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Imec和瑞薩電子推出創(chuàng)紀錄的,、面向新一代高帶寬無線接收器的ADC

世界首款11位250Msps SAR ADC實現了創(chuàng)紀錄的低功耗 - 僅1.7mW
2012-05-11

 

在國際固態(tài)電路研討會(ISSCC2012)上,,imec和瑞薩電子株式會社(TSE:6723,,以下簡稱“瑞薩電子”)推出了創(chuàng)新型SAR-ADC(逐次比較性模數轉換器),,大幅提升了能效和速度,,面向符合新一代高帶寬標準要求的無線接收器,,例如LTE-advanced和新興的Wi-Fi(IEEE802.11ac),。

SAR ADC具有能效高和外形小巧的特點,,從而讓該架構對各種無線應用都極具吸引力。SAR ADC是那些具有中等分辨率和采樣頻率的應用的首選架構,。然而,,符合新一代高帶寬標準(如LTE-advanced和新一代Wi-Fi)要求的無線接收器需要速度更高的ADC,。這種新型SAR ADC架構由imec和瑞薩電子合作開發(fā)而成,滿足了對更快速的小型低功耗ADC的需求,。新推出的ADC是一款超低功耗(1.7mW),、高分辨率(11位)、全動態(tài),、兩步式交織流水線SAR ADC,,在高達250Msps的采樣速率下實現了創(chuàng)紀錄的高能效- 每轉換步10fJ。它大幅提升了速率和采樣頻率,,比現有的高級ADC IP模塊均高一個數量級,。

這是通過基于imec先前的創(chuàng)新型ADC設計的新型轉換器架構實現的,巧妙地抓住了現代高級CMOS技術創(chuàng)造的機遇,。設計采用全動態(tài)電路,,這樣功耗就與采樣頻率呈線性變化關系,最大限度地實現了數字化,,比較器是僅有的模擬模塊,。

ADC原型采用40nm CMOS工藝制造而成,核心芯片面積為0.066平方毫米,。測量顯示DNL(微分直線型誤差)和INL(積分直線型誤差)分別為0.8/-0.5和1.1/-1.5 LSB,。動態(tài)性能表現為在10Msps的速率下實現了62dB的SNDR(10.0 ENOB),而在高達250Msps的采樣速率下則能保持9.5 ENOB的水平,。功耗為6.9pJ/轉換(70µW@10Msps和1.7mW@250Msps),,從而實現了每轉換步7~10fJ的高能效。

在ISSCC上,,imec和瑞薩電子還推出了一種連接ADC架構與整個無線電架構的新方法,。為了提高整個接收器系統的能效和避免電壓型ADC系統內的大型輸入電容器帶來的問題,利用3.2-51.2mSiemens電流型可變增益跨導器(VGA)來驅動電荷型SAR ADC,,而不會產生多余的消耗,,大幅降低整個系統的總功耗降。采用40nm CMOS工藝制造而成的10位10-80Msps VGA-ADC在達到70dB的動態(tài)范圍的同時,,實現了5.45mA以下的低電流(在1.1V的電源電壓下),。

關于imec

Imec開展世界領先的毫微電子學研究。利用其擁有的科學知識以及全球ICT,、醫(yī)療保健和能源合作伙伴的創(chuàng)新能力,,Imec提供了行業(yè)相關技術解決方案。在獨特的高新技術環(huán)境中,,其國際頂尖人才致力于提供構建模塊來改善可持續(xù)社會中的生活水平,。Imec總部設在比利時魯汶,并且在比利時,、荷蘭,、中國臺灣,、美國、中國大陸,、印度和日本均設有辦事處,。Imec員工數量約為1900名,包括500多名行業(yè)常駐研究員和客座研究員,。2010年,,Imec收入(P&L)為2.85億歐元。了解imec方面的更多信息,,敬請登錄網站:www.imec.be

Imec是IMEC International(按照比利時法律要求成立的名為“stichting van openbaar nut”的法人實體),、imec Belgium(佛蘭德政府支持的IMEC vzw),、imec the Netherlands(Stichting IMEC Nederland,屬于荷蘭政府支持的Holst中心)和imec Taiwan(IMEC(臺灣)有限公司),、imec China(IMEC微電子(上海)有限公司)和imec India(Imec India Private Limited)活動注冊商標,。

 

關于瑞薩電子株式會社

瑞薩電子株式會社(TSE:6723),是全球首屈一指的微控制器供應商和高級半導體解決方案的首選供應商,,產品包括微控制器,、SoC解決方案和各種模擬與功率器件。2010年4月,,NEC電子公司(TSE:6723)和株式會社瑞薩科技合并成立了瑞薩電子株式會社,,公司業(yè)務覆蓋了面向各種應用的研究、開發(fā),、設計與制造,。瑞薩電子株式會社總部設在日本,在全球20多個國家均設有分公司,。欲了解更多信息,,敬請訪問網站:www.cn.renesas.com

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