JSSC 2024第4期Data Converters

A 120-MHz BW 122-dBFS SFDR CT 16 ADC With a Multi-Path Multi-Frequency Chopping

提出多路径多频率斩波技术，抑制1/f噪声，实现120MHz带宽下122dBFS SFDR的高性能CT 16 ADC。

6GHz采样率，120MHz带宽，122dBFS SFDR，-98.3dBc THD

连续时间ΔΣ调制器1/f噪声多路径斩波高线性度宽带ADC

▸创新点1：多路径多频率斩波技术（方法创新） - 通过引入多路径信号处理和多频率斩波机制，有效抑制了低频1/f噪声，同时保持了高频干扰鲁棒性。该技术在6 GHz采样率的CT 16 ADC中实现了22倍的1/f噪声降低。

▸创新点2：1/f噪声抑制（电路创新） - 采用优化的斩波技术和近最小尺寸器件设计，显著降低了低频段的1/f噪声，使得ADC在10 MHz以下频段的性能得到显著提升，适用于AM/FM广播接收机。

▸创新点3：高线性度与动态范围（系统创新） - 在120 MHz带宽内实现了122-dBFS的无杂散动态范围（SFDR）和-98.3-dBc的总谐波失真（THD），展现了系统在宽带宽和高线性度方面的卓越性能。

▸创新点4：干扰鲁棒性保持（方法创新） - 通过多路径多频率斩波技术的设计，在抑制1/f噪声的同时，未牺牲系统对高频干扰的鲁棒性，确保了ADC在复杂电磁环境中的稳定工作。

Abstract

Advances in CMOS technologies and circuit techniques have led to the development of continuous-time delta–sigma modulators (CT 16Ms) that sample at gigahertz (GHz) frequencies and achieve high linearity [ <−100 dBc and >120 dBFS spurious-free dynamic ranges (SFDRs)] in wide band- widths ( >100 MHz). However, at low frequencies ( ≤10 MHz), their performance is limited by the 1/ f noise generated by the near-minimum size devices used in their wide-bandwidth input stages. This, in turn, limits thei