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JSSC 2015第12期RF & Wireless28nm

An Incremental-Charge-Based Digital Transmitter With Built-in Filtering Pedro Em

提出一种基于增量电荷域的数字发射机架构,具有内置滤波功能,显著提升带外噪声性能。
28nm CMOS, 0.9V, 128MS/s, 155dBc/Hz@45MHz, 41.3mW@1dBm
电荷域发射机数字发射机增量信号带外噪声CMOS
创新点1:基于增量电荷域的信号处理架构(方法创新)。该架构通过电荷域操作实现信号处理,相比传统电压或电流域设计,提供了更高的线性度和更低的功耗。具体表现为在128 MS/s采样率下实现155 dBc/Hz的噪声性能,显著提升了信号处理的精度和效率。
创新点2:内置低通噪声滤波能力(电路创新)。通过电荷域操作的固有特性,该架构实现了无需额外滤波电路的低通噪声滤波功能,有效抑制了带外噪声。这一设计在45 MHz偏移处实现了155 dBc/Hz的噪声性能,简化了系统复杂度并降低了功耗。
创新点3:通过电容比降低量化噪声(电路创新)。利用单位电容(2 fF)和基带电容(45 pF)的比值,该架构将量化噪声降低了14位等效精度,显著提升了信号的信噪比(SNR)。这一技术特别适用于高精度数字-to-模拟转换器(DAC)设计。
创新点4:准线性重建插值技术(方法创新)。该技术通过sinc^2别名衰减实现了高效的信号重建,进一步降低了量化噪声和时钟抖动的影响,从而在1 GHz调制载波下实现了优异的噪声性能和信号完整性。
Abstract
A fully integrated transmitter architecture operating in the charge-domain with incremental signaling is presented. The architecture provides improved o ut-of-band noise performance, thanks to an intrinsic low-pass noise filtering capability, reduced quantization noise scaled by capacitance ratios, and sinc 2 alias attenuation due to a quasi-linear reconstruction interpolation. With a respective unit and baseband capacitances of 2 fF and 45 pF, the architecture attains a potential 14 bit equivale