一种GSM无线发射系统中的低功耗数模转换器  

A Low-power Digital-to-analog Converter for GSM Wireless Transmitters

作　　者：惠志达[1] 袁宇丹[1] 郭亚炜[1] 程旭[1] 曾晓洋[1] 

机构地区：[1]复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室,上海201203

出　　处：《固体电子学研究与进展》2011年第1期90-94,101,共6页Research & Progress of SSE

基　　金：国家高科技研究与发展863重大专项(2009AA011600);复旦大学青年科学基金项目(09FQ33);专用集成电路与系统国家重点实验室自主课题面上项目(09MS008)

摘　　要：针对GSM标准无线发射系统中数模转换器(DAC)的要求,分析了影响其性能和功耗的限制因素,并在SMIC 0.13μm CMOS工艺1.2 V电源电压下设计了一款10位电流驱动型数模转换器(Current-steering DAC)。使用最佳拟合线的算法衡量电流源匹配的随机误差对DAC静态非线性的影响,使得DAC的电流源阵列的面积只有0.02 mm2,而DAC的整体面积也只有0.04 mm2。测试结果表明,DAC的积分非线性(INL)和差分非线性(DNL)分别为0.62 LSB和0.68 LSB,GSM标准信号带宽内的无杂散动态范围(SFDR)为72 dB,整体功耗低于1.4 mW。This paper focuses on the requirements of the digital-to-analog converters（DACs） for GSM wireless transmitters,and analyzes the limiting factors of the performance and power consumption. A 10 bit current-steering DAC is realized in SMIC 0.13-μm CMOS technology with 1.2 V supply voltage.The influence of current source mismatch on the DAC static linearity is taken into account by means of the Best-Fit line method,which only requires a 0.02 mm2 current source matrix area and a 0.04 mm2 DAC core area.The measured integral nonlinearity（INL） and differential nonlinearity（DNL） are 0.62 LSB and 0.68 LSB,respectively,and the measured spurious free dynamic range（SFDR） is 72 dB for signals in bandwidth at 16 MS/s clock.The DAC total power consumption is below 1.4 mW.

关 键 词：无线发射系统 低电压 低功耗 电流驱动型数模转换器 

分 类 号：TN402[电子电信—微电子学与固体电子学] TN432