Next-Generation Delta-Sigma Converters: Trends and Perspectives

This  paper  presents  an  overview  of  emerging  circuits  and  systems  techniques  which  are  at  the  forefront  of  the  state  of  the  art  in  ΔΣ  modulators,  pushing  their  performance  forward  and  giving  rise  to  new  generations  of  data  converters.  Among  others,  those  strategies  involving  the  development  of  new  applications  and  paradigms-like  RF/GHz-range  ΔΣ  digitisation,  digital-assisted  embedded  loop  filters,  time-to-digital  conversion  and  hybrid  ΔΣ/Nyquist-rate  architectures-are  discussed,  as  well  as  the  implications  and  design  challenges  derived  from  their  integration  in  deep  nanometer  CMOS  technologies.  The  envisioned  ΔΣ  techniques  are  presented  in  a  systematic  way  around  the  main  analog  building  blocks  embedded  in  a  ΔΣ  modulator,  i.e.,  the  loop  filter  and  the  quantizer.  Analysing  the  trends  in  the  design  of  these  blocks  allows  us  to  offer  perspectives  on  how  ΔΣ  converters  will  evolve  in  the  next  years.