• 제목/요약/키워드: ${\Sigma}{\Delta}$modulator

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ADSL 모뎀용 시그마-델타 아날로그/디지털 변환기 (Sigma-Delta A/D Converter for ADSL Modems)

  • 한승엽;유상대;이주상
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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    • pp.950-953
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    • 2003
  • In this paper, sigma-delta A/D converter for ADSL modems using oversampling technique is designed. Conventionally, the oversampling A/D converter is consist of opamps, switched capacitors, quantizers, infernal D/A converters, and decimation filters. 3-bit flash A/D converter, 3-bit thermometer-based D/A converters, and sub-blocks are used for high speed operation. HSPICE simulator and CADENCE tool are used for verification and layout of the designed modulator. The internal A/D converter and D/A converters are operated at 130 MHz. In design of decimation filter Matlab is used for calculating coefficients and ModelSim and VHDL are used for design.

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전력절감용 재구성 연산증폭기를 사용한 4차 델타-시그마 변조기 설계 (Design of 4th Order ΣΔ modulator employing a low power reconfigurable operational amplifier)

  • 이동현;윤광섭
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.1025-1030
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    • 2018
  • 제안하는 4차 델타-시그마 변조기는 1개의 연산증폭기를 시분할 기법을 이용하여 4차 델타시그마 변조기를 구현한 구조를 이용하여 설계하였다. KT/C 잡음의 영향을 줄이기 위하여 첫 번째와 두 번째로 재사용하는 적분기의 적분 커패시터 사이즈를 크게 설계하였으며, 세 번째와 네 번째로 재사용하는 적분기의 적분 커패시터 사이즈는 작게 설계하였다. 다른 커패시터 용량을 한 개의 연산증폭기가 로드하기 때문에 안정도 문제를 해결하기 위하여 연산증폭기 단을 가변 하는 방법을 이용하였다. 전력을 절감하기 위하여, 1단으로 연산증폭기가 동작할 때 사용되고 있지 않는 2단을 구성하고 있는 CS증폭기와, 그 출력단에 붙어있는 연속모드 공통모드피드백회로 의 전류원을 차단하는 방법을 이용함으로써, 아이디어 적용전과 비교하였을 때, 15%의 전력 절감 효과를 얻었다. 제안한 변조기는 TSMC 0.18um CMOS N-well 1 poly 6 metal 공정을 이용하여 제작되었으며, 1.8V의 공급전압에서 305.55uW의 전력을 소모하였다. 256kHz의 샘플링 주파수, OSR 128, 1.024MHz의 클럭주파수, 250Hz 의 입력 싸인 파형을 공급하였을 때, 최대 SNDR은 66.3dB, 유효비트수는 10.6bits, DR은 83dB로 측정되었다. Fom(Walden)은 98.4pJ/step, Fom(Schreier)는 142.8dB 로 측정되었다.

입력 범위를 개선한 FDPA 방식의 3차 시그마-델타 변조기 (3rd SDM with FDPA Technique to Improve the Input Range)

  • 권익준;김재붕;조성익
    • 전기전자학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.192-197
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    • 2014
  • 본 논문은 개선된 입력 범위를 갖는 FDPA(Feedback Delay Pass Addition) 방식의 3차 SDM(Sigma-Delta Modulator) 구조를 제안한다. 기존의 구조는 2차 SDM 구조에서 디지털 딜레이 패스만을 추가하여 3차 전달함수를 구현하였지만, 첫 번째 적분기로 피드백 하는 패스가 많아짐에 따라 입력 범위가 매우 작은 단점이 있다. 그러나 제안된 구조는 첫 번째 적분기로 피드백 하는 디지털 패스를 2차 적분기로 피드백 하여 입력 범위를 9dB 개선할 수 있었다 이를 이중 샘플링 기법을 통해 연산 증폭기 한 개 만으로 3차 SC SDM을 구현하였다. 공급전압 1.8V, 신호대역폭 20KHz, 오디오 대역 샘플링 주파수 2.8224MHz 조건에서 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 제안한 SDM을 시뮬레이션한 결과, SNR(Signal to Noise Ratio)은 83.8dB, 전력소비는 $700{\mu}W$, Dynamic Range는 82.8dB이다.

UWB 주파수 합성기용 1 GHz 광 대역 시그마 델타 성긴 튜닝형 전압 제어 발진기 (A 1 GHz Tuning range VCO with a Sigma-Delta Modulator for UWB Frequency Synthesizer)

  • 남철;박안수;박준성;부영건;허정;이강윤
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권8호
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    • pp.64-72
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    • 2010
  • 본 논문은 UWB주파수 합성기용 광대역 전압 제어 발진기로 시그마-델타 모듈레이션을 이용하여 미세한 성긴 튜닝을 구현하였다. 제안된 성긴 튜닝 방법은 위상 잡음 성능의 저하 없이 작은 유효 주파수 해상도를 제공한다. 3단계의 성긴 튜닝구조로 전압제어 발진기는 광대역과 미세 튜닝 단계를 동시에 구현한다. 본 전압 제어기를 포함한 주파수 합성기는 0.13 ${\mu}m$ CMOS공정으로 구현되었고, 5.8-6.8 GHz의 대역에 3.9 kHz의 유효 주파수 해상도를 갖는다. 측정된 위상 잡음은 1 MHz 오프셋에서 -108 dBc/Hz이고, 5.9 mW 전력 소모로 16.8 %의 튜닝 범위를 갖으며, 튜닝 범위를 갖는 Figure-of-merit(FoM)은 -181.58 dBc/Hz이다.

