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JSSC 2011第12期Data Converters45 nmNeural Network Accelerator

A 4 GHz Continuous-Time 16ADC With 70 dB DR and 74 dBFS THD in 125 MHz BW Muhamm

一款4 GHz连续时间ΔΣ ADC,采用45 nm-LP CMOS工艺,实现70 dB动态范围和74 dBFS THD。
45 nm-LP CMOS, 1.1/1.8 V, 260 mW, 70 dB DR, 74 dBFS THD, 125 MHz BW
模数转换基站CMOS模拟集成电路连续时间滤波器无线通信
创新点1:采用新型环路滤波器拓扑结构,有效吸收4位量化器输入电容引起的极点,提升系统稳定性(电路创新)。该设计避免了传统方法中极点对频响的负面影响,使ADC在4 GHz高频下仍能保持稳定工作。
创新点2:提出量化器延迟补偿技术,通过环路滤波器主动补偿量化器延迟引起的额外相位延迟(方法创新)。该技术使系统在125 MHz带宽内实现74 dBFS THD的高线性度,解决了连续时间ΔΣ调制器的关键时序难题。
创新点3:实现4 GHz超高采样率的连续时间ΔΣ架构(系统创新),在45nm LP CMOS工艺下达成70dB动态范围和260mW功耗的优异能效比,较同类设计带宽提升2倍以上。
创新点4:集成化设计包含调制器、时钟电路和抽取滤波器,仅占用0.9mm²面积(系统集成创新),通过协同优化实现1.1/1.8V双电源供电下的高集成度,满足多通道通信系统的空间约束要求。
Abstract
ems , Senior Member , IEEE, Robert Rutten, and Kofi A. A. Makinwa , Fellow, IEEE Abstract—A 4 GHz third-order continuous-time /1/6 ADC is presented with a loop filter topology that absorbs the pole caused by the input capacitance of its 4-bit quantizer and also compen- sates for the excess delay caused by the quantizer’s latency. The ADC was implemented in 45 nm-LP CMOS and achieves 70 dB DR and 74 dBFS THD in a 125 MHz BW, while dissipating 260 mW from 1.1/1.8 V supply. The ADC occupies 0.9 mm /5