• 제목/요약/키워드: CMOS Analog to Digital Converter

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파이프라인 구조를 가진 고해상도 CMOS A/D 변환기를 위한 디지탈 교정 및 보정 회로 (Digital correction and calibration circuits for a high-resolution CMOS pipelined A/D converter)

  • 조준호;최희철;이승훈
    • 전자공학회논문지A
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    • 제33A권6호
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    • pp.230-238
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    • 1996
  • In this paper, digital corrction and calibration circuit for a high-resolution CMOS pipelined A/D converter are proposed. The circuits were actually applied to a 12 -bit 4-stage pipelined A/D converter which was implemented in a 0.8${\mu}$m p-well CMOS process. The proposed digital correction logic is based on optimum multiplexer and two nonoverlapping clock phases resulting in a small die area snd a modular pipelined architecture. The propsoed digital calibration logic which consists of calibration control logic, error averaging logic, and memory can effectively perform self-calibration with little modifying analog functional bolcks of a conventional pipelined A/D conveter.

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Interpolation 기법을 이용한 3.3V 8-bit 500MSPS Nyquist CMOS A/D Converter의 설계 (A 3.3V 8-bit 500MSPS Nyquist CMOS A/D Converter Based on an Interpolation Architecture)

  • 김상규;송민규
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권8호
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    • pp.67-74
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    • 2004
  • 이 논문에서는 Interpolation 구조를 이용한 3.3V 8-bit 500MSPS CMOS A/D 변환기를 설계하였다. 고속 동작의 문제를 해결하기 위해서 새로운 프리앰프, 기준 전압 흔들림을 보정하기 위한 회로, 평균화 저항을 제안하였다. 제안된 Interpolation A/D 변환기는 Track & Hold, 256개의 기준전압이 있는 4단 저항열, 128개의 비교기 그리고 디지털 블록으로 구성되어 있다. 제안된 A/D 변환기는 0.35um 2-poly 4-metal N-well CMOS 공정이다. 이 A/D 변환기는 3.3V에서 440mW를 소비하며, 유효 칩 면적은 2250um x 3080um을 갖는다.

12비트 고속 아날로그-디지털 데이터 변환기 설계 (A 12bit High Speed CMOS Analog-to-Digital Data Converter Design)

  • 이미희;윤광섭
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.153-156
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    • 2001
  • This paper describes a 12-bit high speed pipeline CMOS A/D converter. The A/D converter simulated the 0.35${\mu}{\textrm}{m}$ n-well CMOS technology. The results show DNL and INL of $\pm$0.5LSB and $\pm$1.0LSB, conversion rate of 100Msamples/s, and power dissipation of 500㎽ with a power supply of 3.3V

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비디오 신호처리용 저전력 아날로그 디지털 변환기 (Low-power Analog-to-Digital Converter for video signal processing)

  • 조성익;손주호;김동용
    • 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.

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CMOS Stereo 16-bit Δ$\Sigma$ DAC Analog단의 설계기법 (Design Methodology of Analog Circuits for a CMOS Stereo 16-bit Δ$\Sigma$ DAC)

  • 김상호;채정석;박영진;손영철;조상준;김상민;김동명;김대정
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.93-96
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    • 2001
  • A design methodology of analog circuits for a CMOS stereo 16-bit Δ$\Sigma$ DAC which are suitable for the digital audio applications is described. The limitations of Δ$\Sigma$ DAC exist in the performance of the 1-bit DAC and that of the smoothing filter. The proposed architecture for analog circuits contains the buffer between the digital modulator and the following analog stage and adopts the SCF (switched capacitor filter) and DSC (differential-to-single converter) scheme. In this paper, a guide line for the selection of the filter type for the SCF design in the Δ$\Sigma$ DAC is suggested through the analytical approaches.

