글리치 방지 전류원을 이용한 고속 고정밀 디지탈 영상 신호 처리용 D/A 변환기 설계

The Design of High-Speed, High-Resolution D/A Converter for Digital Image Signal Processing with Deglitching Current Cell

이 연구에서는 고해상도 컬러 그래픽, 디지탈 영상신호처리, HDTV 등에 적합한 10비트 이상의 고해상도, 100 MHz이상의 변환 속도를 갖는 고속, 고정밀 정보처리용 D/A변환기를 설계하였다. 고속 동작을 위해 매트릭스 형태의 전류원 배열, 파이프 라인을 사용하지 않는 래치, 그리고 트랜스미션 함수 이론을 이용한 이차원 구조의 디 코더를 설계하였다. 이러한 구조는 정확성 및 선형성에서 우수한 특성을 보이며, 빠른 변환속도, 저전력 구현에 적합하다. 실리콘 면적의 소비를 줄이고 정밀도를 유지하기 위해 매트릭스 전류원을 가중 전류원과 비가중 전류원으로 분리하여 구성하였다. 고정 밀도를 얻기 위한 방안으로 글리치를 억제하는 새로운 전류원을 설계하고, 선형성을 개선하기위한 방안으로, 특정 시스템에서 최적의 스위칭 순서를 결정할 수 있고, grade error, 대칭적 오차 어느 것도 최대가 되지 않도록 제한하는 새로운 스위칭 알고리즘 을 제안하였다. 설계된 회로는 5V 공급 전원에 대하여 130mW의 전력소비 특성을 보이 고, 10 비트 이상의 분해능, 100MHz 이상의 속도로 동작할 수 있다.

In this paper, a high speed, high resolution information processing digital- analog converter was designed for high definition color graphic, digital image signal processing, HDTV. For high speed operation, matrix type current cell array, latch which is not use pipelined, and two dimensional structure decoder using transmission gate were designed. It is adopted to fast-conversion, low-power implementation and exhibited high performance at linearity and accuracy. To reduce silicon area and to maintain resolution, current cell array composed of weighted and non-weighted current cells. In this paper, deglitching current cell design for high accuracy, new switching algorithm assert to reduce switching error. It's This circuit dissipates 130W with a 5-V power supply, and operate above 100MHz with 10 bit resolution.