为解决传统电平交叉模数转换器(LC ADC)精度较低和噪声整形逐次逼近寄存器(NS SAR)ADC功耗较大的问题,提出了一种应用于移动物联网(IoT)随机稀疏信号采集的LC-NS SAR ADC。在NS SAR ADC前端插入8 bit的LC ADC作为输入信号活跃度的预检...为解决传统电平交叉模数转换器(LC ADC)精度较低和噪声整形逐次逼近寄存器(NS SAR)ADC功耗较大的问题,提出了一种应用于移动物联网(IoT)随机稀疏信号采集的LC-NS SAR ADC。在NS SAR ADC前端插入8 bit的LC ADC作为输入信号活跃度的预检测电路,在电平交叉发生后开启NS SAR ADC的转换。二阶无源噪声整形电路积分过程只在事件触发后发生,从而能够根据输入信号的活跃度动态调节整体功耗。在1.8 V 180 nm CMOS工艺、采样率为40 kS/s、过采样率(OSR)为20、带宽为1 kHz下对该ADC进行仿真验证,结果表明信噪失真比(SNDR)达到87 dB,电路功耗为2.70μW,心电图信号输入时功耗仅为0.79μW,相较于传统等间隔奈奎斯特采样ADC,采样点减少了73%,在处理生物医学信号时实现了约5∶1的数据压缩比,Schreier品质因数(FoMs)和Walden品质因数(FoMw)分别为172.6 dB和67.0 fJ/conv.step。展开更多
文摘为解决传统电平交叉模数转换器(LC ADC)精度较低和噪声整形逐次逼近寄存器(NS SAR)ADC功耗较大的问题,提出了一种应用于移动物联网(IoT)随机稀疏信号采集的LC-NS SAR ADC。在NS SAR ADC前端插入8 bit的LC ADC作为输入信号活跃度的预检测电路,在电平交叉发生后开启NS SAR ADC的转换。二阶无源噪声整形电路积分过程只在事件触发后发生,从而能够根据输入信号的活跃度动态调节整体功耗。在1.8 V 180 nm CMOS工艺、采样率为40 kS/s、过采样率(OSR)为20、带宽为1 kHz下对该ADC进行仿真验证,结果表明信噪失真比(SNDR)达到87 dB,电路功耗为2.70μW,心电图信号输入时功耗仅为0.79μW,相较于传统等间隔奈奎斯特采样ADC,采样点减少了73%,在处理生物医学信号时实现了约5∶1的数据压缩比,Schreier品质因数(FoMs)和Walden品质因数(FoMw)分别为172.6 dB和67.0 fJ/conv.step。
