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Un modulador delta-sigma MASH resistente de 88 dB SNDR y 100 kHz de ancho de banda utilizando amplificadores inversores flotantes auto-cascodificados

Autores: Hao, Xirui; Yuan, Yidong; Pan, Jie; Lu, Zhaonan; Song, Shuang; Yu, Xiaopeng; Zhao, Menglian

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Un modulador delta-sigma MASH resistente de 88 dB SNDR y 100 kHz de ancho de banda utilizando amplificadores inversores flotantes auto-cascodificados


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Internet de las cosas
Eficiente en energía
Modulador delta-sigma
Amplificador dinámico
Relación de sobre muestreo
Tecnología CMOS.

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 50

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las aplicaciones de Internet de las cosas alimentadas por batería requieren convertidores analógico-digitales (ADC) de alta resolución y eficientes en energía. Todavía hay trabajos limitados en el diseño de ADC de ancho de banda sub-MHz. Este artículo presenta una estructura de modulador delta-sigma (DSM) discreto de múltiples etapas robusta (SMASH) utilizando un amplificador dinámico basado en inversor flotante autorreferenciado (FIA). La estructura propuesta elimina la extracción explícita del error de cuantización del primer bucle y todos los DAC de retroalimentación en el bucle en cascada, disminuyendo la complejidad de diseño del circuito. Esto permite que el DSM DT propuesto funcione a una velocidad más alta, lo que es adecuado para lograr un ruido de alto orden a una baja relación de sobremuestreo (OSR). El FIA autorreferenciado propuesto es más eficiente en energía y puede adquirir más de 45 dB de ganancia CC con un suministro de 1,2 V. El DSM DT implementado en una tecnología CMOS de 55 nm mide una relación señal-ruido y distorsión pico (SNDR) de 88,0 dB en un ancho de banda (BW) de 100 kHz y un rango dinámico (DR) de 85,3 dB, consumiendo 249,1 W desde un suministro de 1,2 V a 10 MS/s. El mérito de figura de Schreier basado en SNDR de 174,0 dB obtenido es competitivo dentro de los ADC de alta resolución (SNDR > 85 dB) y propósito general (ancho de banda sub-MHz) de última generación.

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