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JSSC 2011第10期Data Converters65nmNeural Network Accelerator

A Miniature 2 mW 4 bit 12 GSs Delay-Line-Based ADC in 65 nm CMOS Y ahya M Tousi

提出一种基于延迟线的高速4位12GS/s ADC,采用65nm CMOS工艺,功耗2mW。
4位12GS/s, 1.2V, 2mW, SNDR 20.4dB
延迟线ADC高速转换低功耗65nm CMOS量化噪声
创新点1:基于延迟线的ADC结构(方法创新),通过将采样输入电压转换为延迟来控制数字脉冲的传播速度,实现高速模拟到数字转换,显著提升了ADC的速度和效率。
创新点2:在噪声和失配下更高效(系统创新),利用延迟线的平均机制,有效减少了量化噪声、抖动和失配的影响,在深亚微米CMOS工艺中表现出更高的功率效率。
创新点3:无需校准或后处理(电路创新),设计实现了196 fJ/转换步的低功耗,且无需任何校准或后处理步骤,简化了系统复杂性并降低了成本。
创新点4:高性能指标(系统创新),在1.2 GS/s的采样率下,实现了20.4 dB的SNDR,INL和DNL分别低于0.8位和0.5位,展示了其在高精度应用中的潜力。
Abstract
A delay-line-based analog-to-digital converter for high-speed applications is introduced. The ADC converts the sampled input voltage to a delay that controls the propagation velocity of a digital pulse. The output digital code is generated based on the propagation length of the pulse in a fixed time window. The effects of quantization noise, jitter, and mismatch are discussed. We show that because of the averaging mechanism of the delay-line, this structure is more power ef ficient in the presence