A Background Calibration Technique Based on Limit Cycles for Reconfigurable...

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  • 日期: 2020-12-28
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标签: sigma-delta调制器




《A  Background  Calibration  Technique  Based  on  Limit  Cycles  for  Reconfigurable  Sigma  Delta  Modulators》

Reconfigurable  ADCs  bring  a  lot  of  functionality,  high  added  value  while  sharing  the  development  time  and  cost  for  each  targeted  application.  Sigma  Delta  Modulators  (SDMs)  are  very  popular  for  their  suitability  for  a  wide  range  of  applications.  While  individual  SDMs  can  be  tailored  towards  specific  applications,  a  reconfigurable  SDM  addresses  several  of  them  at  the  same  time.  Due  to  their  complexity  (introduced  by  the  programmability)  and  the  limitations  imposed  by  PVT  variations,  calibration  is  essential.  To  this  effect,  we  introduce  a  new  background  calibration  technique  based  on  the  limit  cycle  model  of  SDMs.  We  show  how  a  simple  counting  and  categorization  of  output  bit-patterns  can  be  used  for  measurement  and  correction/adjustment  of  the  loop  filter  in  the  presence  of  multiple  inaccuracies  or  changing  operation  conditions.  The  calibration  scheme  is  demonstrated  with  measurement  results  from  a  test  chip.  The  chip  implements  a  third-order  reconfigurable  SDM  for  ultra-low  bio-sensor  current  measurements.  The  reconfigurablity,  coupled  with  the  calibration  scheme,  allows  a  widely  programmable  bandwidth  and  dynamic  range,  making  it  useful  for  a  variety  of  applications.








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