• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.414-422
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• 2013

본 논문은 분할-커패시터 기반의 차동 디지털-아날로그 변환기 (DAC: digital-to-analog converter)를 이용하는 10-bit 10-MS/s 비동기 축차근사형 (SAR: successive approximation register) 아날로그-디지털 변환기 (ADC: analog-to-digital converter)를 제안한다. 샘플링 주파수를 증가시키기 위해 SAR 로직과 비교기는 비동기로 동작을 한다. 또한 높은 해상도를 구현하기 위해 오프셋 보정기법이 적용된 시간-도메인 비교기를 사용한다. 제안하는 10-bit 10-MS/s 비동기 축차근사형 아날로그-디지털 변환기는 0.18-${\mu}m$ CMOS 공정에서 제작되며 면적은 $140{\times}420{\mu}m^2$이다. 1.8 V의 공급전압에서 전력소모는 1.19 mW이다. 101 kHz 아날로그 입력신호에 대해 측정된 SNDR은 49.95 dB이며, DNL과 INL은 각각 +0.57/-0.67, +1.73/-1.58이다.

• 한국음향학회지
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• 제17권7호
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• pp.74-78
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• 1998

본 논문에서는 고속의 변환속도를 갖는 파이프라인드 방식과 저전력 특성을 갖는 축차 비교 방식 구조를 혼용하여 고속, 저전력 아날로그-디지털 변환기를 설계하였다. 제안 된 구조는 축차 비교 방식의 변환에서 비교기를 파이프라인드 구조로 연결하여 홀드된 주기 에 비교기의 기준 전위를 전 비교기의 출력값에 의해 변환하도록 하여 고속 동작이 가능하 도록 하였다. 제안된 구조에 의해 8비트 아날로그 디지털 변환기를 0.8㎛ CMOS공정으로 HSPICE를 이용하여 시뮬레이션한 결과, INL/DNL은 각각 ±0.5/±1이었으며, 100kHz 사인 입력 신호를 10MS/s로 샘플링 하여 DFT측정 결과 SNR은 41dB를 얻을 수 있었다. 10MS/s의 변환 속도에서 전력 소모는 4.14mW로 측정되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.129-134
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• 2014

본 논문은 디지털-아날로그 변환기(DAC: digital-to-analog converter), SAR 로직, 그리고 비교기로 구성된 10-bit 10-MS/s 비동기 축차근사형(SAR: successive approximation register) 아날로그-디지털 변환기(ADC: analog-to-digital converter)를 제안한다. Rail-to-rail의 입력 범위를 가지는 설계된 비동기 축차근사형 아날로그-디지털 변환기는 샘플링 속도를 향상시키기 위해 MOM(metal-oxide-metal) 커패시터를 이용한 바이너리 가중치 기반의 디지털-아날로그 변환기를 사용하여 구현한다. 제안하는 10-bit 10-MS/s 비동기 축차근사형 아날로그-디지털 변환기는 0.18-${\mu}m$ CMOS 공정에서 제작되고 면적은 $0.103mm^2$를 차지한다. 1.1 V의 공급전압에서 전력소모는 0.37 mW를 나타낸다. 101.12 kHz와 5.12 MHz의 아날로그 입력 신호에 대해 측정된 SNDR은 각각 54.19 dB와 51.59 dB이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.1250-1259
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• 2012

본 논문에서는 저전압 고해상도 축차근사형 아날로그-디지털 변환기를 위한 시간-도메인 비교기를 제안한다. 제안하는 시간-도메인 비교기는 클럭 피드-스루 보상회로를 포함한 전압제어지연 변환기, 시간 증폭기, 그리고 바이너리 위상 검출기로 구성된다. 제안하는 시간-도메인 비교기는 작은 입력 부하 캐패시턴스를 가지며, 클럭 피드-스루 노이즈를 보상한다. 시간-도메인 비교기의 특성을 분석하기 위해 다른 시간-도메인 비교기를 가지는 두 개의 1V 10-bit 200-kS/s 축차근사형 아날로그-디지털 변환기가 0.18-${\mu}m$ 1-poly 6-metal CMOS 공정에서 구현된다. 11.1kHz의 아날로그 입력신호에 대해 측정된 SNDR은 56.27 dB이며, 제안된 시간-도메인 비교기의 클럭 피드-스루 보상회로와 시간 증폭기가 약 6 dB의 SNDR을 향상시킨다. 구현된 10-bit 200-kS/s 축차근사형 아날로그-디지털 변환기의 전력소모와 면적은 각각 10.39 ${\mu}W$와 0.126 mm2 이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권8A호
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• pp.1259-1264
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• 1999

본 논문에서는 파이프라인드 방식의 빠른 변환 속도와 축차 비교 방식의 저전력 구조를 이용하여 고속, 저전력 아날로그 디지털 변환기를 제안하였다. 제안된 구조의 변환 방법은 축차 비교 방식의 변환에서 비교기를 파이프라인드 구조로 연결하여 홀드된 주기에 비교기의 기준 전위를 전 비교기의 출력값에 의해 변환하도록 하여 고속 동작이 가능하도록 하였다. 제안된 구조에 의해 비디오 신호처리가 가능한 10MS/s 아날로그 디지털 변환기를 0.8$\mu\textrm{m}$ CMOS공정으로 HSPICE로써 시뮬레이션하였다. 6비트 아날로그 디지털 변환기는 100kHz 사인 입력 신호를 10MS/s로 샘플링 하여 DFT측정한 결과 37dB의 SNR을 얻을 수 있었으며, 전력 소모는 1.46mW로 측정되었다. 8비트 아날로그 디지털 변환기는 INL/DNL은 각각 $\pm$0.5/$\pm$1이었으며, 100kHz 사인 입력 신호를 10MS/s로 샘플링 하여 DFT 측정하였을 때 SNR은 41dB를 얻을 수 있었고, 전력 소모는 4.14mW로 측정되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.378-384
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• 2013

