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 Brain-Computer-Interface: Wenn der Computer uns intuitiv versteht
18.01.2017 | Technische Universität Berlin

nachricht »Lernlabor Cybersicherheit« startet in Weiden i. d. Oberpfalz
12.01.2017 | Fraunhofer-Gesellschaft

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise