• 전자공학회논문지C
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• 제36C권11호
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• pp.10-17
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• 1999

본 논문에서는 MOS 트랜지스터로만 이루어진 CMOS IADC(Current-mode Analog-to-Digital Converter)를 설계하였다. 각 단은 CSH(Current Sample-and-Hold)와 CCMP(Current Comparator)로 구성된 1.5-비트 비트 셀로 구성되었다. 비트 셀 전단은 CFT(Clock Feedthrough)가 제거된 9-비트 해상도의 차동 CSH를 배치하였고, 각 단 비트 셀의 ADSC(Analog-to-Digital Subconverter)는 2개의 래치 CCMP로 구성되었다. 제안된 IADC를 현대 0.65 ㎛ CMOS 파라미터로 ACAD 시뮬레이션 한 결과, 20 Ms/s에서 100 ㎑의 입력 신호에 대한 SINAD(Signal to Noise-Plus-Distortion)은 47 ㏈ SNR (Signal-to-Noise)는 50 ㏈(8-bit)을 얻었고 35.7 ㎽ 소비전력 특성을 나타냈다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권7호
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• pp.39-46
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• 2016

본 논문에서는 음성 신호의 디지털 데이타 변환을 위한 인버터와 1.5비트 비교기를 이용한 CMOS 3차 델타-시그마 변조기를 설계하였다. 제안하는 3차 델타-시그마 변환기는 연산증폭기 대신에 1.5비트 비교기를 이용한 멀티비트 구조로 낮은 OSR에서 단일비트 4차 델타-시그마 변조기 대비 높은 신호대 잡음비를 확보하고 인버터 기반 적분기를 사용하여 소모 전력을 최소화 시키며 인버터 기반 적분기 회로를 아날로그 덧셈기로 이용함으로써 전력소모를 감소시키고 회로구조를 단순화 시켰다. 제안한 델타-시그마 변조기는 0.18um CMOS 표준 공정을 통해 제작되었으며, 전체 칩면적은 $0.36mm^2$으로 설계되었다. 제작된 칩의 측정 결과 아날로그 회로는 공급전압 0.8V에서 $28.8{\mu}W$, 디지털 회로는 공급전압 1.8V에서 $66.6{\mu}W$로 총 $95.4{\mu}W$의 전력소모가 측정되었다. 델타-시그마 변조기의 동작주파수 2.56MHz, OSR 64배의 조건에서 2.5kHz의 입력 정현파 신호를 인가하였을 때 SNDR은 80.7 dB, 유효비트수는 13.1 비트, 동적범위는 86.1 dB로 측정되었다. 측정결과로부터 FOM(Walden)은 269 fJ/step, FOM(Schreier)는 169.3 dB로 계산되었다.

• 한국음향학회지
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• 제18권2호
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• pp.53-60
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• 1999

본 논문에서는 CSH(Current Sample-and-Hold)와 CCMP(Current Comparator)로 구성된 1.5-비트 비트 셀을 이용한 새로운 구조의 CMOS IADC(Current-mode Analog-to-Digital Convener)를 제안한다. 전체적인 IADC의 선형성 향상을 위하여 CFT(Clock Feedthrough)가 제거된 9-비트 해상도 CSH를 설계하여 각 비트 셀 전단에 배치하였다. 제안한 IADC를 구성하는 비트 셀은 2개의 래치 CCMP를 사용하기 때문에 디지털 교정 로직이 간소화되고 소비전력이 감소된다. 또한 IADC를 구성하는 모든 블록들의 회로는 MOS 트랜지스터로만 설계되었기 때문에 혼성모드 집적화에 유리하다. 제안한 IADC를 현대 0.8 ㎛ CMOS 파라미터로 HSPICE 시뮬레이션 결과, 20Ms/s에서 100 ㎑의 입력 신호에 대한 SNR은 43 dB로 7-비트의 해상도를 만족하였고 27 ㎽의 소비전력 특성을 나타냈다.

• 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.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제4권3호
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• pp.183-188
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• 2015

A 10-bit 10MS/s low power consumption successive approximation register (SAR) analog-to-digital converter (ADC) using a straightforward capacitive digital-to-analog converter (DAC) is presented in this paper. In the proposed capacitive DAC, switching is always straightforward, and its value is half of the peak-to-peak voltage in each step. Also the most significant bit (MSB) is decided without any switching power consumption. The application of the straightforward switching causes lower power consumption in the structure. The input is sampled at the bottom plate of the capacitor digital-to-analog converter (CDAC) as it provides better linearity and a higher effective number of bits. The comparator applies adaptive power control, which reduces the overall power consumption. The differential prototype SAR ADC was implemented with $0.18{\mu}m$ complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) technology and achieves an effective number of bits (ENOB) of 9.49 at a sampling frequency of 10MS/s. The structure consumes 0.522mW from a 1.8V supply. Signal to noise-plus-distortion ratio (SNDR) and spurious free dynamic range (SFDR) are 59.5 dB and 67.1 dB and the figure of merit (FOM) is 95 fJ/conversion-step.

