一种电流型积分器自动调节系统设计designofanautomatic.pdf

一种电流型积分器自动调节系统设计 胡翔，刘伯安 （清华大学 微电子学研究所，北京，100084） 电话： Email: hux@mails.tsinghua.edu.cn 摘 要：本文给出一种用于电流型连续时间 Σ/∆调制器 (Σ/∆ modulator) 中的跨导积分器 (OTA-C integrator) 的自动调节系统。该系统由原Σ/∆调制器中跨导器，积分器及反馈数模转换器 (feedback DAC) 的复制品， 峰值检测器 (peak detector) 和反馈放大器组成。该系统已在 0.18µm 标准 CMOS 工艺下经过仿真。仿真结 果显示对于 1GHz 过采样时钟频率的 Σ/∆调制器，该系统能够将由于积分器各参数变化引起的输出幅度变 化减小一个数量级以上。 关键词： 片上自动调节；电流型跨导积分器；连续时间 Σ/∆调制器；峰值检测 中图分类号: TN432 文献标识码: A DESIGN OF AN AUTOMATIC TUNING SYSTEM FOR CONTINUOUS-TIME CURRENT-MODE INTEGRATORS Xiang HU, Boan LIU (Institute of Microelectronics, Tsinghua University, Beijing, 100084) Phone: 86-10 Email: hux@mails.tsinghua.edu.cn Abstract: A novel on-chip automatic tuning system for current-mode integrators of continuous-time Σ/∆ modulators is presented. The system consists of the replica of the transconductor, the integrator and the feedback DAC of the original modulator, two peak detectors and a feedback amplifier. Simulation results in 0.18µm standard CMOS processes have shown that for modulators with oversampling frequency of 1GHz, the designed system reduces the variations of integrator outputs resulting from parameter variations by at least one order of magnitude. Key words ： on-chip automatic tuning; current-mode OTA-C integrator; continuous-time Σ/∆ modulator; peak detection 1. 引言 连续时间Σ/∆调制器以其相比于基于开关电容 (switched-capacitors) 的离散时间Σ/∆调制器 (discrete-time Σ/∆ modulators) 的独特优势越来越受到人们的关注：它可以获得更高的过采样频率，消耗的功耗更少，并且产 生更小的热噪声[1][2]。此外，连续时间Σ/∆调制器自身就具有抗混叠滤波特性，并且能够有效抑制采样电路产 生的