• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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• pp.955-958
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• 2003

본 논문에서는 개방형 파이프라인 구조를 이용한 8비트 500Msamples/s ADC를 제안하였다. 8-비트의 해상도에 적합하면서 전력 소모가 적은 5 단 파이프라인 구조로 설계하였으며, 고속 동작에 적합하게 MUX 스위치에서 선택한 신호를 인터폴레이션하는 개방형 구조를 채택하였다. 전력 소모와 전체 칩 면적을 줄이기 위해서, 각 단에서 필요한 신호의 수를 줄이도록 설계하였다. 설계된 ADC 는 3 개의 신호를 이용하여 구현 함으로서 각 단에서의 증폭기 수틀 줄일 수 있었다. 또한 1.8V 의 낮은 전원 전압에 의한 작은 입력 범위에서 8-비트의 해상도를 만족하기 위해서 Offset Cancellation 기법을 사용하였다. 제안된 ADC 는 0.18μ m 일반 CMOS 공정을 이용하여 설계되었으며 시뮬레이션 결과 500Msamples/s에서 220mW의 전력 소모를 가지며, 1.2Vp-p (Differential) 입력 범위에 대해서 약 48dB의 SNDR을(8-비트의 해상도) 가짐을 확인할 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.606-608
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• 2006

This paper describes a 8bit 10MS/s low power pipelined analog-to-digital converter(ADC). To reduce power consumption in proposed ADC, a high gain op-amp that consumes large power in MDAC(multiplying DAC) of conventional pipelined ADC is replaced with simple comparator and current sources. Moreover, differential charge transfer amplifier technique with latch in the sub-ADC reduces the power consumption to less than half compared with the conventional sub-ADC which use high speed comparator. The proposed ADC shows the power consumption of 1.8mW at supply voltage of 1.8V. This proposed ADC is suitable to apply to the portable display device. The circuit was implemented with 0.18um CMOS technology and the core size of circuit is 2.5mm${\times}$1mm.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1444-1445
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• 2008

최근 Wireless Local Area Network(WLAN), Wide-band Code Division Multiple Access(WCDMA), CDMA2000, Bluetooth 등 다양한 모바일 통신 시스템에 대한 수요가 증가하고 있다. 이와 같은 모바일 통신 시스템에는 70dB이상의 SFDR(Spurious Free Dynamic Range)을 가진 ADC(Analog-to-Digital Converter)가 사용된다. 본 논문에서는 모바일 통신 시스템을 위한 SFDR 70dBc의 성능을 제공하는 10비트, 100Msps 파이프라인 ADC를 제안한다. 제안한 ADC는 요구되는 해상도 및 속도 사양을 만족시키기 위해 3단 파이프라인 구조를 채택하였으며, 입력단 SHA(Sample and Hold)회로에는 Nyquist 입력에서도 10비트 이상의 정확도로 신호를 샘플링하기 위해 부트스트래핑 기법 기반의 샘플링 스위치를 적용하였다. residue amplifier 회로에는 전력을 줄이기 위해 8배 residue amplifier 대신 3개의 2배 ressidue amplifier를 사용하였다. ADC의 높은 사양을 만족시키기 위해서는 높은 이득을 가지는 op-amp가 필수적이다. 제안한 ADC 는 0.18um CMOS 공정으로 설계되었으며, 100Msps의 동작 속도에서 70dBc 수준의 SFDR과 60dB 수준의 SNDR(Signal to Noise and Distortion Ratio)을 보여준다.

• 전기전자학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.302-308
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• 2021

본 논문에서는 영상 처리용 12-비트의 10-MS/s 파이프라인 아날로그-디지털 변환기(ADC: analog-to-digital converter)가 제안된다. 제안된 ADC는 샘플-홀드 증폭기, 3개의 stage, 3-비트 플래시 ADC, 그리고 digital error corrector로 구성된다. 각 stage는 4-비트 flash ADC와 multiplying digital-to-analog ADC로 구성된다. 고해상도의 ADC를 위해 제안된 샘플-홀드 증폭기는 gain boosting을 이용하여 전압 이득을 증가시킨다. 제안된 파이프라인 ADC는 1.8V 공급전압을 사용하는 180nm CMOS 공정에서 설계되었고 차동 1V 전압을 가지는 1MHz 사인파 아날로그 입력신호에 대해 10.52-비트의 유효 비트를 가진다. 또한, 약 5MHz의 나이퀴스트 사인파 입력에 대해 측정된 유효비트는 10.12 비트이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권11호
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• pp.16-23
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• 2009

본 논문에서는 낮은 전압 이득 특성을 갖는 증폭기를 이용한 12비트 10MS/s 파이프라인 ADC를 제안한다. 증폭기의 낮은 전압 이득 특성에 의한 MDAC의 잔류 전압 이득 오차를 보상하기 위해 기준 전압 스케일링 기법을 적용한 파이프라인 ADC 구조를 제안하였다. 증폭기 오프셋에 의한 제안하는 ADC의 성능 저하를 개선하기 위해 첫 단 MDAC에 오프셋 조정이 가능한 증폭기를 사용하였으며, 낮은 증폭기 전압 이득으로 인해 발생하는 메모리 효과를 최소화하기 위해 추가적인 리셋 스위치를 MDAC에 적용하였다. 한편, 45dB 수준의 낮은 전압 이득을 갖는 증폭기를 기반으로 구성된 시제품 ADC는 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 최대 DNL 및 INL은 각각 0.7LSB 및 3.1LSB 수준을 보인다. 또한 2.4V의 전원 전압과 10MS/s의 동작 속도에서 최대 SNDR 및 SFDR이 각각 62dB와 72dB이며, 19mW의 전력을 소모한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.545-552
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• 2011

