Abstract
This paper presents a 10 bit successive approximation register (SAR) analog-to-digital converter (ADC) with a reference driver. The proposed SAR ADC consists of a capacitive digital-to-analog converter (CDAC), a comparator, a SAR logic, and a reference driver which improves the immunity to the power supply noise. The reference driver generates the reference voltages of 0.45 V and 1.35 V for the SAR ADC with an input voltage range of ${\pm}0.9V$. The SAR ADC is implemented using a $0.18-{\mu}m$ CMOS technology with a 1.8-V supply. The proposed SAR ADC including the reference driver almost maintains an input voltage range to be ${\pm}0.9V$ although the variation of supply voltage is +/- 200 mV. It consumes 5.32 mW at a sampling rate of 10 MS/s. The measured ENOB, DNL, and INL of the ADC are 9.11 bit, +0.60/-0.74 LSB, and +0.69/-0.65 LSB, respectively.
본 논문은 reference driver를 이용한 10비트 10MS/s 축차근사형(SAR: Successive Approximation Register) 아날로그-디지털 변환기(ADC: Analog-to-Digital Converter)를 제안한다. 제안하는 SAR ADC는 커패시터형 디지털-아날로그 변환기(CDAC: Capacitive Digital-to-Analog Converter), 비교기, SAR 로직, 그리고 공급 전압 노이즈에 대한 내성을 향상시키는 reference driver로 구성된다. ${\pm}0.9V$의 아날로그 입력전압을 가지는 SAR ADC를 위해 reference driver는 0.45V, 1.35V의 기준 전압을 생성한다. 설계된 SAR ADC는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 제작되었으며 1.8V의 공급전압을 사용하였다. 제안된 SAR ADC는 reference driver를 이용하여 +/- 200mV의 공급 전압 변화에서도 ${\pm}0.9V$의 입력 범위를 유지한다. 10MS/s의 샘플링 주파수에서 5.32mW의 전력을 소모한다. 측정된 ENOB는 9.11 비트 이며, DNL과 INL은 각각 +0.60/-0.74 LSB와 +0.69/-0.65 LSB이다.