JSSC 2011第5期Data Converters65nmDAC

An On-Chip Waveform Capturer and Application to Diagnosis of Power Delivery in S

一款片上波形捕获器，用于电源传输网络的诊断，实现50%以上的电源噪声减少。

65nm CMOS, 190V, 700MHz

片上诊断片上监测电源完整性电源噪声波形捕获

▸创新点1：8.8位有效精度与5ps时间分辨率的高精度波形捕获技术（方法创新）。通过数字模拟转换器（DAC）的可编程斜率和偏移实现线性时间转换，显著提升了传统6-8位精度的限制，适用于电源噪声的精确诊断。

▸创新点2：700MHz有效带宽的宽频带信号处理能力（电路创新）。采用65nm CMOS工艺实现，支持电源传输网络（PDN）的共振参数原位提取，为高频噪声分析提供了硬件基础。

▸创新点3：嵌入式控制器全流程自动化测量（系统创新）。集成可编程时序/电压生成与多通道选择功能，实现了从激励到诊断的闭环控制，使电源噪声降低50%以上。

▸创新点4：可配置斜率/偏移的DAC与时序转换联合设计（电路创新）。通过电压-时间线性映射优化了波形采样效率，解决了传统方案适应性不足的问题（如1mV电压分辨率限制）。

Abstract

EEE, and Makoto Nagata , Senior Member , IEEE Abstract—An on-chip waveform capturer exhibits 8.8-bit effec- tive accuracy at a 5-ps timing resolution and 190 V voltage, with an effective bandwidth of 700 MHz in a 65-nm CMOS prototype. V oltage by a digital-to-analog converter with selectable slopes and offsets is linearly translated into timing, that is used for strobing a waveform. Programmable timing and voltage generation as well as selective input channels are intended for exhaustive power