無線通信機器用AD·変換回路の高精度化·低消費電力化技術

摘要

アナログ世界とデジタルドメインのインタフェースとして，ADコンバーター（ADC)は幅広く用いられる． 携帯電話や無線LAN等の通信システムのRF受信回路において，アンテナに近い方向ヘADC回路のシフトを実現すれば，従来ア ナログで実現されていた複雑な機能をデジタル信号処理手法で実現し，システム全体の集積度と性能を上げることが可能となる． これを実現するた め，ADC回路に対し優れた線形性，イメージ信号除去能力，広いダイナミック·レンジと信号帯域が要求される． 半導体製造技術の進歩に伴い，CMOSプロセスの微細化が進められ，デジタル回路に高速化と低消費電力化の恩恵をもたらしたが，CMOS素子特性（スレショルド電圧V_(th)）のバラツキ，ドレイン抵抗（r_(ds)）の低下と電源電圧低下の影響で，ADCの精度が大きく化してしまう． ΔΣADCは，前段のΔΣAD変調器と後段のデジタルフィルタによって構成される． ΔΣEAD変調器はオーバーサンプリング技術とノイズシェープ手法で高精度のAD変換を実現し，アナログ部分は最小，デジタルリッチな構成なので，プロセス特性変化の影響によるADCの性能劣化を軽減できる．微細CMOSにおいて，デバイスの遮断周波数f_Tが高くなり，より高速なサンプリングが可能なの で，オーバーサンプリング方式は有利となる． また，微細CMOSでは，変調器後段のデジタルフィルタ回路の面積は小さくでき，低消費電力化と高速動作が可能なので，ΔΣADCは微細CMOSプロセスを用いたAD変換回路の高精度化·低消 費電力化の実現に適している．