65nm CMOS单运放三阶CT模数转换器:5.35-mW,10-MHz带宽

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"这篇研究论文介绍了一种5.35毫瓦、10兆赫兹的单运算放大器三阶连续时间(CT)模数转换器,采用连续时间互补(CTC)放大器和自适应锁存DAC驱动器,实现了在65纳米CMOS工艺中的高效设计。该模数转换器通过简化电路结构,仅使用一个运算放大器,降低了对增益和带宽的要求,并提高了整体调制器的稳定性,从而允许实现节能的环路滤波器。在量化器中采用了SAR架构并结合先进的反馈技术,缓解了速度上的限制。通过整合提出的CTC运算放大器和自适应锁存方案,该模数转换器在1.2伏和1.8伏电源供电下,实现了79.6分贝的信噪比和失真比(SNDR),信号带宽达到10MHz,功耗仅为5.35毫瓦。实验证明,该原型具有出色的性能和能效比。" 本文是关于模拟数字转换器(ADC)技术的最新研究成果,特别关注于低功耗和高性能的连续时间(CT)调制器设计。标题中的“5.35-mW 10-MHz Single-Opamp Third-Order CT Modulator”揭示了设计的核心特征,即一个三阶的连续时间模数转换器,它只用一个运算放大器,工作频率为10MHz,功耗仅为5.35毫瓦。这样的设计显著降低了对运算放大器的性能要求,同时提升了系统的稳定性和效率。 描述中提到的“SAB”代表单运算放大器二阶滤波器(Single-Opamp Biquad),它与被动积分器结合,简化了电路结构,减少了功率需求。此外,采用SAR(逐次逼近)架构的量化器配合高级反馈技术,解决了速度性能的问题。SAR架构在ADC设计中是一种常见的方法,因为它能够在有限的功率预算内提供高分辨率。 “CTC Amplifier”指的是连续时间互补放大器,这是一种专为CT系统设计的新型放大器,其特点在于能够在保持低功耗的同时提供必要的频率响应。而“Adaptive Latch DAC Driver”则是一种能够根据系统需求动态调整的锁存器驱动器,它提高了转换精度和速度。 文章指出,这种设计实现了79.6分贝的SNDR,表明其在信号处理过程中具有非常高的信噪比,适合在对噪声敏感的应用中使用。10MHz的信号带宽则意味着它能在高频范围内工作,适用于多种无线通信和音频应用。同时,5.35毫瓦的低功耗使其在电池供电或能源受限的设备中具有很大的潜力。 总结起来,这篇研究论文展示了如何通过创新的电路设计和优化的架构,实现高性能、低功耗的连续时间模数转换器。这种方法对于推动未来无线通信、物联网设备和音频系统等领域的发展具有重要意义。