← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2015第9期Data Converters65nmVCO
Linearization Through Dithering A 50 MHz Bandwidth 10-b ENOB 82 mW VCO-Based ADC
通过滤波抖动技术实现50MHz带宽10位ENOB的VCO基ADC线性化
65nm CMOS, 10 ENOB, 50 MHz带宽, 82 mW, 90 fJ/conv.step
VCO基ADC滤波抖动线性化MASH结构高分辨率
▸创新点1：滤波抖动技术消除VCO非线性（方法创新）。通过引入滤波抖动技术，有效抑制了VCO非线性特性带来的动态范围限制，将非线性误差转化为白噪声，显著提升了ADC的线性度和动态范围。该技术无需复杂的校准或反馈环路，降低了功耗（82 mW）和设计复杂度。
▸创新点2：0-1 MASH结构处理残余信号（系统架构创新）。采用两级结构（粗调+精调），其中VCO-ADC作为精调级处理粗调级的残余信号，结合MASH架构的优势，实现了高分辨率（10-bit ENOB）和宽带宽（50 MHz）的同步优化。
▸创新点3：高分辨率宽带原型设计（电路实现创新）。在65 nm CMOS工艺下实现，通过优化信号处理链（如滤波、抖动注入等），在50 MHz带宽内达到90 fJ/conv.step的优值系数（FoM），兼顾了低功耗（8.2 mW）与高性能。
▸创新点4：混合信号处理技术（方法创新）。结合模拟域抖动注入与数字域滤波，有效分离非线性谐波成分，避免了传统校准算法的计算开销，为VCO-ADC的实用化提供了新思路。
Abstract
Non-linear voltage-to-frequency characteristic of a
voltage-controlled oscillator (VCO) severely curtails the dynamic
range of analog-to-digital converters (ADCs) built with VCOs.
Typical approaches to enhance the dynamic range include em-
bedding the VCO-based ADC in a
loop or to post-process
the digital data for calibration, both of which impose significant
power constraints. In contrast, in this work the VCO-based ADC
is linearized through a filtered dithering technique, wherein the
VCO-based A