02 / TIA LITERATURE
A direct digitizing, 1MHz bandwidth, 28fA/√Hz current sensing front-end based on a mixed-signal integrator-differentiator TIA in 28nm CMOS - 名词解释
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关键术语
TIA：Transimpedance Amplifier，把输入电流转换为电压的前端放大器，其跨阻、带宽、噪声和输入电容适配通常需要同时权衡。
MS-TIA：Mixed-Signal Integrator-Differentiator TIA，本文的混合信号积分-微分跨阻前端。模拟域只做低噪声电容积分和必要反馈，ADC、抽取和微分主要放在数字域。
Inc-DSM：Incremental Delta-Sigma Modulator，增量式 ΔΣ 调制器。它在固定转换窗口内工作并定期复位，每个窗口给出一个独立结果；本文以 120 MHz 时钟工作、2 MHz 复位，用于数字化积分器输出。
COI：Chain-of-Integrator Decimation Filter，链式积分抽取滤波器。它把 Inc-DSM 的高速、噪声整形输出累积并抽取成低速高分辨率码字；本文为三阶 COI，输出 20 bit、2 MHz 数据。
数字微分器：DDIFF，本文实现为 (1-z^{-1})，即当前数字样本减前一数字样本。它与前端的模拟积分相抵消，使电流到数字输出的等效跨阻在带内近似恒定。
DSL：DC Servo Loop，直流伺服环。它从数字输出中估计 DC 与低频成分，产生方向相反的 (I_{dc}) 注入输入端，使积分器不被偏置电流充到饱和；因此系统整体具有可编程高通角频率。
DDSM：Digital Delta-Sigma Modulator，数字 ΔΣ 调制器。本文以 120 MHz 将 DSL 的 14 bit 结果变为互补 1 bit 脉冲流，把量化噪声推往高频，再交由模拟低通滤除。
V2I：Voltage-to-Current Converter，电压转电流单元。本文用 (C_d/(C_iR_{in})) 的电容比设置 nA 级反馈跨导，再用斩波降低大偏置电阻带来的噪声和精度影响。
斩波：Chopping，先将低频信号调制到较高频率，处理后再解调回基带的方法。这里使 (C_i) 在 2 MHz 呈低阻，从而旁路 (R_{bias}) 对 V2I 精度和噪声的主导作用。
伪电阻：Pseudo-resistor，用工作在弱反型区的 MOS 管模拟超大电阻的结构。它节省面积但会有 PVT 敏感、非线性、漏电和噪声等问题；本文不依赖它来精确设定反馈。
dBΩ：跨阻的对数表示，(20\log_{10}(R/1,\Omega))。126 dBΩ 对应约 2 MΩ 量级。
NS-RAM 读出：需要同时检查阵列输出电流范围、列线寄生电容、读出时间、失调/漏电基线，以及后级 ADC 的量程和分辨率。