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JSSC 2015第3期Data ConvertersDAC

An Interleaved Full Nyquist High-Speed DAC Technique

提出一种采用两路交织架构的9位11GS/s DAC,实现全奈奎斯特带宽内SFDR超过50dB。
9bit 11GS/s, SFDR>50dB, IM3<-50dBc, 0.04mm², 110mW@1.0V
高速DAC交织架构奈奎斯特带宽电流舵DAC低功耗设计
创新点1:两路交织架构抑制杂散(方法创新)。通过采用双路交织的DAC架构,有效抑制了传统DAC中常见的杂散信号,从而在11 GS/s的高采样率下实现了超过50 dB的SFDR(无杂散动态范围)和低于50 dBc的IM3(三阶互调失真),显著提升了高频信号处理的线性度和纯净度。
创新点2:四重开关架构降低电源需求(电路创新)。通过引入四重开关架构,优化了电源分配和偏置生成电路,降低了整体系统的功耗需求。该设计在仅0.04 mm²的核心面积内实现了110 mW的功耗(1.0 V电源),展现了高效的电源管理能力。
创新点3:复用器开关工作在三极管区(电路创新)。将复用器开关设计为工作在三极管区,进一步降低了开关损耗和噪声,同时提高了电路的稳定性和响应速度。这一创新为高速DAC设计提供了新的电路优化方向。
创新点4:高效面积与功耗优化(系统创新)。通过结合交织架构、四重开关和三极管区工作模式,整体系统在极小的面积(0.04 mm²)和低功耗(110 mW)下实现了高性能(50 dB SFDR和50 dBc IM3),为高集成度、低功耗的DAC设计提供了范例。
Abstract
A 9 bit 11 GS/s DAC is presented that achieves an SFDR of more than 50 dB across Nyquist and IM3 below 50 dBc across Nyquist. The DAC uses a two-times interleaved architecture to suppress spurs that typically limit DAC performance. Despite requiring two current-steering DACs for the interleaved architec- ture, the relative low demands on performance of these sub-DACs imply that they can be implemented in an area and power efficient way. Together with a quad-switching architecture to decrease de-