• 제목/요약/키워드: C-DAC

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2.5V $0.25{\mu}m$ CMOS Temperature Sensor with 4-Bit SA ADC

  • 김문규;장영찬
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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    • pp.448-451
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    • 2011
  • SoC에서 칩 내부의 온도를 측정하기 위한 proportional-to-absolute-temperature (PTAT) 회로와 sensing 된 아날로그 신호를 디지털로 변환하기 위해 4-bit analog-to-digital converter (ADC)로 구성된 temperature sensor를 제안한다. CMOS 공정에서 vertical PNP 구조를 이용하여 PTAT 회로가 설계되었다. 온도변화에 둔감한 ADC를 구현하기 위해 아날로그 회로를 최소로 사용하는 successive approximation (SA) ADC가 이용되었다. 4-bit SA ADC는 capacitor DAC와 time-domain 비교기를 이용함으로 전력소모를 최소화하였다. 제안된 temperature sensor는 2.5V $0.25{\mu}m$ 1-poly 9-metal CMOS 공정을 이용하여 설계되었고, $50{\sim}150^{\circ}C$ 온도 범위에서 동작한다. Temperature sensor의 면적과 전력 소모는 각각 $130{\times}390\;um^2$과 868 uW이다.

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멀티미디어 홈 네트워크 실현을 위한 WLAN 기반의 A/V 전송용 변복조 모뎀 설계 (Design of WLAN-based A/V System for Multimedia Home Networks)

  • 이연성;김현식;위정욱;백종호
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2008년도 정보통신설비 학술대회
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    • pp.327-330
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    • 2008
  • This paper shows an implementation of WLAN-based Audio/Video(A/V) system for multimedia home networks. Proposed WLAN-based A/V system can transmit multimedia data of high quality. The entire system consists of a 16-bit RISC controller, a program ROM, a SRAM, timers, an interrupt controller, a DART, GPIOs, an I2C and the OFDM modem supporting for the IEEE 802.11g standard. The simple MAC functions are implemented by firmware on an embedded 16-bit RISC controller. The OFDM modem supports a complete set of data rates up to 54Mbps. Proposed the system is implemented by an Altera FPGA EP1S60F1020C6 device, a 10-bit 2-ch DAC, a 10-bit 2-ch ADC and RF/IF chips.

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혼성신호 컨볼루션 뉴럴 네트워크 가속기를 위한 저전력 ADC설계 (Low Power ADC Design for Mixed Signal Convolutional Neural Network Accelerator)

  • 이중연;말릭 수메르;사아드 아슬란;김형원
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권11호
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    • pp.1627-1634
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    • 2021
  • 본 논문은 저전력 뉴럴 네트워크 가속기 SOC를 위한 아날로그 Convolution Filter용 저전력 초소형 ADC 회로 및 칩 설계 기술을 소개한다. 대부분의 딥러닝의 학습과 추론을 할 수 있는 Convolution neural network accelerator는 디지털회로로 구현되고 있다. 이들은 수많은 곱셈기 및 덧셈기를 병렬 구조로 구현하며, 기존의 복잡한 곱셉기와 덧셈기의 디지털 구현 방식은 높은 전력소모와 큰 면적을 요구하는 문제점을 가지고 있다. 이 한계점을 극복하고자 본 연구는 디지털 Convolution filter circuit을 Analog multiplier와 Accumulator, ADC로 구성된 Analog Convolution Filter로 대체한다. 본 논문에서는 최소의 칩면적와 전력소모로 Analog Accumulator의 아날로그 결과 신호를 디지털 Feature 데이터로 변환하는 8-bit SAR ADC를 제안한다. 제안하는 ADC는 Capacitor Array의 모든 Capacitor branch에 Split capacitor를 삽입하여 모든 branch의 Capacitor 크기가 균등하게 Unit capacitor가 되도록 설계하여 칩면적을 최소화 한다. 또한 초소형 unit capacitor의 Voltage-dependent capacitance variation 문제점을 제거하기 Flipped Dual-Capacitor 회로를 제안한다. 제안하는 ADC를 TSMC CMOS 65nm 공정을 이용하여 설계하였으며, 전체 chip size는 1355.7㎛2, Power consumption은 2.6㎼, SNDR은 44.19dB, ENOB는 7.04bit의 성능을 달성하였다.

