低功耗高解析音频ΣΔ模数转换器：反相器设计

"一种基于反相器设计的低功耗音频ΣΔ模数转换器" 本文主要探讨了在音频应用中采用一种创新的低功耗、高分辨率ΣΔ模数转换器（ADC）的设计方法。该设计的核心是采用了增益自举C类反相器作为放大器，这使得整个转换器在保持高性能的同时，能实现极低的功耗。 ΣΔ模数转换器（ΣΔ ADC）是一种常用的模拟到数字转换技术，尤其适用于需要高分辨率和低噪声的音频应用。它通过连续的过采样和噪声整形来提高分辨率，并能有效地降低噪声。在本文中，设计者利用C类反相器的特性，尤其是在亚阈值区工作的能力，极大地降低了功耗。亚阈值区的工作模式允许电路在较低的电压下运行，从而减少了能量消耗。 增益自举技术通常用于提高放大器的增益，特别是在有限的电源电压条件下。在本文提出的C类反相器中，增益自举结构被用来增强放大器的性能，使得在低功耗下仍能实现高增益，这对于提高ADC的整体性能至关重要。 该ADC采用中芯国际65纳米CMOS工艺制造，这种先进的工艺技术能够提供更高的集成度和更低的功耗。实际测试结果显示，当工作电压为1.2V，且在22KHz的音频带宽内，该芯片的信噪失真比（SNDR）达到了92dB，动态范围（DR）为97dB，芯片功耗仅为1.13毫瓦。这些优秀的性能指标表明，这种设计非常适合用于对功耗有严格要求的便携式电子设备，如智能手机、音乐播放器和无线音频设备等。 此外，论文还提到了作者团队的背景和资金支持，包括高等学校博士学科点专项科研基金。作者罗豪是浙江大学微电子与光电子研究所的博士，专注于数模混合集成电路设计，而通信联系人韩雁教授是该研究所的教授和博导，专长在于数模混合IC和高压及功率ICESD领域。 这项研究为低功耗音频ADC设计提供了新的思路，通过优化反相器结构实现了高分辨率和低功耗的完美结合，对于推动音频处理技术的发展具有重要意义。