Маломощные прецизионные КМОП сложно-функциональные блоки сигма-дельта модуляторов
Диссертация
Диссертация посвящена решению актуальной задачи разработки маломощных прецизионных сложно-функциональных (IP) блоков сигма-дельта модуляторов с потреблением менее 100 мВт и возможностью интеграции в СБИС типа «система на кристалле». Результаты работы имеют существенное значение в развитии структурных и схемотехнических вариантов построения конкурентоспособных отечественных сигма-дельта… Читать ещё >
Список литературы
- Walden, R.H., «Analog-to-digital converter survey and analysis», Selected Areas in Communications, IEEE Journal on, On page(s): 539 550 Volume: 17, Issue: 4, Apr 1999.
- Norsworthy S.R., Schreier R., Temes G.C. Delta-sigma converters: theory, design and simulation // IEEE Circuits&Systems Society. IEEE Press, 1997. -476 p.
- A Simple ADC Comparison Matrix // Maxim Integrated Products, 2003.
- Rapuano, S. «Figures of Merit for Analog-to-Digital Converters: Analytic Comparison of International Standards» // Instrumentation and Measurement Technology Conference, 2006. IMTC 2006. Proceedings of the IEEE, Apr 2006, pp. 134−139.
- G. Emmert, E. Navratil, F. Parzefall, and P. Rydval, «A versatile bipolar monolithic 6-Bit A/D converter for 100 MHz sample frequency,» IEEE J. SolidState Circuits, Vol. SC-15, pp. 1030−1032, Dec., 1980.
- D. Draxelmayr, «A 6b 600MHz lOmW ADC Array in Digital 90nm CMOS,» Proc. of IEEE Solid-State Circ. Conf. (ISSCC), San Francisco, California, pp. 264−265, Feb., 2004.
- B. E. Jonsson, and R. Sundblad, «ADC's for sub-micron technologies,» EE Times Europe, pp. 29−30, Apr. 21, 2008.
- Y. Chiu, P. R. Gray, and B. Nikolic, «A 14-b 12-MS/s CMOS pipeline ADC with over 100-dB SFDR,» IEEE J. Solid-State Circuits, Vol. 39, pp. 21 392 151, Dec., 2004.
- S. Gambini, and J. Rabaey, «A 1.5MS/s 6-bit ADC with 0.5V supply,» Proc. of IEEE Asian Solid-State Cire. Conf. (ASSCC), Hangzhou, China, pp. 47−50, Nov., 2006.
- W. С. Black, Jr., and D. A. Hodges, «Time interleaved converter arrays,» IEEE J. Solid-State Circuits, Vol. SC-15, pp. 1022−1029, Dec., 1980.
- Зайцев A.B., Кондратенко C.B., Молочков В. Н. Оценка качества проектируемых ОУ // Электроника, микро- и наноэлектроника. Сб. научных трудов 13-й российской научно-технической конференции. М.: НИЯУ МИФИ, 2011. — С.235−241.
- В. Е. Jonsson, «ADC FOM State-of-the art comparison» Converter Passion, June 13, 2011, Available: http://converterpassion.wordpress.com
- R. Schreier and G. C. Temes, Understanding Delta-Sigma Data Converters, Piscataway, NJ: IEEE Press 2005.
- Wei Qin, Bo Hu, and Xieting Ling «Sigma-Delta ADC with Reduced Sample Rate Multibit Quantizer» // IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS—II: ANALOG AND DIGITAL SIGNAL PROCESSING, VOL. 46, NO. 6, JUNE 1999 pp. 824−828.
- B.E. Boser, B.A. Wooley «The design of sigma-delta modulation analog-to-digital converters» // IEEE J. Solid State Circuits, vol. SC-23, pp. 1298−1308., Dec. 1998
- T.C. Leslie, B. Singh «An improved sigma-delta modulator architecture» // IEEE ISCAS «90, pp. 372−375, May 1990.
- Texas Instruments Data Converters // www.ti.com/lsds/ti/analog/dataconverters /dataconverter.page
- Analog Devices Analog-To-Digital Converters // www.analog.com/en/analog-to-digital-converters/ad-converters/products/index.html
- Linear Technology Analog-to-Digital Converters // www.linear.com/products/ analog-to-digitalconverters (adc)
- W. C. Black, Jr., and D. A. Hodges, «Time interleaved converter arrays,» IEEE
- J. Solid-State Circuits, Vol. SC-15, pp. 1022−1029, Dec., 1980.
