为提高性能采用挑战性设计的数据转换器受关注

2010-02-23 11:37:43来源: 技术在线

  半导体电路技术国际会议“ISSCC 2010”的Session 16“High-performance Data Converters”正如其名,是一场高性能数据转换器研讨会。此次发表的论文大致分为3类。即(1)分辨率为16bit同时转换速度超过100M样本 /秒的A-D转换器两篇(论文序号为16.1和16.2);(2)旨在降低流水线型A-D转换器功耗的论文3篇(序号为16.3、16.5及16.6);(3)具有支持微细化工艺强烈意识的过采样(Oversampling)型转换器两篇(16.4及16.7)。(1)和(2)均采用流水线型转换器。共同点是采用了可提高性能的挑战性设计。

  (1)中转换速度超过100M样本/秒的16bit A-D转换器论文的是美国模拟器件(论文序号16.1)和美国德州仪器(TI,论文序号16.2)。均采用BiCMOS工艺,实现了超过100dB的无杂散动态范围(SFDR)。在模拟转换器也开始采用40nm技术的形势下,两公司均强调了自己高性能领域Bi-CMOS的实力。尽管会议在最大的会场举行,但仍有人站着旁听这两篇论文。

  (2)中可降低功耗的流水线型A-D转换器论文的是比利时IMEC(论文序号16.3)、国立台湾大学(序号16.5)及美国俄勒冈州立大学(序号 16.6)。这些转换器的性能与近年来流行的逐次逼近型转换器不相上下。采用细微化工艺时,由于原来使用放大器的构成无法获得充分的性能,因此IMEC和俄勒冈州立大学均采用了功能属于放大器而电路上不属于普通运算放大器范畴的电路。IMEC的论文尤其值得关注。尽管利用4通道时序交错(Time Interleave)方式在6bit分辨率下实现了2.2G样本/秒的转换效率,但值得关注的是功耗降低到了2.6mW。这一电力效率并不低于逐次逼近型转换器的最高水平。

  国立台湾大学发表的10bit下100M样本/秒流水线型A-D转换器,减少了放大器的个数,降低了功耗并实现了小型化。原来是在2级间共享放大器,此次则实现了3级间的共享。虽在采用90nm工艺的情况下,将面积缩小到了0.058mm2,只有原来流水线型转换器的1/10左右,并且功耗降低到了4.5mW。

  (3)中的过采样型转换器论文的是美国加利福尼亚大学圣地亚哥分校(论文序号16.4)和德州仪器(序号16.7)。均具有支持细微化工艺的强烈意识。过采样型大多作为高精度转换器使用,此前因晶体管特性和电源电压方面的课题,一直存在微细化会造成性能降低的倾向。此次的演讲者均提出了这一课题的解决方法。开发出45nm工艺音频用D-A转换器的德州仪器发表的论文尤为引人注目。(特约撰稿人:塚本 三六,富士通研究所)

关键字:数据转换器

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2010/0223/article_2075.html
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