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JSSC 2010第6期RF & Wireless90nm

Multirate Cascaded Discrete-Time Low-Pass 16 Modulator for GSMBluetoothUMTS Lynn

多速率级联离散时间低通16调制器实现多标准通信,功耗降低35%
1.2V 90nm CMOS, 80/320MHz采样频率, 6.8/3.7/3.4mW功耗
多速率级联调制器低功耗多标准通信离散时间
创新点1:多速率处理技术(方法创新) - 通过在不同阶段采用不同的采样频率(第一阶段80MHz,第二阶段320MHz),实现了功耗降低35%的显著效果,同时满足UMTS标准要求。这种动态调整采样速率的方法优化了系统能效比。
创新点2:级联调制器结构(系统创新) - 采用2-1级联低通结构,结合离散时间ΔΣ调制技术,在保证信号质量的前提下,通过第一阶段单独支持蓝牙(90MHz)和GSM(50MHz)的多模式运行,实现了硬件资源的复用。
创新点3:多标准兼容设计(电路创新) - 在1.2V 90nm CMOS工艺下实现三模(UMTS/蓝牙/GSM)统一架构,核心面积仅0.076mm²,动态范围分别达到66/77/85dB,功耗低至6.8/3.7/3.4mW,每转换步能量效率为1.2/0.74/2.86pJ。
创新点4:自适应采样频率技术(方法创新) - 通过灵活调节第一阶段的采样速度(如GSM模式降至50MHz)并相应提升第二阶段速率,在保持性能的同时显著降低整体系统功耗,该技术经行为级和电路级仿真验证。
Abstract
This paper shows that multirate processing in a cas- caded discrete-time /1/6 modulator allows to reduce the power consumption by up to 35%. Multirate processing is possible in a discrete-time /1/6 modulator by its adaptibility with the sampling frequency. The power reduction can be achieved by relaxing the sampling speed of the first stage and increasing it appropriately in the second stage. Furthermore, a cascaded /1/6 modulator en- ables the power efficient implementation of multiple communica-