Infineon ontwikkelde innovatieve schakelingen met gemengd signaal die vermogensbeperkingen herdefini

München, Duitsland en San Francisco, Californië, 10 februari 2005 - Op de IEEE International Solid State Circuits-conferentie 2005 in San Francisco (6 februari, 10, 2005) heeft Infineon Technologies AG (FSE / NYSE: IFX) verschillende technische lezingen gegeven toonaangevende resultaten van haar onderzoekslaboratoria. Er werden twee presentaties gehouden waarin twee innovatieve circuitontwikkelingen van het Development Center in Villach, Oostenrijk, werden geïntroduceerd. Deze onderzoeksresultaten beschrijven high-performance D / A en A / D-converters voor veeleisende bekabelde en draadloze communicatietaken voor de volgende generatie producten met hoge bandbreedte.

"De presentaties op ISSCC 2005 benadrukken nogmaals de positie van Infineon als technologisch leider in de voortdurende ontwikkeling van cruciale componenten voor de communicatieoplossingen van de toekomst," zei Manfred Haas, hoofd van het Infineon Development Center, Villach. • De nieuwe circuitconcepten verlengen de vorige prestatielimieten voor standaard CMOS-componenten en stellen ons in staat om bewezen, economische processen te gebruiken om snelle, energiebesparende chips te produceren. Deze innovatieve circuitconcepten voldoen ook aan de eisen waaraan toekomstige generaties producten voor communicatietoepassingen zullen moeten voldoen op het gebied van energieverbruik en de capaciteit om een ​​grote toename in datavolume aan te kunnen.

Een extreem krachtige 12-bits D / A-omzetter is speciaal ontwikkeld voor de volgende generatie VDSL-systemen (Very High Data Rate Digital Subscriber Line). VDSL vereist een zeer hoge resolutie (12 bit) in combinatie met een hoge analoge bandbreedte (bijvoorbeeld meer dan 30 MHz). Infineon heeft hiervoor een volledig geïntegreerde, breedband delta sigma D / A-omzetter ontwikkeld. Een nieuw type circuitarchitectuur (time-interleaved double-data weighted middaging) maakt efficiënte implementatie mogelijk in economische standaard-CMOS-technologie van 130 nm met een 1,5-V voedingsspanning. Stroomverbruik is slechts 45mW, wat betekent dat het ongeveer 50 procent minder is dan het geval is met conventionele DA-converters.

Oversampling en spectrale vorming van het ruisvermogen maken het mogelijk om een ​​hoge resolutie van 12 bits te bereiken met de nieuwe D / A-omzetter, bij een overeenkomstig signaalfrequentiebereik van 30 MHz. Bovendien was het mogelijk om de overbemonstering op een zeer lage factor te houden (een overbemonstering van 6), wat de basis vormde voor een drastische vermindering van het energieverbruik. Moderne CMOS-technologieën hebben zeer lage voedingsspanningen, maar dit verlaagt de bereikbare signaalamplitude en vormt een aanzienlijke uitdaging voor de ontwikkeling van D / A-omzetters van dit type. De Infineon-oplossing is gebaseerd op een geoptimaliseerde circuittechniek die ondanks de lage voedingsspanning de signaalamplitude maximaliseert. Dit maakt het mogelijk om breedbandsignalen (30 MHz) te verwerken met een hoge mate van lineariteit (76dB).

Voor mobiele-communicatietoepassingen introduceerde Infineon een uiterst efficiënte delta sigma A / D-omzetter in 130nm CMOS-technologie. Naast een hoge mate van overbemonstering, is het beschikbare ruisvermogen ook spectraal gevormd. Dit maakt het mogelijk om een ​​hoge resolutie van 74dB (12,5-bits) te bereiken met een overeenkomstige signaalbandbreedte van 2MHz. De A / D-omzetter met hoge resolutie richt zich op toepassingen die worden gebruikt in ontvangers die worden gebruikt in cellulaire communicatieapparaten. Momenteel worden inspanningen geleverd om digitale circuits (zoals kanaalfilters of voorversterkers) te gebruiken om zo veel mogelijk van de functieblokken te vervangen die tot nu toe met analoge technologie werden behandeld. Dit verhoogt de kwaliteitsvereisten voor de AD-omzetter, maar de dissipatiekracht moet tegelijkertijd worden verminderd.

In de afgelopen jaren zijn de vereiste prestatieverbeteringen hoofdzakelijk bereikt door de implementatie van nieuwe, snellere procestechnologieën. Nu hebben de onderzoekers van Infineon echter een nieuw type circuitarchitectuur gebruikt op basis van een standaard CMOS-proces om een ​​duidelijke prestatiewinst te bereiken in combinatie met een vermindering van de dissipatiekracht. De dissipatiekracht van de AD converter is 3 mW met een 1.5V voeding en een klokfrequentie van 104MHz. Dit maakte het mogelijk om het stroomverbruik voor deze innovatieve circuits te verlagen tot 20 procent van de niveaus die vereist zijn voor conventionele A / D-converters (4-bit flash ADC). Door de ontwikkeling van speciale energiebesparende kwantizers op basis van deze nieuwe AD-converter, kunnen de spreekbeurten voor mobiele telefoons nu worden uitgebreid.