모바일 오디오용 저 전압 3 차 단일루프 16bit 96kHz 시그마 델타 ADC (Low power 3rd order single loop 16bit 96kHz Sigma-delta ADC for mobile audio applications.)

  • 김형래;박상훈;장영찬;정선엽;김태호;박홍준
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.777-780
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    • 2005
  • 모바일 오디오 적용을 위한 저전력 ${\Sigma}{\Delta}$ Modulator 에 대한 설계와 layout 을 보였다. 전체 구조는 3 차 단일 피드백 루프이며, 해상도는 16bit 을 갖는다. 샘플링 주파수에 따른 Over-sampling Ratio 는 128(46kHz) 또는 64(96kHz) 가 되도록 하였다. 차동 구조를 사용한 3 차 ${\Sigma}{\Delta}$ modulator 내의 적분기에 사용된 Op-Amp 는 DC-Gain 을 높이기 위해서 Gain-boosting 기법이 적용되었다. ${\Sigma}{\Delta}$ modulator 의 기준 전압은 전류 모드 Band-Gap Reference 회로에서 공급이 되며, PVT(Process, Voltage, Temperature) 변화에 따른 기준 전압의 편차를 보정하기 위하여, binary 3bit 으로 선택하도록 하였다. DAC 에서 사용되는 단위 커패시터의 mismatch 에 의한 성능 감소를 막기 위해, DAC 신호의 경로를 임의적으로 바꿔주는 scrambler 회로를 이용하였다. 4bit Quantizer 내부의 비교기 회로는 고해상도를 갖도록 설계하였고, 16bit thermometer code 에서 4bit binary code 변환시 발생하는 에러를 줄이기 위해 thermometer-to-gray, gray-to-binary 인코딩 방법을 적용하였다. 0.18um CMOS standard logic 공정 내 thick oxide transistor(3.3V supply) 공정을 이용하였다. 입력 전압 범위는 2.2Vp-p,diff. 이며, Typical process, 3.3V supply, 50' C 시뮬레이션 조건에서 2Vpp,diff. 20kHz sine wave 를 입력으로 할 때 SNR 110dB, THD 는 -95dB 이상의 성능을 보였고, 전류 소모는 6.67mA 이다. 또한 전체 layout 크기는 가로 1100um, 세로 840um 이다.

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Full CMOS Single Supply PLC SoC ASIC with Integrated Analog Front-End

  • Nam, Chul;Pu, Young-Gun;Kim, Sang-Woo;Lee, Kang-Yoon
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제9권2호
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    • pp.85-90
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    • 2009
  • This paper presents a single supply PLC SoC ASIC with a built-in analog Front-end circuit. To achieve the low power consumption along with low cost, this PLC SoC employs fully CMOS Analog Front End (AFE) and several LDO regulators (LDOs) to provide the internal power for Logic Core, DAC and Input/output Pad driver. The receiver part of the AFE consists of Pre-amplifier, Gain Amplifier and 1 bit Comparator. The transmitter part of the AFE consists of 10 bit Digital Analog Converter and Line Driver. This SoC is implemented with 0.18 ${\mu}m$ 1 Poly 5 Metal CMOS Process. The single supply voltage is 3.3 V and the internal powers are provided using LDOs. The total power consumption is below 30 mA at stand-by mode to meet the Eco-Design requirement. The die size is 3.2 $\times$ 2.8 $mm^{2}$.

TMS320C31을 이용한 QPSK 모뎀 구현 (Implementation of QPSK Modem using TMS320C31)

  • 김광호;김종욱;조병모;김영수
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.817-826
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    • 2001
  • 본 논문에서는 TI(Texas instrument)사의 범용 DSP 프로세서인 TMS320C31을 이용하여 통신 시스템에서 많이 사용되는 QPSK 방식의 모뎀을 구현하였다. 지금까지 거의 모든 시스템의 신호 변환 과정은 하드웨어로 구성되어 있지만, 본 논문에서 구현된 시스템은 QPSK 신호의 변조과정에서 IF단의 DAC를 통과하기 이전까지의 과정과 복조과정에서 IF단의 ADC를 통과한 이후의 과정을 프로그램으로 구성하고, 신호의 입.출력부와 처리부분을 하드웨어로 구성하였다. DSP 프로세서를 이용한 모뎀 출력 결과를 PC 상에서 시뮬레이션 결과와 비교하여 제작한 모뎀이 정상적으로 동작됨을 확인하였다.

