Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mit innovativen Mixed-Signal-Schaltungen neue Leistungsmarken in Standard-CMOS-Technik

10.02.2005


Schlüsselkomponenten für Kommunikationsprodukte deutlich verbessert


Auf der IEEE International Solid-State Circuits Conference 2005 in San Francisco (6. -10. Februar 2005) präsentierte Infineon Technologies AG in mehreren technischen Vorträgen zukunftsweisende Ergebnisse aus seinen Forschungslabors. In zwei Präsentationen wurden innovative Schaltungsentwicklungen aus dem Development Center in Villach vorgestellt, die modernste D/A- und A/D-Umsetzer für anspruchsvolle drahtgebundene und drahtlose Kommunikationsaufgaben der nächsten Produktgeneration mit hoher Bandbreite beschreiben.

"Die auf der ISSCC 2005 präsentierten Vorträge unterstreichen einmal mehr die technologisch führende Stellung von Infineon bei der Weiterentwicklung von Schlüsselkomponenten für Kommunikationslösungen der Zukunft", sagte Manfred Haas, Leiter des Infineon Development Center in Villach. "Die neuen Schaltungskonzepte erweitern die bisherigen Leistungsgrenzen für Standard-CMOS-Bauelemente und ermöglichen es uns schnelle und stromsparende Chips auf bewährten und kostengünstigen Prozessen zu fertigen. Diese innovativen Schaltungskonzepte werden auch den Anforderungen an geringen Stromverbrauch und stark steigende Datenaufkommen künftiger Produktgenerationen für Kommunikationsanwendungen gerecht."


Speziell für VDSL(Very High Data Rate Digital Subscriber Line)-Systeme der nächsten Generation wurde ein innovativer 12-bit-D/A-Umsetzer entwickelt. VDSL erfordert eine sehr hohe digitale Auflösung (12 bit) bei zugleich hoher analoger Bandbreite (z.B. 30 MHz). Infineon hat hierfür einen vollständig integrierten, breitbandigen Delta-Sigma-D/A-Umsetzer entwickelt. Eine neuartige Schaltungsarchitektur (Time-interleaved Double-Data-Weighted-Averaging) ermöglicht die effiziente Implementierung in kostengünstiger 130-nm-Standard-CMOS-Technologie mit 1,5-V-Versorgungsspannung. Die Leistungsaufnahme beträgt nur 45 mW und damit etwa 50 Prozent weniger als bei herkömmlichen D/A-Wandlern.

Durch Überabtastung und spektrale Formung der Rauschleistung wird bei dem neuen D/A-Wandler die hohe Auflösung von 12 bit erreicht, bei einer entsprechenden Signalbandbreite von 30 MHz. Die Überabtastung konnte auf einem sehr niedrigen Faktor (Oversampling-Rate = 6) gehalten und so die Leistungsaufnahme drastisch reduziert werden. Moderne CMOS-Technologien bieten sehr kleine Versorgungsspannungen, was allerdings die erzielbare Signalamplitude senkt und eine besondere Herausforderung für die Entwicklung von derartigen D/A-Wandlern darstellt. Die Infineon-Lösung basiert auf einer optimierten Schaltungstechnik, die die Signalamplitude trotz geringer Versorgungsspannung maximiert. So können breitbandige Signale (30 MHz) mit hoher Linearität (76 dB) verarbeitet werden.

Für die mobile Kommunikation stellte Infineon einen innovativen Delta-Sigma-A/D-Umsetzer in 130-nm-CMOS-Technologie vor. Neben einer hohen Überabtastung wird auch die vorhandene Rauschleistung spektral geformt, sodass eine hohe Auflösung von 74 dB (12,5 bit) mit einer entsprechenden Signalbandbreite von 2 MHz erzielt wird. Der hoch auflösende A/D-Umsetzer zielt auf Anwendungen im Empfangsteil von Mobilfunkgeräten. Mit dem Bestreben, möglichst viele bisher analog ausgeführte Funktionsblöcke durch digitale Schaltungen zu ersetzen (z. B. Kanalfilter, Vorverstärker), steigen die Anforderungen an die Qualität des A/D-Wandlers, während gleichzeitig die Verlustleistung reduziert werden soll.

Während die erforderliche Leistungssteigerung in den vergangenen Jahren im Wesentlichen durch neue, schnellere Prozesstechnologien erzielt wurde, erreichten die Infineon-Forscher durch eine neuartige Schaltungsarchitektur mit einem Standard-CMOS-Prozess einen deutlichen Performancegewinn bei gleichzeitiger Reduzierung der Verlustleistung. Die Verlustleistung des A/D-Wandlers beträgt nur 3 mW bei 1,5-V-Versorgungsspannung und einer Taktfrequenz von 104 MHz. Damit konnte die Leistungsaufnahme dieser innovativen Schaltung im Vergleich zu herkömmlichen A/D-Umsetzern (4-bit-Flash-ADC) auf 20 Prozent gesenkt werden. Durch die Entwicklung spezieller stromsparender Quantisierer auf Basis dieses neuen A/D-Wandlers können nun längere Gesprächszeiten für Mobiltelefone erreicht werden.

Reiner Schoenrock | Infineon Media Relations
Weitere Informationen:
http://www.infineon.com

Weitere Berichte zu: A/D-Wandler Leistungsaufnahme MHz Verlustleistung Überabtastung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Dinosaurier mit Fleisch und Haut: Projekt zu digitaler Technik für MuseumsbesucherInnen
18.07.2017 | Fachhochschule St. Pölten

nachricht Rechtssicher durch den Cyberspace: Forschungsprojekt zur digitalen Rechteklärung
11.07.2017 | Fachhochschule St. Pölten

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Im Focus: Das Proton präzise gewogen

Wie schwer ist ein Proton? Auf dem Weg zur möglichst exakten Kenntnis dieser fundamentalen Konstanten ist jetzt Wissenschaftlern aus Deutschland und Japan ein wichtiger Schritt gelungen. Mit Präzisionsmessungen an einem einzelnen Proton konnten sie nicht nur die Genauigkeit um einen Faktor drei verbessern, sondern auch den bisherigen Wert korrigieren.

Die Masse eines einzelnen Protons noch genauer zu bestimmen – das machen die Physiker um Klaus Blaum und Sven Sturm vom Max-Planck-Institut für Kernphysik in...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

Technologietag der Fraunhofer-Allianz Big Data: Know-how für die Industrie 4.0

18.07.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - September 2017

17.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

1,4 Millionen Euro für Forschungsprojekte im Industrie 4.0-Kontext

20.07.2017 | Förderungen Preise

Von photonischen Nanoantennen zu besseren Spielekonsolen

20.07.2017 | Physik Astronomie

Bildgebung von entstehendem Narbengewebe

20.07.2017 | Biowissenschaften Chemie