← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2020第5期Power Management130nmNeural Network Accelerator
An 82- --mu- W 014-mm2 16-Channel CDMA-Like Capacitance-to-Digital Converter
一种采用连续时间沃尔什编码多路复用的16通道电容数字转换器
11.4 ENOB, 482 µs转换时间, 0.51 µW/通道
电容数字转换器沃尔什编码多通道低功耗CMOS
▸创新点1：连续时间沃尔什编码调制（方法创新） - 采用正交沃尔什码对输入电容传感器进行连续时间调制，实现了多通道信号的频域分离，避免了传统时分复用的时序冲突问题，同时保留了传感器的时间信息。
▸创新点2：16通道CDMA-like同步读取架构（系统创新） - 通过正交编码和数字后处理技术，在单次转换中同时处理16个电容通道，显著提升了系统吞吐量（482μs/16通道），面积效率达0.14mm²。
▸创新点3：超低功耗混合信号电路设计（电路创新） - 采用130nm CMOS工艺实现0.51μW/通道的功耗，通过动态元件匹配和噪声整形技术达成87fJ/step的能效指标，ENOB达11.4位。
▸创新点4：带宽优化信号处理链 - 通过时域-码域联合处理算法，在仅需4MHz参考时钟条件下实现16通道并行解调，相比传统方案降低50%以上带宽需求。
Abstract
This article presents a multi-channel capacitance-to-
digital converter (CDC) circuits using the continuous-time Walsh
coding multiplexing. The proposed circuits modulate the input
capacitive sensors with orthogonal codes, enable simultaneous
read-in of 16 capacitive sensors, and provide the combined
16 digitized outputs in a single conversion. By correlating
16 successive digitized outputs with the corresponding orthog-
onal codes in post-processing, the 16 capacitive channels can
then be demod