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1. 一个采用新颖的混合电容切换模式的SAR ADC设计

葛彬杰, 李琰, 俞航, 冯晓星

北京大学学报自然科学版 2018, 54 (5): 927-934. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2018.048

摘要（1175）

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PDF（pc）（7091KB）（169）

提出一种应用于逐次逼近型模数转换器的混合电容切换模式。该模式包含两个幅度相同但单调性相反的开关电容阵列, 无需任何额外的稳压电源和电容补偿阵列, 通过差分电压自身的互相补偿, 实现共模电压的稳定。利用上述技术, 基于0.18 μm的CMOS工艺实现一个转换速率为50 MS/s, 分辨率为10-bit的SAR ADC。设计过程中采用开窗逻辑, 减小了比较器输出信号到DAC 控制信号的传输时间; 采用包含自适应延时逻辑的比较环路, 缩短了SAR ADC低位比特的转换时间。测试结果表明, 所设计的SAR ADC在50 MS/s 的转换速率下, 可以实现57.31 dB的SNDR, 1.81 LSB的INL以及0.98 LSB的DNL。

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2. MASH21 Sigma-Delta调制器的自顶向下设计

葛彬杰,王新安,张兴,冯晓星,汪清勤

北京大学学报（自然科学版）

摘要（787）

提出MASH21调制器的自顶向下设计方法。在系统级, 通过系数缩放对积分器的输出进行限制; 在电路级, 通过积分器的瞬态建模分析运放非理想因素对调制器的影响, 并得到SNR和面积功耗最优的设计区域。通过一个数字音频MASH21调制器的设计对此方法进行了验证。该调制器基于TSMC18MMRF工艺实现, 在1.8 V的单电压下工作, 测试显示调制器的SNDR达到91 dB。

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3. 一种具有新型时钟产生器的无源超高频 RFID 标签

冯晓星, 王新安, 张兴, 葛彬杰

北京大学学报（自然科学版）

摘要（547）

给出一种符合 ISO/IEC 18000-6B 协议的超低功耗的无源超高频 RFID 标签。为了能够给标签数字基带处理提供准确的时钟, 使用了一种超低功耗、自校正的时钟产生器, 产生的时钟在-50℃~120 ℃或者 0.7~1.6 V 电源电压的范围内, 偏差小于 4%。此自校正时钟模块的功耗在 0.7 V 的电源电压下仅为 364 nW。一个低压输出参考电压源也集成到了该标签芯片中, 该模块产生 0.96 V 的基准且只消耗 100 nA 的电流。采用门控时钟和模块复用使功耗降低至 1.17 μW。该设计采用 0.18μm 的混合信号 CMOS 工艺, 整个面积为 0.75mm ×0.75mm 。测试结果显示该标签的灵敏度达到-10 dBm。

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4. 手机RFID读写器的基带新解码器

钟金丝,王新安,冯晓星,曹伟,齐永珍

北京大学学报（自然科学版）

摘要（796）

设计了一个超高频射频识别读写器的基带接收机, 该芯片既支持UHF 频段的ISO 18000-6B 标准, 也能支持ISO18000-6C 标准。该数字基带接收机主要包括抽取滤波、去直流、相位恢复等基本单元, 在解码部分体现了一种新的数字基带解码器。该解码器在过零检测解码方法的基础上进行了“零点”的修复, 从而可以更加有效地实现解码。和相关器解调解码相比, 这种方法所需硬件更少, 解码的实时性更强。不包括测试管脚, 该数字芯片在0. 18μm CMOS 工艺下的总面积为730 μm×3375 μm, 其中解码部分占总面积的1 %;整个数字芯片的功耗为32. 89 mW,解码部分的功耗为0. 23 mW。

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