• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권11호
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• pp.13-20
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• 2008

본 논문에서는 1.8YV 12-bit 10MSPS CMOS A/D 변환기 (ADC)를 제안한다. 제안하는 ADC 는 12-bit의 고해상도를 구현하기 위해 even folding 기법을 이용한 Folding/Interpolation 구조로 설계하였다. ADC의 전체 구조는 2단으로 구성된 Folding/Interpolation 구조로써, 각각의 folding rate (FR)은 8을 적용하였고, interpolation rate (IR)은 $1^{st}$ stage 에서 8, $2^{nd}$ stage 에서 16을 적용하여 설계함으로써 고해상도를 만족시키기 위한 최적의 구조를 제안하였다. 또한 SNR 을 향상시키기 위하여 Folding/Interpolation 구조 자체를 cascaded 형태로 설계하였으며, distributed track and hold를 사용하였다. 제안하는 ADC는 $0.18{\mu}m$ 1-poly 4-metal n-well CMOS 공정을 사용하여 제작되었다. 시제품 ADC 는 측정결과 10MSPS 의 변환속도에서 약 46dB의 SNDR 성능특성을 보이며, 유효 칩 면적은 $2000{\mu}m{\times}1100{\mu}m$의 면적을 갖는다.

• 전기전자학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.275-283
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• 2013

본 논문에서는 8bit 10Ms/s CMOS Folding and Interpolation ADC를 제안한다. 회로에 사용한 구조는 FR(Folding Rate)이 3, NFB(Number of Folding Block)가 4, IR(Interpolation rate)이 8이며, 제안된 전치 증폭기(Preamplifier) 공유 기법을 회로에 사용하여 같은 구조에서 요구하는 전치 증폭기 수를 절반으로 줄여서 전력소모와 유효면적을 줄이도록 설계하였다. 제안된 ADC는 0.35[um] CMOS 디지털 공정을 사용하여 제작하였고, 유효칩 면적은 3.8[$mm^2$] ($1.8[mm]{\times}2.11[mm]$) 이고, 3.3[V], 샘플링 주파수 10[MHz]에서 20[mA]의 DC 전류소모를 나타내었다. INL은 -0.57, +0.61 [LSB], DNL은 -0.4, +0.51 [LSB]으로 측정되었고, 주파수 100[kHz] 정현파 입력신호에서 SFDR은 48.9[dB], SNDR은 47.9[dB](ENOB 7.6b)로 측정되었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권4호
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• pp.14-23
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• 2011

본 논문에서는 자체보정 벡터 발생기(Self-Calibrated Vector Generator)를 이용한 7-bit 2GSPS folding/interpolation A/D Converter (ADC)를 제안한다. 제안하는 ADC는 2GSPS 의 고속 변환에 적합한 상위 2-bit, 하위 5-bit 인 분할구조로 설계 되었으며, 각각의 folding/interpolation rate는 4와 8로 설정되었다. 최대 1GHz의 높은 입력신호를 처리하기 위해 cascade 구조의 preprocessing block을 적용하였으며, 전압 구동 방식 interpolation 기법을 적용하여 기준전압 생성 시 발생하는 추가적인 전력소모를 최소화하였다. 또한, 새로운 개념의 자체보정 벡터 발생기를 이용하여 device mismatch, 기생 저항 및 커패시턴스 등에 의한 offset error를 최소화하였다. 제안하는 ADC는 1.2V 0.13um 1-poly 7-metal CMOS 공정을 사용하여 설계 되었으며 calibration 회로를 포함한 유효 칩 면적은 2.5$mm^2$ 이다. 측정 결과 입력 주파수 9MHz, sampling 주파수 2GHz에서 39.49dB의 SNDR 특성을 보이며, calibration 회로의 작동결과 약 3dB 정도의 SNDR의 상승을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권3호
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• pp.198-204
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• 2001

