Abstract
A novel design method of time-interleaved subranging ADC is presented. We use the bisection method to let only half of comparators in typical subranging ADC working in every clock cycle. Thus, we are able to reduce the number of comparators by half. It is possible to reduce the die size. An example of 8-bit time-interleaved subranging ADC operates at 40MHz sampling rate and 1.8V supply voltage is demonstrated. The power consumption of the proposed circuit is only 10mV with SPECTRE simulation. Compared with the typical subranging ADC, our bisection method is able to reduce up to 40% in die size.
본 논문에서는 새로운 방법의 채널 시간 공유 Subranging ADC를 제안한다. 기존 Subranging ADC의 경우, 상위 비교기 블록과 하위 비교기 블록이 각각 존재 하여 면적과 파워소비가 단점을 지니고 있다. 제안하는 Subrangin ADC는 기존 Subranging ADC와 비슷하나 가장 큰 특징은 하위 ADC의 비교기가 존재하지 않는다. 하위 ADC의 비교기가 존재하지 않는 대신에 Control Switch(CS)를 사용하여 상위 ADC의 비교기를 시간차이를 두고 공유하는 형식을 보여주고 있다. 제안하는 ADC는 하위단의 비교기 블록을 제거하고 상위단의 비교기 블록과 공유하므로 기존 Subranging ADC보다 컴페레이터 숫자를 반으로 줄이며 따라서 칩 전체 면적을 40% 가량 줄인다. 동작 특성을 확인하기 위하여 $0.18{\mu}m$ 1P6M Technology 이용하여 제안된 방법으로 8bit ADC를 설계하였다. 시뮬레이션 결과, 전원전압 1.8V에서 8bit 80MS/s 특성 그리고 10mW의 낮은 전력 소모의 특성을 나타내었다.
