1V低电压全MOS ΣΔ ADC转换器的对数域设计

"这篇论文探讨了一种新颖的低电压全MOS ΣΔ模数转换器在对数域中的设计方法。作者Francisco Serra-Graells提出了一套适用于超采样A/D转换器的低电压（低至1V）和低功耗（低于100μW）的全MOS基本构建模块。这些技术利用了MOSFET在亚阈值操作下的特性，通过在对数域中处理信号，实现高效能的模拟电路设计。这种方法特别适用于在数字CMOS技术中集成用于低频（低于100kHz）应用的ΣΔ模数转换器。文中给出了基于标准0.35微米VLSI工艺的示例。" 本文的重点在于介绍一种新型的模拟集成电路和信号处理技术，特别是在低电压和低功耗环境下的ΣΔ模数转换器设计。ΣΔ（Sigma-Delta）模数转换器是一种常用的超采样技术，通过高频率的采样和数字滤波来提高分辨率和信噪比。在对数域中进行处理，可以有效地减小信号动态范围，这对于在低电压下操作的电路尤其重要，因为这样可以减少电源电压波动对性能的影响。 MOSFET在亚阈值操作是指当晶体管的栅极电压低于开启电压时的工作状态，此时电流与电压呈指数关系，这种特性在对数域处理中非常有用。在弱反向区工作，MOSFET可以以极低的功耗运行，这是实现低功耗设计的关键。通过对MOSFET的这种特殊利用，Serra-Graells提出了一个完整的电路模块集，包括放大器、比较器和积分器等，这些模块是ΣΔ模数转换器的基础。 论文中提到的关键词包括1V低电压、低功耗、全MOS设计、对数域处理、压缩（companding）、CMOS工艺、亚阈值操作、弱反转、ΣΔ模数转换器和ADC。这些关键词揭示了研究的核心内容，即如何在极其有限的电压和功率预算下，利用CMOS工艺制造出高性能的模拟-数字接口。 总结来说，该文提供了对ΣΔ模数转换器在低电压、低功耗环境下设计的深入理解，尤其是通过MOSFET亚阈值操作在对数域中的应用。这些技术对于现代微电子系统，特别是那些需要在有限电源条件下工作的物联网设备和传感器节点，具有重要的理论和实践意义。