본 논문에서는 CMOS로 구현된 3.3V 8-bit 200MSPS의 Folding / Interpolation 구조의 A/D 변환기를 제안한다. 회로에 사용된 구조는 FR(Folding Rate)이 8, NFB(Number of Folding Block)가 4, Interpolation rate 이 8이며, 분산 Track and Hold 구조를 회로를 사용하여 Sampling시 입력주파수를 Hold하여 높은 SNDR을 얻을 수 있었다. 고속동작과 저 전력 기능을 위하여 향상된 래치와 디지털 Encoder를 제안하였고 지연시간 보정을 위한 회로도 제안하였다. 제안된 ADC는 0.35㎛, 2-Poly, 3-Metal, n-well CMOS 공정을 사용하여 제작되었으며, 유효 칩 면적은 1070㎛×650㎛ 이고, 3.3V전압에서 230mW의 전력소모를 나타내었다. 입력 주파수 10MHz, 샘플링 주파수 200MHz에서의 INL과 DNL은 ±1LSB 이내로 측정되었으며, SNDR은 43㏈로 측정되었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권8호
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• pp.19-26
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• 2006

본 논문에서는, 1.8V 6-bit 100MSPS CMOS A/D 변환기를 제안한다. 제안하는 A/D 변환기는 저 전력소모를 위해 폴딩 구조의 A/D 변환기로 구현되었으며, 특히 전압구동 인터폴레이션 기법을 사용하여 전력소모를 최소화하였다. 또한 전체 A/D 변환기의 전력소모 감소를 위해 새로운 폴더 감소회로를 제안하여 기존의 폴딩 A/D 변환기에 비해 폴더 및 프리앰프 수를 절반으로 줄였고, 새로운 프리앰프 평균화 기법을 제안하여 전체 A/D 변환기의 성능을 향상시켰다. 설계된 A/D 변환기는 100MSPS의 변환속도에서 50MHz의 ERBW를 가지며, 이때의 전력소모는 4.38mW로 나타난다. 또한 측정결과 FoM은 0.93pJ/convstep의 우수한 성능 지표를 갖으며, INL 및 DNL은 각각 ${\pm}0.5 LSB$ 이내의 측정결과를 보였다. 제안하는 A/D 변환기는 0.18um CMOS공정으로 제작되었고 유효 칩 면적은 $0.28mm^2$ 이다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제12권1호
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• pp.1-9
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• 2012

A 10-b 500 MS/s A/D converter (ADC) with a hybrid calibration and error correction logic is described. The ADC employs a single-channel cascaded folding-interpolating architecture whose folding rate (FR) is 25 and interpolation rate (IR) is 8. To overcome the disadvantage of an offset error, we propose a hybrid self-calibration circuit at the open-loop amplifier. Further, a novel prevision digital error correction logic (DCL) for the folding ADC is also proposed. The ADC prototype using a 130 nm 1P6M CMOS has a DNL of ${\pm}0.8$ LSB and an INL of ${\pm}1.0$ LSB. The measured SNDR is 52.34-dB and SFDR is 62.04-dBc when the input frequency is 78.15 MHz at 500 MS/s conversion rate. The SNDR of the ADC is 7-dB higher than the same circuit without the proposed calibration. The effective chip area is $1.55mm^2$, and the power dissipates 300 mW including peripheral circuits, at a 1.2/1.5 V power supply.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권5호
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• pp.1-10
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• 2006

본 논문에서는, 1.8V 8-bit 500MSPS CMOS A/D 변환기를 제안한다. 8-bit 해상도, 고속의 샘플링과 입력 주파수, 그리고 저 전력을 구현하기 위하여 Cascaded-Folding Cascaded-Interpolation type으로 설계되었다. 또한 본 연구에서는 고속 동작의 문제점들을 해결하기 위하여 새로운 구조의 Digital Encoder, Reference Fluctuation을 보정하기 위한 회로, 비교기 자체의 Offset과 Feedthrough에 의한 오차를 최소화하기 위한 Averaging Resistor, SNR을 향상시키기 위한 Distributed Track & Hold를 설계하여 최종적으로 500MSPS의 A/D 변환기 출력 결과를 얻을 수가 있다. 본 연구에서는 1.8V의 공급전압을 가지는 $0.18{\mu}m$ 1-poly 5-metal N-well CMOS 공정을 사용하였고, 소비전력은 146mW로 Full Flash 변환기에 비해 낮음을 확인할 수 있었다. 실제 제작된 칩은 측정결과 500MSPS에서 SNDR은 약 43.72dB로 측정되었고, Static상태에서 INL과 DNL은 각각 ${\pm}1LSB$ 로 나타났다. 유효 칩 면적은 $1050um{\times}820um$의 면적을 갖는다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권1호
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• pp.137-147
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• 2013

