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JSSC 2012第7期RF & Wireless90nmSAR ADC

A 04716 mW 5-bit 051 GSs Time-Interleaved SAR ADC for Low-Power UWB Radios

一款用于超宽带无线电的低功耗5位时间交错SAR ADC,具有高能效和小面积特点。
5-bit, 0.5 GS/s at 0.75 V, 1 GS/s at 1 V, 0.47 mW/1.6 mW, ENOB 4.7/4.8 bits
SAR ADC时间交错超宽带无线电低功耗自校准
创新点1:400aF单位电容器(电路创新):采用400aF的超小单位电容器,显著降低了电容阵列的面积和功耗,同时保持了高精度的采样性能,适用于低功耗UWB应用。
创新点2:偏移校准技术(方法创新):引入偏移校准技术,有效消除了比较器和放大器中的直流偏移,提高了ADC的线性度和精度,无需复杂的校准方案。
创新点3:自复位比较器(电路创新):设计自复位比较器,减少了比较器的复位时间和功耗,提高了ADC的转换速度和能效,特别适用于高速采样场景。
创新点4:分布式时钟分频器(系统创新):采用分布式时钟分频器,优化了多通道时间交织ADC的时钟分配,减少了时钟抖动和功耗,提升了系统的整体性能和稳定性。
Abstract
This paper presents a 16-ch annel time-interleaved 5-bit asynchronous SAR ADC for UWB radios. It proposes 400 aF unit capacitors, offset calibration, a self-resetting comparator and a distributed clock divider to optimize the performance. The prototype in 90 nm CMOS occupies only 0.11 mm including de- coupling capacitors. Two relevant modes for UWB are supported: 0.5 GS/s at 0.75 V supply, and 1 GS/s at 1 V supply with 0.47 mW and 1.6 mW power consumption respectively. With an ENOB of 4 . 7a n d