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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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A 1.8 V 0.18-μm 1 GHz CMOS Fast-Lock Phase-Locked Loop using a Frequency-to-Digital Converter

  • Lee, Kwang-Hun;Jang, Young-Chan
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제10권2호
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    • pp.187-193
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    • 2012
  • A 1 GHz CMOS fast-lock phase-locked loop (PLL) is proposed to support the quick wake-up time of mobile consumer electronic devices. The proposed fast-lock PLL consists of a conventional charge-pump PLL, a frequency-to-digital converter (FDC) to measure the frequency of the input reference clock, and a digital-to-analog converter (DAC) to generate the initial control voltage of a voltage-controlled oscillator (VCO). The initial control voltage of the VCO is driven toward a reference voltage that is determined by the frequency of the input reference clock in the initial mode. For the speedy measurement of the frequency of the reference clock, an FDC with a parallel architecture is proposed, and its architecture is similar to that of a flash analog-to-digital converter. In addition, the frequency-to-voltage converter used in the FDC is designed simply by utilizing current integrators. The circuits for the proposed fast-lock scheme are disabled in the normal operation mode except in the initial mode to reduce the power consumption. The proposed PLL was fabricated by using a 0.18-${\mu}m$ 1-poly 6-metal complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) process with a 1.8 V supply. This PLL multiplies the frequency of the reference clock by 10 and generates the four-phase clock. The simulation results show a reduction of up to 40% in the worstcase PLL lock time over the device operating conditions. The root-mean-square (rms) jitter of the proposed PLL was measured as 2.94 ps at 1 GHz. The area and power consumption of the implemented PLL are $400{\times}450{\mu}m^2$ and 6 mW, respectively.

Multi-bit Sigma-Delta Modulator for Low Distortion and High-Speed Operation

  • Kim, Yi-Gyeong;Kwon, Jong-Kee
    • ETRI Journal
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    • 제29권6호
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    • pp.835-837
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    • 2007
  • A multi-bit sigma-delta modulator architecture is described for low-distortion performance and a high-speed operation. The proposed architecture uses both a delayed code and a delayed differential code of analog-to-digital converter in the feedback path, thereby suppressing signal components in the integrators and relaxing the timing requirement of the analog-to-digital converter and the scrambler logic. Implemented by a 0.13 ${\mu}m$ CMOS process, the sigma-delta modulator achieves high linearity. The measured spurious-free dynamic range is 89.1 dB for -6 dBFS input signal.

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1.5-비트 비트 셀을 이용한 새로운 구조의 CMOS 전류모드 아날로그-디지털 변환기 (A New Architecture of CMOS Current-Mode Analog-to-Digital Converter Using a 1.5-Bit Bit Cell)

  • 최경진;이해길;나유찬;신홍규
    • 한국음향학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.53-60
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    • 1999
  • 본 논문에서는 CSH(Current Sample-and-Hold)와 CCMP(Current Comparator)로 구성된 1.5-비트 비트 셀을 이용한 새로운 구조의 CMOS IADC(Current-mode Analog-to-Digital Convener)를 제안한다. 전체적인 IADC의 선형성 향상을 위하여 CFT(Clock Feedthrough)가 제거된 9-비트 해상도 CSH를 설계하여 각 비트 셀 전단에 배치하였다. 제안한 IADC를 구성하는 비트 셀은 2개의 래치 CCMP를 사용하기 때문에 디지털 교정 로직이 간소화되고 소비전력이 감소된다. 또한 IADC를 구성하는 모든 블록들의 회로는 MOS 트랜지스터로만 설계되었기 때문에 혼성모드 집적화에 유리하다. 제안한 IADC를 현대 0.8 ㎛ CMOS 파라미터로 HSPICE 시뮬레이션 결과, 20Ms/s에서 100 ㎑의 입력 신호에 대한 SNR은 43 dB로 7-비트의 해상도를 만족하였고 27 ㎽의 소비전력 특성을 나타냈다.

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12비트 전류구동 폴딩.인터폴레이션 CMOS A/D 변환기 설계 (Design of a 12 bit current-mode folding/interpolation CMOS A/D converter)

  • 김형훈;윤광섭
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.986-989
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    • 1999
  • An 12bit current-mode folding and interpolation analog to digital converter (ADC) with multiplied folding amplifiers is proposed in this paper. A current - mode multiplied folding amplifier is employed not only to reduced the number of reference current source, but also to decrease a power dissipation within the ADC. The designed ADC fabricated by a 0.6${\mu}{\textrm}{m}$ n-well CMOS double metal/single poly process. The simulation result shows the power dissipation of 280㎽ with a power supply of 5V.

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