Advanced Mixed Signal Concepts Exploiting the Strong Body-Bias Effect in CMOS 22FDX®
Advanced Mixed Signal Concepts Exploiting the Strong Body-Bias Effect in CMOS 22FDX®
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先进的混合信号概念利用 CMOS 22FDX® 中强大的体偏置效应
DOI：
10.1109/tcsi.2020.3023077
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
F. Gerfers
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
E. Wittenhagen;M. Runge;N. Lotfi;H. Ghafarian;Y. Tian;F. Gerfers
本文综述了混合信号电路和系统领域中最新的全耗尽绝缘体上硅技术（FD-SOI）设计技术。通过使用动态和静态体偏置技术实现切削刃性能。22 FDX ®是一种22 nm CMOS FD-SOI技术，由于信号路径中的pn结显著减少，因此提供了独特的宽带体偏置调谐范围以及最小的寄生器件负载。因此，晶体管的渡越频率超过400 GHz，线性度得到改善。22 FDX ®的线性阈值电压灵敏度约为75 mV/V，为设计人员提供了具有竞争力的额外自由度。在介绍了22 FDX ®之后，我们介绍了一款5位18.5GS/s闪存ADC，它利用体偏置在比较器内产生精确的阈值电压失调，从而省去了功耗高的电阻阶梯。然后，动态体偏置被用于1.5GS/s的采样保持电路，以提高带宽，同时减少泄漏，获得80 dBc的SFDR直到第四奈奎斯特区。在此基础上，设计了一个26 GHz环形振荡器，利用其强阈值电压灵敏度，充分补偿了角点依赖性。最后，介绍了一种用于实现90 dBc SFDR的多位Σ-Δ调制器的体偏置控制DAC线性化技术，以及一种用于6 GS/s 10位汽车以太网SST-DAC-Driver的DAC驱动器端接阻抗控制。
In this article, an overview of the most recent fully-depleted silicon on insulator technology (FD-SOI) design techniques in the field of mixed-signal circuits and systems are given. Cutting edge performance is achieved by using dynamic as well as static body-biasing techniques. 22FDX®is a 22nm CMOS FD-SOI technology providing both, a unique wide-band body-bias tuning range in conjunction with minimized parasitic device loads, due to the significant reduced pn junctions in the signal path. As a result, transistor transit frequencies exceeding 400GHz with improved linearity is achieved. With a linear threshold voltage sensitivity of around 75mV per Volt, 22FDX®gives designers a competitive additional degree of freedom. After introducing 22FDX®, a 5-bit 18.5GS/s flash ADC is presented utilizing body-biasing to generate accurate threshold voltage offsets within the comparators and thus omitting a power-hungry resistive ladder. Then, dynamic body-biasing is used for a 1.5GS/s track-and-hold circuit to improve the bandwidth while the leakage is reduced obtaining 80dBc SFDR up to the fourth Nyquist zone. Furthermore, a 26GHz ring oscillator is presented, which utilize the strong threshold voltage sensitivity to fully compensate corner dependency. Finally, a body-biasing controlled DAC linearization technique for multi-bit Sigma-Delta modulators enabling 90dBc SFDR, as well as a DAC driver termination impedance control for a 6GS/s 10-bit automotive Ethernet SST-DAC-Driver are presented.
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使用基于 DLL 的体偏置发生器对 UTBB FD-SOI 技术进行局部变化补偿
DOI：
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发表时间：
2015
期刊：
IEEE International New Circuits and Systems Conference
影响因子：
--
作者：
J. Mauricio;F. Moll
通讯作者：
F. Moll
用于混合信号电路和系统的 CMOS 22FDX® 体偏置技术
DOI：
10.1109/icecs46596.2019.8964676
发表时间：
2019
期刊：
2019 26th IEEE International Conference on Electronics, Circuits and Systems (ICECS)
影响因子：
--
作者：
F. Gerfers;N. Lotfi;E. Wittenhagen;H. Ghafarian;Y. Tian;M. Runge
通讯作者：
M. Runge
数字校正多位 Sigma Delta 数据转换器
DOI：
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发表时间：
1989
期刊：
IEEE International Symposium on Circuits and Systems,
影响因子：
--
作者：
T. Cataltepe;A. Kramer;L. Larson;G. Temes;R. Walden
通讯作者：
R. Walden
混合信号电路
DOI：
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发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
--
作者：
T. Noulis
通讯作者：
T. Noulis
适用于 64 GBaud 应用的 2 倍过采样、128 GS/s 5 位闪存 ADC
DOI：
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发表时间：
2018
期刊：
BiCMOS and Compound Semiconductor Integrated Circuits and Technology Symposium
影响因子：
--
作者：
Alireza Zandieh;P. Schvan;S. Voinigescu
通讯作者：
S. Voinigescu