본 논문에서는 칩 내부의 온도를 측정하기 위한 CMOS 온도 센서가 제안된다. 제안하는 온도 센서는 칩 내부의 온도에 비례하는 전압을 생성하는 proportional-to-absolute-temperature (PTAT) 회로와 디지털 인터페이스를 위한 4-비트 아날로그-디지털 변환기로 구성된다. 소면적을 가지는 PTAT 회로는 CMOS 공정에서 vertical PNP 구조를 이용하여 설계된다. 온도변화에 둔감한 저전력 4-비트 아날로그-디지털 변환기를 구현하기 위해 아날로그 회로를 최소로 사용하는 축차근사형 아날로그-디지털 변환기가 이용되며, 이를 위해 커패시터-기반 디지털-아날로그 변환기와 시간-도메인 비교기를 이용한다. 제안된 온도 센서는 2.5V $0.25{\mu}m$ 1-poly 6-metal CMOS 공정에서 제작되었고, $50{\sim}150^{\circ}C$ 온도 범위에서 동작한다. 구현된 온도 센서의 면적과 전력 소모는 각각 $130{\times}390{\mu}m^2$과 $868{\mu}W$이다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제37권2호
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• pp.37-42
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• 2000

본 논문에서는 파이프라인드 구조의 빠른 변환 속도와 축차비교 구조의 저전력 구조를 이용하여 고속, 저전력 아날로그 디지털 변환기를 제안하였다. 제안된 구조의 변환 방법은 축차비교 구조의 변환에서 비교기를 파이프라인드 구조로 연결하여 홀드된 주기에 비교기의 기준 전위를 전 비교기의 출력 값에 의해 변환하도록 하여 고속 동작이 가능하도록 하였다. 제안된 구조에 의해 8비트 아날로그 디지털 변환기를 0.8㎛ CMOS공정으로 HSPICE를 이용하여 시뮬레이션한 결과, INL/DNL(Integral Non-Linearity/Differential Non-Linearity)은 각각 ±0.5/±1이었으며, 100㎑ 사인 입력 신호를 10MS/s로 샘플링 하여 DFT(Discrete Fourier Transform)측정 결과 SNR(Signal to Noise Ratio)은 41㏈를 얻을 수 있었다. 10MS/s의 변환 속도에서 전력 소모는 4.14㎽로 측정되었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.373-377
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• 2016

열전 변환 에너지 하베스팅을 위한 저 전력 부스트 컨버터에 사용하는 새로운 Zero Current Sensor (ZCS)를 이 논문에서 제안한다.새로 제안하는 ZCS를 사용하는 Zero Current Switching은 기존 방식인 아날로그 비교기를 사용한 Zero Current Switching방식 보다 파워 측면에서 큰 장점을 보이고 기존의 다른 방식인 딜레이 라인을 이용하는 Zero Current Switching 방식보다 면적에서 큰 장점을 보인다. 새로운 ZCS는 기존의 아날로그 비교기에 고의적으로 offset을 발생시키고 offset의 양을 digital code로 calibration 하여 출력이 나오는 시간을 조절한다. 새로운 ZCS를 이용한 Zero Current Switching은 기존의 아날로그 비교기를 이용한 Zero Current Switching 보다 대략 10배정도 적은 파워를 사용하면서 같은 성능을 보인다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.88-90
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• 2012

본 논문은 rail-to-rail 입력 범위를 가지는 10-bit 10-MS/s 비동기 축차근사형 (SAR: successive approximation register) 아날로그-디지털 변환기 (ADC: analog-to-digital converter)를 제안한다. 제안된 SAR ADC는 커패시터 디지털-아날로그 변환기 (DAC: digital-to-analog converter), SAR 로직, 그리고 비교기로 구성된다. 외부에서 공급되는 클럭의 주파수를 낮추기 위해 SAR 로직과 비교기에 의해 비동기로 생성된 내부 클럭을 사용한다. 또한 높은 해상도를 구현하기 위해 오프셋 보정기법이 적용된 시간-도메인 비교기를 사용한다. 면적과 전력소모를 줄이기 위해 분할 캐패시터 기반 차동DAC를 사용한다. 설계된 비동기 SAR ADC는 0.18-um CMOS 공정에서 제작되며, core 면적은 $420{\times}140{\mu}m^2$이다. 1.8 V의 공급전압에서 0.818 mW의 전력 소모와 91.8 fJ/conversion-step의 FoM을 가진다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제9A권1호
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• pp.93-98
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• 2002

본 논문에서는 하드디스크 드라이브 읽기 채널용 아날로그/디지털 변환기를 설계하였다. 본 회로는 고속 저에러율 비교 동작이 가능한 빠른 regenerative autozero 비교기에 기반을 두고 있고, 아키텍쳐에 Double Speed Dual ADC(DADA) 방식을 사용하여 전체 A/D 변환기의 속도를 효과적으로 향상시켰다. 또한 autozero 구조에 적합한 새로운 타입의 thermometer-to-binary 디코더를 사용하여 글리치를 제거하였고 기존의 구조를 보다 최적화시켰다. 이 ADC는 6-bit, 해상도, msample/s 최대 변환속도로 설계되었으며, 390mW 전력 소모와 한 클럭주기의 latency를 가진다. 설계에 0.65m CMOS 공정을 사용하였다.