JSSC 2013第2期Digital Circuits65nmNeural Network Accelerator

A 1-V 13-mW Single-Path Frequency-Translating Modulator With 55-dB SNDR and 4-MH

提出一种采用单路径混频的频带转换调制器，实现55dB SNDR和4MHz带宽，功耗13mW。

65nm CMOS, 1V, 100MHz采样频率

频带转换调制器单路径混频连续时间环路滤波器低功耗设计高信噪比

▸创新点1：单路径混频反馈环路设计（方法创新）。该设计通过在反馈环路内采用单路径混频技术，将输入的中频信号从225 MHz下变频至25 MHz，显著降低了系统复杂度与功耗，同时保持了高信号完整性。

▸创新点2：第六阶连续时间环路滤波器（电路创新）。采用高阶滤波器实现噪声整形，主要在中频段进行，有效抑制了带外噪声并降低了对系数变化的敏感性，提升了系统的稳定性和抗干扰能力。

▸创新点3：3位量化器设计（电路创新）。通过使用低分辨率量化器（3位）并结合100 MHz的采样频率，显著降低了功耗和时序误差敏感性，同时实现了55 dB的SNDR性能。

▸创新点4：低功耗与高集成度（系统创新）。在65-nm CMOS工艺下实现，芯片面积仅为0.55 mm²，功耗13 mW（1V供电），在4 MHz带宽内达到55 dB SNDR，展现了高效的能效比与小型化设计。

Abstract

This paper presents a frequency-translating band- pass modulator that uses single-path mixing within the feedback loop to downconvert a 4-MHz signal band from IF 225 MHz at the input to IF 25 MHz at the output. The proposed modulator is designed with a sixth-order continuous-time loop ﬁlter and a 3-bit quantizer. The quantizer operates at a sampling frequenc y of 100 MHz, which is lower than and, therefore, reduces both the power consumption and the sensitivity to timing errors relative to a con