Abstract
This paper describes the new design technique of full wave rectifier (FWR) for precise measurement instrument and the chip implementation of this FWR circuit with measurement results. Conventional circuits have some problems of complex design and limited output range( $VDD/2{\sim}VLIIV1IT+$). Proposed FWR circuit was simply designed with two 2x1 MUXs, one high speed comparator, and one differential difference amplifier(DDA). One rail-to-rail differential difference amplifier(DDA) performs the DC level shifting to VSS and 2X amplification simultaneously, and enables the full range ($Vss{\sim}VDD$) operation. The proposed FWR circuits shows more than 50% reduction of chip area and power consumption compared to conventional one. Proposed circuit was implemented with 0.35um 1-poly 2-metal CMOS process. Core size is $150um{\times}450um$ and power dissipation is 840uW with 3.3V single supply.
본 논문에서는 새로운 정밀 계측기용 전파 정류 회로를 제안하고 설계하여, 칩으로 구현 후 검증한 것에 대해 기술하였다. 기존의 회로는 회로가 복잡하고, 신호의 출력범위가 공통모드 (VDD/2) 전압부터 제한된 크기의 출력 전압 까지만 동작하는 문제점이 있었다. 제안된 회로에서는 2개의 2x1 먹스, 1개의 차동 차이 증폭기, 1개의 고속비교기를 이용하여 간단하게 구현하였다. 특히 하나의 차동 차이 증폭기를 이용하여 입력된 신호를 접지(Ground) 레벨로 낮추는 기능과 2배 증폭 기능을 동시에 수행하게 함으로서 신호 전압 전 영역 (Vss 부터 전원 전압 VDD 까지)으로 동작하도록 설계하였다. 기존의 회로에 비해 50% 이상의 하드웨어 면적과 소모전력 감소 효과를 얻었다. 제안된 전파정류회로는 0.35 um 1-poly 2-metal 표준 CMOS 공정을 이용하여 구현하여 검증하였다. 칩 면적은 $150um{\times}450um$ 이며 전력 소모는 3.3V 전원 전압에서 840uW이다