본 논문에서는 일반적인 플레쉬 ADC에서 저항열을 이용하여 기준전압을 생성한 것과는 달리, 부유게이트를 이용하여 기준전압을 생성한다. 제안된 플레쉬 ADC를 포함하는 파이프라인 ADC에서 행위모델 시뮬레이션을 수행했을 때 생성된 상기 플레쉬 ADC를 포함하는 파이프라인 ADC의 SNR은 약 77 dB, 해상도는 12 bit이고, 90 % 이상이 ${\pm}0.5$ LSB 이내의 INL을 보여주고 있으며, INL과 마찬가지로 90 % 이상이 ${\pm}0.5$ LSB 이내의 DNL 결과를 보였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제11A권2호
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• pp.195-202
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• 2004

본 연구에서 매우 정밀한 샘플링을 필요로 하는 고해상도 비디오 응용면을 위하여 병렬 파이프라인 아날로그 디지털 변환기(ADC)를 설계하였다. 본 ADC의 구조는 4 채널의 10-비트 파이프라인 ADC를 병력 time-interleave로 구성한 구조로서 이 구조에서 채널 당 샘플링 속도의 4배인 200MS/s의 샘플링 속도를 얻을 수 있었다. 변환기에서 핵심이 되는 구성요소는 Sample and Hold 증폭기(SHA), 비교기와 연산증폭기이며 먼저 SHA를 전단에 설치하여 시스템 타이밍 요구를 완화시키고 고속변환과 고속 입력신호의 처리론 가능하게 하였다. ADC 내부 단들의 1-비트 DAC, 비교기 및 2-이득 증폭기는 한 개의 switched 캐패시터 회로로 통합하여 고속동작은 물론 저 전력소비가 가능한 특성을 갖도록 하였다. 본 연구의 연산증폭기는 2단 차동구조에 부저항소자를 사용하여 높은 DC 이득을 갖도록 보강하였다. 본 설계에서 각 단에 D-플립플롭(D-FF)을 사용한 지연회로를 구성하여 변환시 각 비트신호를 정렬시켜 타이밍 오차를 최소화하였다. 된 변환기는 3.3V 공급전압에서 280㎽의 전력소비를 갖고 DNL과 INL은 각각 +0.7/-0.6LSB, +0.9/-0.3LSB이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권10호
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• pp.69-75
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• 2004

본 논문에서는 온도 및 전원전압에 덜 민감한 기준전압을 위해 온-칩 필터를 사용하는 8b 220 MS/s 230 rnW 3단 파이프라인 CMOS A/D 변환기 (ADC) 회로를 제안한다. 제안하는 RC 저대역 필터는 기존의 큰 값을 가진 칩 외부의 바이패스 캐패시터를 사용하지 않고도 고속 동작 시 발생하는 여러 가지 잡음을 효과적으로 감쇄시키고 큰 R, C 부하에서도 기준전압의 정착시간을 줄인다. 시제품 ADC는 0.25 um CMOS 공정을 이용하여 설계 및 제작되었고, 입/출력단의 패드를 제외한 코어 면적은 2.25 ㎟ 이며 측정된 DNL 및 INL은 각각 -0.35～+0.43, LSB, -0.82～+0.71 LSB 수준을 보여준다. 또한, SNDR은 200 MS/s, 220 MS/s 샘플링 주파수에서 입력 주파수가 수 MHz에서 110 MHz까지 증가할 때 각각 43 dB 및 41 dB로 유지되었고, 입력주파수가 500 MHz 까지 증가할 때는 입력주파수가 110 MHz의 경우에 비해 3 dB 정도만 감소되었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권10C호
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• pp.1019-1024
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• 2007

본 논문에서는 무선 랜 시스템용 10비트 20MHz 파이프라인 아날로그-디지털 변환기 설계를 위해서 Verilog-A 언어를 사용하여서 모델링하였다. 변환기내 샘플 / 홀드 증폭기, 비교기, MDAC 및 오차 보정 회로 등의 구성회로들을 각각 모델링해서 모의실험 한 결과 HSPICE를 이용한 모의 실험 시간보다 1/50배로 단축되어서 시스템 모델링에 적합함을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권1A호
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• pp.104-112
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• 2005

본 논문에서는 고속, 저전력 8-비트 ADC를 설계하는 기법들을 제안하였다. 비교적 적은 전력 소모를 가지면서 고속으로 동작 시키기 위해 기존의 파이프라인 구조인 MDAC를 이용한 폐쇄형 구조 대신에 개방형 구조를 채택하였다. 또한 Distributed THA와 캐스캐이드 형태의 구조를 이용하여 높은 샘플링 속도에 최적화 하였다. 제안한 각 단의 크로싱 지점을 판별하는 기법은 증폭기의 개수를 줄일 수 있도록 함으로서 저전력과 좁은 면적의 ADC 구현을 가능하게 하였다. 모의 실험 결과 500-MHz의 샘플링 속도와 1.8V 전원 전압에서 테스트에 필요한 디지털 회로까지 포함, 210mW의 전력을 소비함을 확인 할 수 있었다. 또한 1.2Vpp(Differential) 입력 범위와 200-MHz까지의 입력 주파수에서 8-비트에 가까운 ENOB를 가짐을 볼 수 있었다. 설계된 ADC는 $0.18{\mu}m$ 6-Metal 1-Poly CMOS 공정을 이용, $900{\mu}m{\times}500{\mu}m$의 면적을 차지한다.