고속 . 저전력 CMOS 아날로그-디지탈 변환기 설계

A Design of CMOS Analog-Digital Converter for High-Speed . Low-power Applications

이 논문에서는 고속 저전력 분야에 적용하기 위한 8비트, 15MHz A/D 변환기 설계 에 관해 기술한다. 2단 플래시 방식인 서브레인징 구조 A/D 변환기에서 칩 면적을 줄 이기 위해 저항의 수를 감소시킨 전압분할 회로를 설계하였다. 비교기는 80 dB의 이득, 50 MHz의 대역폭, 오프셋 전압이 0.5mV이고, 전압분할 회로의 최대오차는 1mV이다. 설계된 A/D변환기는 ＋5/-5V 공급 전압에 대해 전력소비가 150mW, 지연시간이 65ns 이다. A/D 변환기는 N-well공정을 이용하여 설계하고, 제작하였다. 제안된 변환기는 고속, 저전력, 소형 단일 칩 아날로그-디지탈 혼합 시스템 응용에 적합하다. 시뮬레이 션은 PSPICE를 이용하여 수행하였고, 1차 가공된 칩을 데스트 하였다.

A 8-bit 15MHz CMOS subranging Analog-to-Digital converter for high-speed, low-power consumption applications is described. Subranging, 2 step flash, A/D converter used a new resistor string and a simple comparator architecture for the low power consumption and small chip area. Comparator exhibites 80dB loop gain, 50MHz conversion speed, 0.5mV offset and maximum error of voltage divider was 1mV. This Analog-to-Digital converter has been designed and fabricated in 1.2 m N-well CMOS technology. It consumed 150mW power at ＋5/-5V supply and delayed 65ns. The proposed Analog-to-Digital converter seems suitable for high- speed, low-power consumption, small area applications and one-chip mixed Analog- Digital system. Simulations are performed with PSPICE and a fabricated chip is tested.