Skriv ut

En AD-omvandlare som samplar 3,2 GSa/s, har extremt hög spektral renhet och drar rekordlåga 61,3mW är vad Imec presenterat på årets ISSCC – International Solid-State Circuits Conference. Det handlar om en faktor tio gånger bättre prestanda än dagens bästa alternativ, hävdar forskningsinstitutet.

Omvandlaren är enligt Imec som klippt och skuren för 5G-basstationer.

Den har hög samlingshastighet, låg effektförbrukning och stöder multiband samt massiv mimo. Till detta kommer att ADC:n är tillverkat i en 16 nm FinFET-process, och enbart upptar 0,360x0,540 mm – alltså knappt 0,2 kvadratmillimeter.

Likaså har omvandlaren hög känslighet och linjäritet. Dynamisk prestanda anges som 61,7 dB SNDR (Signal-to-noise and distortion ratio), medan det spurious-fria dynamiska området (SFDR) är på 73,3 dB.

Det handlar om en ny pipeline-arkitektur, baserad på en ringförstärkare. Arkitekturen bäddar för den snabba samplingen och låga effektförbrukningen. Detta har kombinerats med en ny händelsedriven tidsstyrning av arkitekturen, som innebär att ADC:ns aktiva block enbart förbrukar effekt i proportion mot klockhastigheten.

Imec menar att den nya arkitekturen med ringförstärkning inte enbart är lämpad för AD-omvandlare, utan den kan även användas för mer allmän förstärkartopologi som därmed kan tillverkas i CMOS-processer med finare geometrier.

För att visa på arkitekturens mångsidighet har Imec även utvecklat en AD-omvandlare för mobiltelefoner. Den är enkanalig, samplar från 6 MSa/s till 600 MSa/s, har 9,7 effektiva bitar (ENOB) vid 12 fJ per omvandlingssteg vid godhetstal (dvs figure-of-merit) enligt Walden.

Forskningsinstitutet hävdar att den senare omvandlaren är ett alternativ till SAR-arkitekturer med flera kanaler, utan krav på kalibrering. Den är konfigurerbar, därmed kan den stödja flertalet standarder för trådlös kommunikation och kanalbandbredder.

Kategori: Nyheter