JSSC 2012第7期Data Converters65nmPipeline ADC

A1 2b5 - t o - 5 0M S s0 5 - t o - 1VV o l t a g eS c a l a b l e Zero-Crossin

介绍了一种基于零交叉的电压可扩展流水线ADC，采用65nm CMOS工艺，具有高能效和电压可扩展性。

65nm CMOS, 0.5V-1.2V, 50MS/s, 67.7dB SNDR, 4.07mW

零交叉电压可扩展流水线ADCCMOS能效

▸创新点1：单向粗-细电荷转移方案（电路创新）：该方案通过优化电荷转移路径，减少了能量损耗，提升了ADC的能量效率，尤其在低电压下表现显著。

▸创新点2：可编程斜坡速率（系统创新）：通过动态调整斜坡速率，适应不同电源电压下的工作条件，确保ADC在不同电压下的稳定性和性能一致性。

▸创新点3：闪存电阻梯形缩放（电路创新）：该技术通过缩放电阻梯形结构，降低了功耗并扩展了电源电压范围，支持低至0.5V的工作电压，同时保持高信噪比。

▸创新点4：电压可扩展性设计（系统创新）：通过优化电路设计，实现了从0.5V到1.2V的宽电压范围工作，显著提升了ADC的能效比（FOM），在低电压下FOM提升至28.0 fJ/step。

Abstract

A voltage scalable zero-crossing based (ZCB) pipelined ADC built in 65 nm CMOS is described. The highly digital implementation characteristic of the ZCB circuit technique enables energy ef ﬁcient operation and supply voltage scaling. Several new techniques including the unidirectional coarse- ﬁne charge transfer scheme, pr ogrammable ramp rates, and ﬂash resistor ladder scaling, are developed to allow ef ﬁcient operation at different supply voltages as well as to extend the supply voltage range