- B. E. Jonsson, «A survey of A/D-converter performance evolution,» Proc. of IEEE Int. Conf. Electronics Circ. Syst. (ICECS), Athens, Greece, pp. 768 771, Dec, 2010.
- N. Maghari, S. Kwon, G. C. Temes, and U. Moon, «Sturdy MASH Modulator,» Electron. Lett, vol. 42, pp. 1269−1270, Oct. 2006.
- N. Maghari, S. Kwon, G. C. Temes, U. Moon Mixed-Order Sturdy MASH Modulator // IEEE Journal of Solid-State Circuits IEEE Press, 2007. — pp. 257−260.
- R. Schreier, «An emperical study of high-order single-bit delta-sigma modulators», IEEE Trans. Circuits and Systems? II: Analog and Digital Signal Processing, vol. 40, No. 8, pp 461−466, Aug. 1993.
- Teemu Salo, Saska Lindfors, Kari A. I. Halonen «A 80-MHz bandpass AS modulator for a 100-MHz IF Receiver» IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL. 37, NO. 7, JULY 2002.
- Takeshi Ueno, Akira Yasuda, Takafiimi Yamaji, Tetsuro Itakura «A fourth-order bandpass A—I modulator using second-order bandpass noise-shaping dynamic element matching» IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL. 37, NO. 7, JULY 2002.
- Mustafa Keskin, Un-Ku Moon, Gabor C. Temes «A 1-V 10-MHz clock-rate 13-bit CMOS AS modulator using unity-gain-reset opamps» IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL. 37, NO. 7, JULY 2002.
- Jae Hoon Shim, In-Cheol Park, Beomsup Kim «A third-order SA modulator in 0.18-|im CMOS with calibrated mixed-mode integrators» IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL. 40, NO. 4, APRIL 2005.
- Thomas Tille, Jens Sauerbrey, Doris Schmitt-Landsiedel «A 1.8-V MOSFET-only SA modulator using substrate biased depletion-mode MOS capacitors in series compensation» IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL. 36, NO. 7, JULY 2001
- Jose de la Rosa, Belen Perez-Verdu, Rocio del Rio, Angel Rodriguez-Vazquez «A CMOS 0.8-|j, m transistor-only 1.63-MHz switched-current bandpass SA modulator for AM signal A/D conversion» IEEE JOURNAL OF SOLIDSTATE CIRCUITS, VOL. 35, NO. 8, AUGUST 2000
- V. Colonna, G. Gandolfi, F. Stefani, A. Baschirotto «A 10.7-MHz self-calibrated switched-capacitor-based multibit second-order bandpass SA modulator with on-chip switched buffer» IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL. 39, NO. 8, AUGUST 2004
- Kong-Pang Pun, Wang-Tung Cheng, Chiu-Sing Choy, and Cheong-Fat Chan «A 75-dB Image Rejection IF-Input Quadrature-Sampling SC SA Modulator» IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL. 41, NO. 6, JUNE 2006.
- Robert H. M. van Veldhoven, Brian J. Minnis, Hans A. Hegt, Arthur H. M. van Roermund «A 3.3-mW AS Modulator for UMTS in 0.18-(im CMOS with 70-dB dynamic range in 2-MHz bandwidth» IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL. 37, NO. 12, DECEMBER 2002
- Jens Sauerbrey, Thomas Tille, Doris Schmitt-Landsiedel, Roland Thewes «A 0.7-V MOSFET-only switched-opamp SA modulator in standard digital CMOS Technology» IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL. 37, NO. 12, DECEMBER 2002
- Ali Tabatabaei, Bruce A. Wooley «A two-path bandpass sigma-delta modulator with extended noise shaping» IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL. 35, NO. 12, DECEMBER 2000.
- Libin Yao, Michiel S. J. Steyaert, Willy Sansen «A 1-V 140-|iW 88-dB audio sigma-delta modulator in 90-nm CMOS» IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL. 39, NO. 11, NOVEMBER 2004.
- KiYoung Nam, Sang-Min Lee, David K. Su, Bruce A. Wooley «A low-voltage low-power sigma-delta modulator for broadband analog-to-digital conversion» IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL. 40, NO. 9, SEPTEMBER 2005
- Yoshihisa Fujimoto, Pascal Lo Re, Masayuki Miyamoto «A delta-sigma modulator for a 1-bit digital switching amplifier» IEEE JOURNAL OF SOLIDSTATE CIRCUITS, VOL. 40, NO. 9, SEPTEMBER 2005.
- Katelijn Vleugels, Shahriar Rabii, Bruce A. Wooley «A 2.5-V sigma—Delta modulator for broadband communications applications» IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL. 36, NO. 12, DECEMBER 2001.
