英飛凌研制出創(chuàng )新混合信號電路

在舊金山召開(kāi)的2005年IEEE國際固態(tài)電路會(huì )議上，英飛凌科技公司舉辦了多個(gè)技術(shù)講座，介紹其研發(fā)實(shí)驗室的最新技術(shù)成果，并舉行了兩次演講，專(zhuān)門(mén)介紹其位于奧地利菲拉赫的研發(fā)中心研制出的兩個(gè)創(chuàng )新電路。這些研究成果包括高性能數模轉換器和模數轉換器，適用于要求苛刻的新一代高帶寬產(chǎn)品的固線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)通信功能。

“我們在2005年ISSCC上做的演講又一次顯示了英飛凌公司在開(kāi)發(fā)面向新一代通信解決方案的電路元件方面的技術(shù)領(lǐng)袖地位，”位于菲拉赫的英飛凌研發(fā)中心主任Manfred Haas指出，“這個(gè)全新電路設計突破了標準CMOS組件的性能限制，使我們能夠利用成熟、經(jīng)濟的生產(chǎn)工藝來(lái)制造高速低功耗芯片。這些創(chuàng )新電路設計也滿(mǎn)足了未來(lái)的通信產(chǎn)品在功耗和大量數據處理能力等方面的要求?！?/p>

特別針對下一代VDSL（甚高速率數字用戶(hù)線(xiàn)）系統開(kāi)發(fā)了超高性能12位數模轉換器。VDSL要求極高的分辨率（12位）和高模擬帶寬（如，30MHz以上）。為此，英飛凌公司開(kāi)發(fā)了一個(gè)全面集成的寬帶多位Delta-Sigma結構數模轉換器?；谛滦碗娐芳軜嫞〞r(shí)間交織雙數據加權平均），可利用低成本的0.13微米標準CMOS工藝，高效地生產(chǎn)這個(gè)電源電壓為1.5V的轉換器。該轉換器的功耗僅為45mW，相當于常規數模轉換器的50％。

借助過(guò)采樣技術(shù)和噪聲功率頻譜成形技術(shù)，新的數模轉換器能夠在相應的信號頻率范圍（30MHz）內，實(shí)現12位高分辨率。此外，它還可保持極低的過(guò)采樣系數（過(guò)采樣率為6），從而為大幅度降低功耗提供了基礎?，F代CMOS技術(shù)僅需極低的電源電壓，但這也降低了能夠實(shí)現的信號振幅，并且使得進(jìn)一步發(fā)展這種類(lèi)型的數模轉換器變得十分困難。英飛凌的解決方案基于一種優(yōu)化電路技術(shù)，可最大限度地增強信號振幅，而不受低電源電壓的影響。從而能夠以較高線(xiàn)性度（76dB）處理寬帶信號（30MHz）。

面向移動(dòng)通信應用，英飛凌推出了一個(gè)以0.13微米CMOS工藝制造的超高效率多位Delta-Sigma結構模數轉換器。該產(chǎn)品也同時(shí)具備高度過(guò)采樣技術(shù)和噪聲功率頻譜成形技術(shù)，因此能夠以相應的信號帶寬（2MHz），實(shí)現74dB（12.5位）高分辨率。這個(gè)高分辨率模數轉換器適用于在移動(dòng)通信裝置所采用的接收器中部署應用。目前，正在研究如何利用數字電路（如信道濾波器或前置放大器）來(lái)替換盡可能多的至今仍基于模擬技術(shù)的功能模塊。這會(huì )提高模數轉換器的質(zhì)量要求，但功耗也將降低。

近年來(lái)，通過(guò)實(shí)現速度更快的新型工藝，模數轉換器的性能已得到大幅提升，能夠滿(mǎn)足要求。然而，如今英飛凌的研發(fā)人員已在標準CMOS工藝的基礎上部署了一種新型電路架構，能夠在顯著(zhù)提高性能的同時(shí)降低功耗。當電源電壓為1.5V，時(shí)鐘頻率為104MHz時(shí)，該模數轉換器的功耗為3mW。因此，這些創(chuàng )新電路的功耗比常規模數轉換器（4位閃存模數轉換器）的功耗要求降低了20％?；谶@種新型模數轉換器而開(kāi)發(fā)的低功耗數字轉換器還能夠延長(cháng)手機的通話(huà)時(shí)間。