一种R-C-R组合式12位逐次逼近A/D转换器

采用一种R-C-R组合式逐次逼近A/D转换方法,基于UMC 90 nm CMOS工艺设计了一种12位1兆赫兹采样频率的逐次逼近型A/D转换器.在电路设计上,通过复用两段式电阻梯结构,有效地降低了系统对电容阵列的匹配性要求.在版图设计方面,采用了特殊的电阻梯版图设计方法来减小连接电阻的失配影响,并采用金属叉指电容来提高工艺兼容性以减小工艺成本.在3.3 V模拟电源电压和1.0 V数字电源电压下,测得微分非线性为0.78最低有效位.当采样速率为1兆采样点每秒,输入信号频率为10 kHz时,测得的有效位数为10.3,包括输出驱动在内,功耗不足10 mW.整个转换器的有源面积小于0.31 mm2,符合嵌入式片上系统的应用要求.

采用钳位二极管的新型低功耗SRAM的设计

给出了一种设计低功耗静态随机存储器(SRAM)的技术,实现了在电路级与架构级层次上同时降低漏电流与动态功耗。该技术采用源极偏压结构控制漏电流,将一个钳位二极管与NMOS管并联插入GND与SRAM单元的源极之间,当NMOS打开时SRAM进行正常的读写操作,而NMOS关闭则会将源极电压抬高至钳位电压,降低漏电流的同时保证了数据的稳定性;对SRAM结构进行独特的布局,引入Z译码电路,极大地减少每次操作时激活的存储单元数量,明显降低动态功耗;将power-gating技术与高阈值(highV_(th))器件相结合的低功耗设计应用于外围电路,进一步降低漏电流。基于UMC 55nm SP CMOS工艺制造了包含多个SRAM实例(instance)的测试芯片,测试结果证明了该技术的有效性与可靠性。

一种基于全数字锁相环的SRAM实速测试方案

提出了一种采用实速测试方式测试SRAM性能参数及可靠性的方案。该方案在内建自测试(BIST)电路的基础上,通过增加一个超高速ADPLL为SRAM性能的实速测试提供一个高频时钟,同时还加入延时链来产生不同相位的4个时钟。通过调整这4个时钟的相位来获得SRAM的关键性能参数,如存取时间、地址建立和保持时间等。该方案在UMC 55nm CMOS标准逻辑工艺下流片验证。测试结果显示,SRAM最大测试工作频率约为1.3GHz,测试精度为35ps。

静态随机存取存储器漏电流功耗降低技术

分析了静态随机存取存储器(SRAM)的漏电流,总结了目前业界所用的各种降低漏电流的技术,包括衬底偏压、源极偏压、双电源电压、字线电压反偏和位线电压浮动结构。它们都是通过改变SRAM各个端点的电压来实现的,在降低漏电流的同时,对SRAM器件性能也有一定的影响。基于UMC 55 nm CMOS工艺,对几种方案进行了仿真,并在理论分析的基础上,指出未来发展的趋势。

亚65nm静态随机存储器稳定性提高技术

CMOS工艺进入到65nm节点后,工作电压降低,随机掺杂导致阈值电压变化增大,给SRAM的读写稳定性带来挑战。介绍了目前业界最新的主要稳定性提高技术。双电源电压、直流分压、电荷共享和电容耦合通过改变字线或者存储单元电压来提高读写稳定性,这些技术都采用外加读写辅助电路来实现;超6管存储单元通过在传统6管单元上增加晶体管,有效提高了读写稳定性;三维器件FinFET构成的SRAM具有传统器件无法比拟的高速、高稳定性、面积小的特点。对这些技术的优缺点作了分析比较。

基于65nm工艺的超高速全数字锁相环的设计和实现

论述了UMC65nm CMOS工艺实现的全定制全数字锁相环.该锁相环用于提供高速嵌入式SRAM内建自测试所需的时钟.分析了全数字锁相环的工作原理和电路架构,并给出了整个锁相环系统的电路和版图实现.编码控制振荡器是全数字锁相环中的核心电路,提出了一种改进的编码控制振荡器,具有高线性度和高精度的特点.在理论上分析了全数字锁相环系统的稳定性,并给出所采用的锁相环架构的稳定性公式.该锁相环达最高输出频率为2GHz,抖动小于1%.