Global Sources
電子工程專輯
 
電子工程專輯 > 放大/轉換
 
 
放大/轉換  

A/D轉換器向低電壓低功耗發展

上網時間: 2006年04月15日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:模/數轉換器,過採樣,動態範圍,功耗,解析度;A/D,oversampling,dynamic range,power consumption,resolution 

類比/數位轉換器(ADC)在國際固態電路大會(ISSCC)上獲得了廣泛關注,有多個專題研討會是關於過採樣元件和奈奎斯特速率模型。在所有關於ADC的報告中均涉及真實的元件,而不只是模擬或假設元件,這些ADC幾乎都是採用標準的180奈米CMOS製程。

業界關注的重點都在降低功耗、增加速度和加大動態範圍,一般是在10到14位元領域。這些ADC將創新架構與各個細節相互結合,在不致導致附帶性能損失的情況下,成為靜態和動態誤差、噪音、延遲、不穩定性和漏電功耗的問題根源,隨後再設法彌補、消除或最小化這些因素。有幾種ADC提供了次伏級和毫瓦範圍的作業。

在過採樣元件之中,發展趨勢是把速度和頻寬提高到足以使ADC可以在中頻,甚至是低頻RF範圍內運作。例如,Analog Devices推出一種375mW帶通ADC,適用於時脈速度為264MHz的多標準TV接收器中,該接收器具備12dB的自動增益控制,並在以44MHz為中心頻率的8.5MHz頻寬上達到90dB的動態範圍。

一種針對AM/FM/IBOC無線電的高整合化調變器消除了外部可變增益放大器和AM頻道濾波器,同時提供AM模式下118dB的動態範圍,FM模式下98dB的動態範圍,以及IBOC接收時90dB的無寄生動態範圍。這種210mW、1.8V的元件是由來自荷蘭戴夫特技術大學和飛利浦電子公司一組設計團隊所開發。

當接近1V供電電壓標記時,你也會發現相關元件。葡萄牙的新里斯本大學和Acacia半導體公司推出一款sigma-delta調變器,它的工作電壓為0.9V,同時只消耗0.2mW,頻寬為10KHz。所產生的訊息噪音和失真比(SNDR)是80dB,而動態範圍是83dB。

如果這個供電電壓還不夠低,請看一款來自香港中文大學和哥倫比亞大學的調變器,供電電壓被壓低到0.5V,能夠接收1V的輸入訊號,頻寬25KHz處,SNDR為74dB,功耗為370微瓦。

對於奈奎斯特轉換器,討論多半集中在功效問題,這由每個轉換級所需的皮焦耳數值來定義。每步1皮焦耳的極限早已打破,現在的轉換器可以壓低到每步0.5皮焦耳以下。

來自加州大學和科勝訊系統公司(Conexant Systems)的一組團隊,展示一種10位元、每秒50-Msample的ADC,它採用的兩級運算放大器與餘數放大器相同,因而避免開關一個運算放大器所引起的調整和延遲問題。最終性能是1.8V供壓時功耗為18mW,在1MHz和20MHz輸入時,SNDR分別為56.9dB和54.6dB,有效位元分別為9.2和8.8。

針對功耗比速度重要的偵測和監控應用,麻省理工學院(MIT)一組團隊將超低功耗逐次近似暫存器架構從傳統的8位元推向12位元,在較低解析度時可達到每秒200Ksample的轉換,而在較高解析度時可達到每秒100Ksample的轉換。每個功耗源都需要注意。例如,隨著解析度的增加,相較於sigma-delta設計,SAR 設計效率反而遞減。因此,該團隊採用了偏置補償再生鎖存器,與一般的線性級電路相較,它的功率延遲特性要優越得多。甚至在較高解析度下,採用1V供電電壓時的功耗也只有25微瓦。

作者:思威貝




投票數:   加入我的最愛
我來評論 - A/D轉換器向低電壓低功耗發展
評論:  
*  您還能輸入[0]個字
*驗證碼:
 
論壇熱門主題 熱門下載
 •   將邁入40歲的你...存款多少了  •  深入電容觸控技術就從這個問題開始
 •  我有一個數位電源的專利...  •  磷酸鋰鐵電池一問
 •   關於設備商公司的工程師(廠商)薪資前景  •  計算諧振轉換器的同步整流MOSFET功耗損失
 •   Touch sensor & MEMS controller  •  針對智慧電表PLC通訊應用的線路驅動器
 •   下週 深圳 llC 2012 關於PCB免費工具的研討會  •  邏輯閘的應用


EE人生人氣排行
 
返回頁首