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JSSC 2020第6期Power Management0.18-umNeural Network Accelerator

An Ultra-Low-Power Polarity-Coincidence Feedback Time-Delay-to-Digital Converter

一种超低功耗极性重合反馈时间延迟数字转换器，用于声源定位
0.18-um CMOS, 78 nW, 50 kS/s, 20-us分辨率, 6.06 ENOB
超低功耗时间延迟数字转换器极性重合声源定位混合信号处理
▸创新点1：极性重合自适应时间延迟估计技术（PCC-ATDE），通过1位量化信号和负反馈架构直接确定模拟输入信号之间的时间延迟，无需多位数模转换器和进一步数字信号处理，显著降低功耗。
▸创新点2：混合信号处理直接转换时间延迟，采用独特的混合信号技术，将时间延迟直接转换为数字输出，避免了传统多级处理的复杂性和功耗，实现了78 nW的超低功耗。
▸创新点3：非线性信号依赖反馈环路理论分析，开发了系统的延迟域模型，用于估计转换器的功率带宽并预测其动态响应，为系统设计和优化提供了理论支持。
▸创新点4：嵌入式平台集成与应用，将芯片集成到嵌入式平台中，并部署为基于音频的车辆方位物联网系统，展示了该技术在现实场景中的应用潜力。
Abstract
The time-delay between audio signals in a micro- phone array is the most important feature for sound-source localization. This article presents a polarity-coincidence, adaptive time-delay estimation (PCC-ATDE), a mixed-signal technique that uses 1-bit quantized signals and a negative-feedback archi- tecture to directly determine the time-delay between signals in the analog inputs and convert it to a digital number . This direct conversion, without a multi-bit analog-to-digital converter and furt