Passive SC Sigma Delta Modulators Revisited: Analysis and Design Study

  • 1星
  • 日期: 2020-12-28
  • 大小: 3.58MB
  • 所需积分:1分
  • 下载次数:0
  • favicon收藏
  • rep举报
  • 分享
  • free评论
标签: Sigma-Delta调制器




In  this  paper  we  study  passive  switched-capacitor  sigma-delta  (ΣΔ)  modulators  suitable  for  low  power  applications.  Using  a  one-bit  quantizer  as  the  only  active  block  those  modulators  save  power  and  achieve  high  linearity.  However,  their  order  is  largely  limited  since  the  passive  loop  filter  presents  a  significant  attenuation  to  the  signal.  Typically  with  a  second-order  filter  the  modulator  can  achieve  a  satisfactory  signal-to-  quantization-noise  ratio  (SQNR)  by  using  a  large  enough  oversampling  ratio  (OSR)  that  also  creates  a  tradeoff  with  the  power  consumption.  A  passive  ΣΔ  modulator  when  modeled  as  a  linear  system  requires  extraction  of  the  equivalent  loop  gain.  It  is  shown  that  for  this  purpose  the  quantization  and  thermal  noise  should  be  considered  jointly.  The  paper  presents  optimization  of  the  modulator  in  the  design  space  defined  by  the  filter  capacitor  ratios  and  the  feedback  coefficients.  Both  circuit  and  system  level  behavioral  models  are  extensively  exploited  for  this  purpose.  Provided  is  a  detailed  analysis  of  the  thermal  noise,  quantization  noise,  and  other  parasitic  effects.  The  design  verified  by  65  nm  CMOS  chip  demonstrates  very  good  agreement  with  the  developed  models.  The  measurements  show  signal-to-noise-and-distortion  ratio  (SNDR)  of  73  dB  and  with  energy  efficiency  of  0.27  pJ/step  at  0.9  V  supply.  For  supply  voltage  reduced  to  0.7  V  the  power  consumption  is  0.47  μW  with  SNDR  =  71  dB  while  energy  efficiency  is  0.16  pJ/step.








About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版 版权声明

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2021 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved
$(function(){ var appid = $(".select li a").data("channel"); $(".select li a").click(function(){ var appid = $(this).data("channel"); $('.select dt').html($(this).html()); $('#channel').val(appid); }) })