频率检测器实现无限频率采集范围,解决了传统旋转频率检测器采集范围有限、功耗大和易谐波锁定的问题,同时改进了输入占空比。
采用新型频率检测器实现无限频率采集范围,避免谐波锁定
半速率数字架构降低功耗和复杂度
ISSCC 2010Session 16Data Converters
Benjamin P Hershberg, Skyler T Weaver, Un-Ku Moon
该论文提出了一种混合CLS-Opamp/ZCBC架构的流水线ADC,利用仅300mV输出摆幅的运算放大器实现了1.4V的信号摆幅,解决了CMOS工艺缩放中电压余量和本征增益降低带来的设计难题。
创新性地将相关电平移位(CLS)技术与零交叉电路(ZCBC)混合,在低电压下获得大信号摆幅。
使用输出摆幅仅300mV的运算放大器,通过混合架构扩展至1.4V有效信号摆幅,降低了对高增益运放的依赖。
ISSCC 2008Session 30Data Converters0.18µm CMOS
B. Robert Gregoire, Un-Ku Moon
本文提出一种利用相关电平移位(CLS)技术,在仅30dB环路增益的运放下实现超过60dB真轨到轨性能的方法,解决了低电源电压下运放增益不足和输出摆幅受限的问题。
提出相关电平移位技术,在不使用共源共栅器件的情况下显著提升运放有效增益和输出摆幅。
在0.18µm工艺下,仅用30dB环路增益的运放实现了超过60dB的轨到轨性能,突破了传统低电压设计限制。