- Chien-Hung Kuo, Shen-Iuan Liu «A 1-V 10.7-MHz fourth-order bandpass AI modulators using two switched opamps» IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL. 39, NO. 11, NOVEMBER 2004.
- Lucien J. Breems, Robert Rutten, Gunnar Wetzker «A cascaded continuous-time IA modulator with 67-dB dynamic range in 10-MHz bandwidth» IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL. 39, NO. 12, DECEMBER 2004.
- Feng Chen and B.H. Leung «A high resolution multibit sigma-delta modulator with individual level averaging» IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL. 30, NO. 4, APRIL 1995.
- Bang-Sup Song «A fourth-order bandpass delta-sigma modulator with reduced numbers of op amps» IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL. 30, NO. 12, DECEMBER 1995.
- O. Norman «A band-pass delta-sigma modulator for ultrasound imaging at 160 MHz clock rate» IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL. 31, NO. 12, DECEMBER 1996.
- E.J. van der Zwan and E.C. Dijkmans «A 0.2-mW CMOS 2A modulator for speech coding with 80 dB dynamic range» IEEE JOURNAL OF SOLIDSTATE CIRCUITS, VOL. 31, NO. 12, DECEMBER 1996.
- The United States Patent and Trademark Office // www.uspto.gov
- Google Full Text Patents // patents.google.com
- K.C.H. Chao, S. Nadeem, W.L.Lee, and C.G.Sodini, «A higher order topoloty for interpolative modulators for oversampling A/D conversion,» IEEE Transactions on Circuits and Systems, vol.37, pp, 309−318, March 1990.
- B. E. Jonsson, «On CMOS scaling and A/D-converter performance,» Proc. of NORCHIP, Tampere, Finland, pp. 1−4, Nov. 2010.
- Hosticka B., Brodersen B., Gray B. MOS Sampled Data Recursive Filters Using Switched Capacitor Integrators // IEEE Journal of Solid State Circuits. -1977. Vol. SSC-12. — No.6. — P. 600−608
- Zheng Z., Moon U., Steensgaard J. Capacitor Mismatch Error Cancellation Technique for a Successive Approximation A/D Converter // IEEE International Symposium on Circuits and Systems. 1999. — Vol.2. — P. 326−329.
- Lim Q., Kordesch A.V., Keating R.A. Performance comparison of MIM capacitors and metal finger capacitors for analog and RF applications // RF and Microwave Conference. RFM 2004. 2004. — P. 85−89.
- Pervez M. Aziz, Henrik V. Sorensen, Jan Van der Spiegel «An Overview of Sigma-Delta Converters: How a 1-bit ADC achieves more than 16-bit resolution» // IEEE Signal Processing Magazine, Jan 1997, pp. 61−84.
- Horowitz P., Hill W. The Art of Electronics // Cambridge University Press. -NY, 2001.-703 P.
- Зайцев А.В., Кондратенко С. В., Молочков В. Н., Скок, Д.В., Гусев В. В., Дубинский А. В. Проектирование критичных динамических блоков сигма-дельта модулятора // Вопросы радиоэлектроники. Серия ОТ. Выпуск 1. М.: ЦНИИ «Электроника», 2011. С. 58−76.
- Johnie Hancock, «Jitter Understanding It, Measuring It, Eliminating It» // High Frequency Electronics, April 2004.
- Зайцев A.B. Анализ влияния ключевых элементов в прецизионных интеграторах на основе коммутируемых конденсаторов // Электроника, микро- и наноэлектроника. Сб. науч. тр. М.: НИЯУ МИФИ, 2010. С. 173 177.
- Zheng Z., Moon U., Steensgaard J. Capacitor Mismatch Error Cancellation Technique for a Successive Approximation A/D Converter // IEEE International Symposium on Circuits and Systems. 1999. — Vol.2. — P. 326−329.
- Yves Geerts, Michiel Steyaert and Willy Sansen, «Design of Multi-Bit Delta-Sigma A/D Converters», Kluwer Academic Publishers, 2002.
- Зайцев A.B., Кондратенко C.B. Снижение потребляемой мощности в прецизионных сигма-дельта модуляторах // Вопросы радиоэлектроники. Серия ОТ. Выпуск 2. М.: ЦНИИ «Электроника», — 2012. — С. 82−87.
- David J. Characterizating Differential. Amplifiers for Communcations Circuits // Cadence Design Systems. 2000. — 58 P.