• 센서학회지
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• 제6권2호
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• pp.137-144
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• 1997

본 논문에서 설계된 시스템은 ${\pm}2.5\;V$ 또는 +5 V의 환경에서 40 MS/s의 샘플링 속도로 약 70 mW의 정전력을 소비하는 고속 신호 처리용 CMOS 10 비트 파이프라인 A/D 변환기이다. 제안된 A/D 변환기는 각 단 사이의 신호를 빠르게 처리하고, 비교기 옵셋에 대한 넓은 보정 범위를 허용하기 위해 단당 1.5 비트 구조를 사용하였다. 고속 저전력 파이프라인 A/D 변환기의 설계를 인해 특별한 성능을 가진 연산 증폭기를 필요로 함에 따라 기존의 폴디드-캐스코드 구조를 기본으로한 이득 향상 구조의 연산 증폭기를 설계하였다. 특히, 연산 증폭기 자동 설계 도구인 SAPICE의 자체 개발로 최적의 성능을 가진 연산 증폭기를 구현하였다. 그리고 신호 비교 시에 소비되는 전력을 감소시키기 위해 정전력을 거의 소비하지 않는 비교기를 채용하였다. 제안된 A/D 변환기는 $1.0{\mu}m$ n-well CMOS 공정을 이용하였으며 ${\pm}0.6$ LSB의 DNL, +1/-0.75 LSB의 INL, 그리고 9.97 MHz의 입력 신호에 대해 56.3 dB의 SNDR의 특성을 보였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.201-204
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• 2000

In this paper, an A/D converter is implemented to obtain 8bit resolution at a conversion rate of 10Msample/s. This architecture is proposed using the 2-step architecture for high speed conversion rate. It is consisted of sample/hold circuit, low power comparator, voltage reference circuit and DAC of binary weighted capacitor array. Proposed A/D converter is designed using 0.2$\mu\textrm{m}$ CMOS technology. The SNR is 45.3dB at a sampling rate of 10MHz with 1.95MHz sine input signal. When an 8bit 10Msample/s A/D converter is simulated, the Differential Nonlinearity / Integral Nonlinearity (DNL/ INL) error are ${\pm}$1 / ${\pm}$2 LSB, respectively. The power consumption is 13㎽ at single +2.5V supply voltage.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제10권1호
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• pp.85-90
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• 2012

A 40-MS/sec 10-bit pipelined analog to digital converter (ADC) with a 1.2 Vpp differential input signal is proposed. The implemented pipelined ADC consists of eight stages of 1.5 bit/stage, one stage of 2 bit/stage, a digital error correction block, band-gap reference circuit & reference driver, and clock generator. The 1.5 bit/stage consists of a sub-ADC, digital to analog (DAC), and gain stage, and the 2.0 bit/stage consists of only a 2-bit sub-ADC. A bootstrapped switch with a constant resistance is proposed to improve the linearity of the input switch. It reduces the maximum VGS variation of the conventional bootstrapped switch by 67%. The proposed bootstrapped switch is used in the first 1.5 bit/stage instead of a sample-hold amplifier (SHA). This results in the reduction of the hardware and power consumption. It also increases the input bandwidth and dynamic performance. A reference voltage for the ADC is driven by using an on-chip reference driver without an external reference. A digital error correction with a redundancy is also used to compensate for analog noise such as an input offset voltage of a comparator and a gain error of a gain stage. The proposed pipelined ADC is implemented by using a 0.18-${\mu}m$ 1- poly 5-metal CMOS process with a 1.8 V supply. The total area including a power decoupling capacitor and the power consumption are 0.95 $mm^2$ and 51.5 mW, respectively. The signal-to-noise and distortion ratio (SNDR) is 56.15 dB at the Nyquist frequency, resulting in an effective number of bits (ENOB) of 9.03 bits.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.657-663
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• 2009

본 논문에서는 IR-UWB 통신에 적합한 저전력, 저복잡도의 CMOS RF 수신기를 제작하였다. 제안된 IR-UWB 수신기는 비교적 구조가 간단한 non-coherent demodulation 방식으로 설계, 제작되었다. 설계된 IR-UWB 수신기는 single-ended 2-stage LNA, S2D, envelop detector, VGA, comparator로 구성되어 있으며, 0.18 ${\mu}m$ CMOS 공정 기술을 이용하여 단일 칩으로 설계, 제작하였다. 측정 결과 data rate이 1 Mbps 일 때 BER값이 $10^{-3}$ 조건에서 sensitivity는 -80.8 dBm이다. 제작된 단일 칩 CMOS IR-UWB 수신기의 전류 소모는 전압이 1.8 V 일 때, 13 mA이며 23.4 nJ/bit 의 성능을 갖는다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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• pp.263-266
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• 1999

In this work, a A/D converter is implemented to obtain 8bit resolution at a conversion rate of 10MS/s for video applications. This architecture is proposed using the Pipelined architecture for high speed conversion rate and the Successive - Approximation architecture for low power consumption, and consists of two identical stages that consist of sample/hold circuit, low power comparator, voltage reference circuit and MDAC of binary weighted capacitor array. Proposed A/D converter is designed using 0.25${\mu}{\textrm}{m}$ CMOS technology The SNR is 80㏈ at a sampling rate of 10MHz with 1.95MHz sine input signal. When an 8bit 10MS/s A/D converter is simulated, the Differential Nonlinearity / Integral Nonlinearity (DNL/ INL) error are $\pm$0.5 / $\pm$2 LSB, respectively. The power consumption is 13㎽ at 10MS/s.