본 논문에서는 폴딩 구조에 저항열 인터폴레이션 기법을 적용한 1.2V 8b 1GS/s CMOS folding-interpolation A/D 변환기(ADC)에 대해 논한다. 기존 폴딩 ADC가 갖는 경계조건 비대칭 오차를 최소화하기 위해 홀수개의 폴딩 블록과 프랙셔널 폴딩 비율(fractional folding rate)을 사용하는 구조를 제안한다. 또한, 프랙셔널 폴딩기법을 구현하기 위해 덧셈기를 사용하는 새로운 디지털 인코딩기법도 제안한다. 그리고 iterating offset self-calibration 기법과 디지털 오차 보정 회로를 적용하여 소자 부정합과 외부 요인에 의한 노이즈 발생을 최소화하였다. 제안하는 A/D 변환기는 1.2V 0.13um 1-poly 6-metal CMOS 공정을 사용하여 설계 되었으며 $2.1mm^2$ 유효 칩 면적과(A/D 변환기 core : $1.4mm^2$, calibration engine : $0.7mm^2$), 350mW의 전력 소모를 나타내었다. 측정결과 변환속도 1GS/s에서 SNDR 46.22dB의 특성을 나타내었다. INL 과 DNL 은 자체보정회로를 통해 모두 1LSB 이내로 측정되었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권11호
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• pp.74-81
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• 2007

본 논문에서는, 1.8V 6-bit 1GSPS CMOS A/D 변환기를 제안한다. 제안하는 A/D 변환기는 저 전력소모를 위해 폴딩 구조의 A/D 변환기로 구현되었으며, 특히 전압구동 인터폴레이션 기법을 사용하여 전력소모를 최소화 하였다. 또한 전체 A/D 변환기의 전력소모 감소를 위해 새로운 폴더 감소회로를 제안하여 기존의 폴딩 A/D 변환기에 비해 폴더 및 프리앰프 수를 절반으로 줄였고, 새로운 프리앰프 평균화 기법과 폴딩에 적합한 레이아웃 기법을 제안하여 전체 A/D 변환기의 성능을 향상시켰다. 설계된 A/D 변환기는 1GSPS의 변환속도에서 500MHz의 ERBW를 가지며, 이때의 전력소모는 60mW이였다. 측정결과 INL은 $\pm$0.5 LSB, DNL은 $\pm$0.7 LSB 이내의 정적 특성을 보였으며 Fin=100MHz의 샘플링 300MHz에서 SNR=34.1dB의 동적 특성을 나타내었다. 제안하는 A/D 변환기는 0.18um CMOS공정으로 제작되었으며 ADC 코어의 유효 칩 면적은 $0.27mm^2$ 이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권7호
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• pp.61-69
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• 2010

본 논문에서는 기존 폴딩 구조의 A/D 변환기(ADC)가 지닌 경계조건 비대칭 오차를 극복하기 위해 홀수개의 폴딩 블록을 사용한 1.2V 8b 800MSPS CMOS ADC를 제안한다. 제안하는 ADC는 저 전력소모를 위해 폴딩 구조에 저항열 인터폴레이션 기법을 적용하고, 높은 folding rate(FR=9)를 극복하기 위해 cascaded 폴딩 구조를 채택하였다. 특히 폴딩 ADC의 주된 문제인 아날로그 신호의 선형성 왜곡과 offset 오차 감소를 위해 홀수개의 폴딩 블록을 사용하는 신호처리 기법을 제안하였다. 또한 스위치를 사용한 ROM 구조의 인코더를 채택하여 $2^n$ 주기를 가지지 않는 디지털 코드를 일반적인 바이너리 코드로 출력하였다. 제안하는 ADC는 $0.13{\mu}m$ 1P6M CMOS 공정을 사용하여 설계되었으며, 유효면적은 870um$\times$980um이다. 입력주파수 10MHz, 800MHz의 변환속도에서 150mW의 낮은 전력소모 특성을 보이며 SNDR은 44.84dB (ENOB 7.15bit), SFDR은 52.17dB의 측정결과를 확인하였다.