- Functional Verification of a Differential Operation Amplifier / Custom 1С Design // Cadence White Paper. Cadence, 2004. — 51 P.
- Зайцев A.B. Использование скриптовых языков при автоматизации измерительного комплекса // Электроника, микро- и наноэлектроника. Сб. науч. тр. М.: МИФИ, 2008. С. 99−101.
- Agilent Technologies // www.home.agilent.com79. Tektronix // www.tek.com
- Зайцев A.B., Зубаков A.B. Применение нестандартного сигнала при тестировании звуковых преобразователей // Электроника, микро- и наноэлектроника. Сб. науч. тр. М.: МИФИ, 2006. С. 74−77.
- Зайцев A.B., Кондратенко C.B, Молочков В. Н. Характеризация свойств КМОП-транзисторов для аналоговых и смешанных применений // Труды научной сессии НИЯУ МИФИ-2010. В 6 т. М.: НИЯУ МИФИ, 2010. Т. 1. С. 169−172.
- Зайцев A.B. Методика и маршрут проектирования сигма-дельта модулятора // Вопросы радиоэлектроники. Серия ОТ. Выпуск 2. М.: ЦНИИ «Электроника», — 2012. — С. 66−73.
- Song Y, Kim В. A 14-b direct digital frequency synthesizer with sigma-delta noise shaping. // IEEE J. Of Solid-State Circuits. 2004. — Vol. SSC-39. — № 5. -PP. 847−851.
- Ki Young Nam, Sang-Min Lee, Su D. K, Wooley B.A. A low-voltage low-power sigma-delta modulator for broadband analog-to-digital conversion. //
- EE J. Of Solid-State Circuits. 2005. — Vol. SSC-40. — № 9. — PP. 18 551 864.
- Razavi B. CMOS Technology Characterization for Analog and RF Design / IEEE J. Of Solid-State Circuits. Vol. 34, No. 3. — IEEE Press, NY, 1999 — PP. 268−276.
- Binkley D., Bucher M., Foty D. Design-Oriented Characterization of CMOS over the Continuum of Inversion Level and Channel Length // Proc. 7th IEEE Int. Conf. on Electronics, Circuits & Systems ICECS'2k. Kaslik. 2000. P. 161 164.
- Matsuzava A. Mixed Signal SoC Era // IEICE Trans. Electron. 2004. V. E87-C. No. 6. P. 867−877.
- Vancaillie L. A Methodology for Characterizing and Introducing MOSFET Imperfections in Analog Top-Down Synthesis and Bottom-Up Validation // A doctoral thesis. UCL. Belgium 2005. P. 240.
- Hosticka B., Brodersen B., Gray B. MOS Sampled Data Recursive Filters Using Switched Capacitor Integrators // IEEE Journal of Solid State Circuits. -1977. Vol. SSC-12. — No.6. — P. 600−608
- Huang Y.-C., Lee T.-C. A 10b 100MS/s 4.5mW Pipelined ADC with a Time Sharing Technique // ISSCC 2010. Session 16. High-Performance Data Converters. Proceedings of conference. 2010. — PP.300−301.
- Comparator-Based Switched-Capacitor Circuits for Scaled CMOS Technologies / Fiorenza J.K., Sepke T., Holloway P., Sodini C.G. et all // IEEE Journal of Solid-State Circuits. 2006. — Vol. 41. — № 12. — PP.2658−2668.
- Kester W. Understand SINAD, ENOB, SNR, THD, THD + N, and SFDR so You Don’t Get Lost in the Noise Floor // MT-003 Tutorial. Analog Devices. Rev. A, 10/08, WK. 2008. — 8 p.
- Ruiz-Amaya, J., de la Rosa, J.M., Fernandez, F.V., Medeiro, F., del Rio, R., Perez-Verdu, B., Rodriguez-Vazquez, A.: 'High-level Synthesis of Switched-Capacitor, Switched-Current and Continuous-Time EA Modulators Using
- SIMULINK-Based Time-Domain Behavioral Models', IEEE Trans. Circuits and Syst. I, 2005, pp. 1795−1810.
- Кондратенко C.B., Зубаков A.B. Анализ требований к точности задания частоты синусоидального сигнала при тестировании звуковых АЦП // Электроника, микро- и наноэлектроника: Сб. научн. трудов. М.:МИФИ, 2003, с.159−161.
- Зубаков A.B., Кондратенко C.B. Адаптивная методика тестирования микросхем и блоков смешанной обработки сигналов // Электроника, микро- и наноэлектроника: Сб. научн. трудов, М.:МИФИ, 2004, с.98−101.