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BaTiO3와 PbTiO3에 대한 상(相)전이 연구와 규산염 페롭스카이트의 합성 (Phase Transition Studies on BaTiO3 and PbTiO3 and Synthesis of Silicate Perovskite)

  • 김영호
    • 한국광물학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.94-103
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    • 1988
  • YAG (Yttrium Aluminum Garnet) 레이저와 다이아몬드앤빌셀 (DAC)을 이용하여 페롭스카이트 구조물질중 $BaTiO_3$$PbTiO_3$에 대한 상(相)전이와 $MgSiO_3$$(Mg_{0.87},\;Fe_{0.13})SiO_3$ 성분(成分)의 사방휘석으로부터 규산염 페롭스카이트를 합성하였다. $BaTiO_3$$PbTiO_3$는 실온의 2.6 GPa와 4.0 GPa에서 각각 정방정계에서 등축정계로 상(相)전이하며 고온, 고압하에서 매우 넓은 안정영역을 갖고 있다. $MgSiO_3$ 엔스테타이트를 출발물질로 하였을 경우 약 33 GPa, $1,000^{\circ}C$의 조건하에서 페롭스카이트가 주성분인데, 일메나이트, 감마스피넬, 스티쇼마이트도 부성분으로 나타난다. $(Mg_{0.87},\;Fe_{0.13})SiO_3$의 경우는 약 35 GPa와 $1,000^{\circ}C$에서 페롭스카이트상(相)이 주성분으로 나타나며, 베타스피넬, 스티쇼바이트와 본래 엔스테타이트상(相)도 유지되나, 일메나이트상(相)과 감마스피넬은 나타나지 않는다.

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초음파(超音波) 탐촉자 특성(特性)이 판형결함(板形缺陷)의 크기 평가(評價)에 미치는 영향(影響) (The effect of ultrasonic search units on the detectability and size evaluation of planar flaws)

  • 이종포;김병철;임형택;주영상
    • 비파괴검사학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.46-56
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    • 1987
  • The effect of ultrasonic search units on the detectability and size evaluation of planar flaws was studied for thicker ferritic material using the technique of the DAC curve and reference level. Cylindrical holes were used as calibration reflectors. The planar flaws such as disc and band types were machined. They were detected and evaluated with different search units and sizing criteria. The value evaluated was compared with the actual dimension of planar flaws.

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모바일용 디지털 오디오 스피커를 위한 고효율 드라이버 설계 (A High-Efficiency Driver Design for Mobile Digital Audio Speakers)

  • 김용석;임민중
    • 전기학회논문지P
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    • 제60권1호
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    • pp.19-26
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    • 2011
  • In this paper, we designed Interpolation FIR(Finite Impulse Response) filter and 1-bit SDM(Sigma- Delta Modulator) for small digital audio speaker, which has low power consumption and high output characteristics. In order to achieve high linearity and low distortion performance of the systems, we adopt Type I Chevychev FIR filter which has equiripple characteristics in the pass band and proposed high efficient FIR filter structure. SDM is the most efficient modulation technique among the noise shaping techniques. In this paper, we implemented SDM using CIFB(Cascade of Intergrators, Feed-Back) which is generally used in DAC of small digital audio speakers. The proposed SDM structure can achieve high SNR, high-efficiency characteristics and low power consumption in mobile devices. Also considering manufacture of SoC(System on Chip), we performed simulation with Matlab and Verilog HDL to obtain optimal number of operational bits and verified a good experimental results.

Verilog-A를 이용한 파이프라인 A/D변환기의 모델링 (Modeling of Pipeline A/D converter with Verilog-A)

  • 박상욱;이재용;윤광섭
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권10C호
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    • pp.1019-1024
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    • 2007
  • 본 논문에서는 무선 랜 시스템용 10비트 20MHz 파이프라인 아날로그-디지털 변환기 설계를 위해서 Verilog-A 언어를 사용하여서 모델링하였다. 변환기내 샘플 / 홀드 증폭기, 비교기, MDAC 및 오차 보정 회로 등의 구성회로들을 각각 모델링해서 모의실험 한 결과 HSPICE를 이용한 모의 실험 시간보다 1/50배로 단축되어서 시스템 모델링에 적합함을 확인하였다.