← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2012第8期Data Converters65nmDelta-Sigma ADCNeural Network Accelerator
A 1-1-1-1 MASH Delta-Sigma Modulator With Dynamic Comparator-Based OTAs Kentaro
提出一种基于动态比较器的OTA,用于1-1-1-1 MASH Delta-Sigma调制器,实现高效能转换。
65nm CMOS, 1.2V, 2.5MHz带宽, 70.4dB SNDR, 3.73mW功耗, 276fJ/conv-step FoM
动态比较器OTADelta-Sigma调制器MASH零交叉技术
▸创新点1:动态比较器基OTA替代传统OTA(电路创新)。采用动态时钟比较器实现差分输入极性判断,通过输出电流脉冲驱动输入电压归零,显著降低功耗(3.73 mW@1.2V)并提升响应速度,相比传统连续时间OTA结构节省了静态电流开销。
▸创新点2:零交叉电压快速稳定技术(方法创新)。通过动态调整电流脉冲幅度的多步逼近机制,在输入电压过零时逐步减小脉冲强度,实现276-fJ/conv-step的超低功耗指标,比现有零交叉技术方案能效提升4倍。
▸创新点3:动态操作实现带宽与功耗线性扩展(系统创新)。利用离散时间架构特性,使调制器带宽和功耗随采样频率线性变化(2.5MHz带宽示例),无需电路重构即可适应多模式应用场景。
▸创新点4:1-1-1-1 MASH架构优化(系统创新)。四级级联结构结合动态OTA技术,在65nm CMOS工艺下实现70.4dB峰值SNDR,有效抑制量化噪声并保持稳定性。
Abstract
A dynamic comparator-based OTA is introduced
as a replacement for a conventional OTA. It performs charge
transfer in a switched-capacitor c ircuit by repeatedly evaluating
the polarity of the differential input using a dynamic clocked
comparator and injecting curr ent pulses at the output to move
the input voltage toward zero. The amplitude of the current pulse
is reduced each time the input vol tage crosses zero to provide
fast but accurate settling of the output voltage. Dynamic com-
parator-b