FIR과 IIR 필터를 이용한 고정밀 디지털 오디오용 데시메이션 필터 설계 (The Design of Decimation Filters for High Precision Digital Audio Using FIR and IIR Filters)

  • 신건순
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.630-638
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    • 2001
  • 본 논문은 기존의 고정밀 오디오 ADC 칩 내에서 통과대역 내에서 발생하는 감쇠 특성을 보상하기 위해 디지털 데시메이션 필터의 구조를 FIR와 IIR 필터를 혼합한 구조를 제시하였다. 제시된 AU 구조에 의해 기존의 디지털 데시메이션 필터 구조 보다 RAM과 MAC크기가 감소됨을 알 수 있었고, 6차 $\Delta\Sigma$ 변조기와 디지털 데시메이션 필터의 특성은 통과대역 내$(\leq\; 0.4535 \times fs)$에서 진폭은 $\pm0.0007dB,\; 0.4535\times fs$ 에서 감쇠는 -0.0013(dB), 저지대역 이상$(\geq\; 0.5465 \times fs)$에서 감쇠는 -110dB였고, 통과대역 내에서 군지연이 30.07/fs〔s〕이고, 군지연 오차가 0.1672%였으며, 군지연 특성은 기존 구조와 유사하였다.

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Adaptive Digital Background Gain Mismatch Calibration for Multi-lane High-speed Serial Links

  • Lim, Hyun-Wook;Kong, Bai-Sun;Jun, Young-Hyun
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제15권1호
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    • pp.96-100
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    • 2015
  • Adaptive background gain calibration loop for multi-lane serial links is proposed. In order to detect and cancel gain mismatches between lanes, a single digital loop using a ${\sum}{\Delta}$ ADC is employed, which provides a real-time adaptation of gain variations and is shared among all lanes to reduce power and area. Evaluation result showed that gain mismatches between lanes were well calibrated and tracked, resulting in timing budget at $10^{-6}$ BER increased from 0.261 UI to 0.363 UI with stable loop convergence.

DWA알고리즘을 적용한 Zero-IF 수신기용 2차 3비트 델타-시그마 변조기 (2nd-Order 3-Bit Delta-Sigma Modulator For Zero-IF Receivers using DWA algorithm)

  • 김희준;이승진;최치영;최평
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 A
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    • pp.75-78
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    • 2003
  • In this paper, a second-order 3-bit DSM using DWA(Data Weighted Averaging) algorithm is designed for bluetooth Zero-IF Receiver. The designed circuit has two integrators using a designed OTA, nonoverlapping two-phase clerk generator, 3-bit A/D converter, DWA algorithm and 3-bit D/A converter An ideal model of second-order lowpass DSM with a 3-bit quantizer was configured by using MATLAB, and each coefficients and design specification of each blocks were determined to have 10-bit resolution in 1MHz channel bandwidth. The designed second-order 3-blt lowpass DSM has maximum SNR of 74dB and power consumption is 50mW at 3.3V.

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광대역 고속 디지털 PLL의 설계에 대한 연구 (A Study on the Wide-band Fast-Locking Digital PLL Design)

  • 안태원
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제46권1호
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    • pp.1-6
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    • 2009
  • 본 논문에서는 광대역 주파수 합성기의 구현을 위하여 주파수 검출 범위와 락킹 시간을 개선한 디지털 PLL의 구조 및 설계에 대하여 기술한다. 제안된 구조에서는 광대역의 고속 주파수 비교기를 위하여 광역 디지털 로직 직교상관기를 사용하였고, 2 비트 업-다운 카운터 및 시그마-델타 변조기를 적용하여 디지털 제어 발진기의 주파수가 제어되도록 하였다. 따라서 양자화에 의한 잡음으로부터 추가되는 위상 잡음을 감소시킬 수 있으며, 최근의 휴대용 멀티미디어 통신 단말기 등에서 요구되는 고속의 락킹 및 광대역 지원, 그리고 저전력 현에 적합하다.

Multi-Channel Audio CODEC with Channel Interference Suppression

  • Choi, Moo-Yeol;Lee, Sung-No;Lee, Myung-Jin;Lee, Yong-Hee;Park, Ho-Jin;Kong, Bai-Sun
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제15권6호
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    • pp.608-614
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    • 2015
  • A multi-channel audio CODEC with inter-channel interference suppression is proposed, in which channel switching noise-referred sampling error is significantly reduced. It also supports a coarse/fine mode operation for fast frequency tracking with good harmonic performance. The proposed multi-channel audio CODEC was designed in a 65 nm CMOS process. Measured results indicated that SNR and SNDR of ADC were 93 dB and 84dB, respectively, with SNDR improved by 43 dB. Those of DAC were 96 dB and 87 dB, respectively, with SNDR improved by 45 dB when all the channels are running independently.

Switched-Capacitor Based Digital Temperature Sensor Implemented in 0.35-µm CMOS Process

  • Kim, Su-Bin;Choi, Jeon-Woong;Lee, Tae-Gyu;Lee, Ki-Ppeum;Jeong, Hang-Geun
    • 센서학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.21-24
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    • 2018
  • A temperature sensor with a binary output was implemented using switched-capacitor circuits in a $0.35-{\mu}m$ CMOS(com-plementary metal-oxide semiconductor) process. The measured temperature exhibited good agreement with the oven temperature after calibration. The measured power consumption was 5.61 mW, slightly lower than the simulated power consumption of 6.63 mW.