• 제목/요약/키워드: Analog to Digital Converter (ADC)

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12-비트 10-MS/s CMOS 파이프라인 아날로그-디지털 변환기 (12-bit 10-MS/s CMOS Pipeline Analog-to-Digital Converter)

  • 조세현;정호용;도원규;이한열;장영찬
    • 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.

A CMOS 5-bit 5GSample/Sec Analog-to-digital Converter in 0.13um CMOS

  • Wang, I-Hsin;Liu, Shen-Iuan
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제7권1호
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    • pp.28-35
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    • 2007
  • This paper presents a high-speed flash analog-to-digital converter (ADC) for ultra wide band (UWB) receivers. In this flash ADC, the interpolating technique is adopted to reduce the number of the amplifiers and a linear and wide-bandwidth interpolating amplifier is presented. For this ADC, the transistor size for the cascaded stages is inversely scaled to improve the trade-off in bandwidth and power consumption. The active inductor peaking technique is also employed in the pre-amplifiers of comparators and the track-and-hold circuit to enhance the bandwidth. Furthermore, a digital-to-analog converter (DAC) is embedded for the sake of measurements. This chip has been fabricated in $0.13{\mu}m$ 1P8M CMOS process and the total power consumption is 113mW with 1V supply voltage. The ADC achieves 4-bit effective number of bits (ENOB) for input signal of 200MHz at 5-GSample/sec.

MOM 커패시터를 사용한 디지털-아날로그 변환기를 가진 10-bit 10-MS/s 비동기 축차근사형 아날로그-디지털 변환기 (A 10-bit 10-MS/s Asynchronous SAR analog-to-digital converter with digital-to-analog converter using MOM capacitor)

  • 정연호;장영찬
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.129-134
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    • 2014
  • 본 논문은 디지털-아날로그 변환기(DAC: digital-to-analog converter), SAR 로직, 그리고 비교기로 구성된 10-bit 10-MS/s 비동기 축차근사형(SAR: successive approximation register) 아날로그-디지털 변환기(ADC: analog-to-digital converter)를 제안한다. Rail-to-rail의 입력 범위를 가지는 설계된 비동기 축차근사형 아날로그-디지털 변환기는 샘플링 속도를 향상시키기 위해 MOM(metal-oxide-metal) 커패시터를 이용한 바이너리 가중치 기반의 디지털-아날로그 변환기를 사용하여 구현한다. 제안하는 10-bit 10-MS/s 비동기 축차근사형 아날로그-디지털 변환기는 0.18-${\mu}m$ CMOS 공정에서 제작되고 면적은 $0.103mm^2$를 차지한다. 1.1 V의 공급전압에서 전력소모는 0.37 mW를 나타낸다. 101.12 kHz와 5.12 MHz의 아날로그 입력 신호에 대해 측정된 SNDR은 각각 54.19 dB와 51.59 dB이다.

고속 임베디드 시스템 응용을 위한 CMOS AD 변환기 설계 (The Design of CMOS AD Converter for High Speed Embedded System Application)

  • 권승탁
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권5C호
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    • pp.378-385
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    • 2008
  • 본 논문은 고속 임베디드 시스템에 사용하기 위해 CMOS AD 변환기(Analog-to-Digital Converter)를 설계하였다. 이 AD 변환기는 효율적인 구조로 설계하기 위하여 전압을 예측할 수 있는 플래시 AD 변환기와 자동 영을 기반으로 하여 설계된 비교기를 사용하였다. 이 구조의 변환속도는 기존의 플래시 AD 변환기와 거의 같지만 비교기와 연결된 회로가 줄어들었기 때문에 전체 회로의 크기를 크게 줄일 수 있었다. 이 ADC는 $0.25{\mu}m$ 디지털 CMOS 기술로 구현되었다.

Expandable Flash-Type CMOS Analog-to-Digital Converter for Sensor Signal Processing

  • Oh, Chang-Woo;Choi, Byoung-Soo;Kim, JinTae;Seo, Sang-Ho;Shin, Jang-Kyoo;Choi, Pyung
    • 센서학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.155-159
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    • 2017
  • The analog-to-digital converter (ADC) is an important component in various fields of sensor signal processing. This paper presents an expandable flash analog-to-digital converter (E-flash ADC) for sensor signal processing using a comparator, a subtractor, and a multiplexer (MUX). The E-flash ADC was simulated and designed in $0.35-{\mu}m$ standard complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) technology. For operating the E-flash ADC, input voltage is supplied to the inputs of the comparator and subtractor. When the input voltage is lower than the reference voltage, it is outputted through the MUX in its original form. When it is higher than the reference voltage, the reference voltage is subtracted from the input value and the resulting voltage is outputted through the MUX. Operation of the MUX is determined by the output of the comparator. Further, the output of the comparator is a digital code. The E-flash ADC can be expanded easily.

무선통신 시스템에서 AGC 알고리즘 연구 (On the AGC Design of Wireless Communication Systems)

  • 예충일;김환우
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.567-572
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    • 2004
  • 본 논문은 무선통신 시스템에서 사용되는 자동이득조절(AGC) 알고리즘에 관한 것이다. AGC 설계는 적합한 analog-to-digital converter(ADC)의 선정과 analog-to-digital 변환 과정에서 발생되는 양자화 잡음을 최소로 하기 위해 ADC로 입력되는 신호 전력을 일정하게 유지시키는 것을 포함한다. 본 논문은 요구되는 ADC의 정밀도를 결정하는 과정을 설명하고 AGC 설계 parameter들을 결정하는 방법을 제시한다. 또한 모의실험을 통해 제시한 알고리즘의 타당성을 검증한다.

디지털 광대역 마이크로 웨이브 수신기에서의 선형 증폭기와 ADC 접 속의 해석 (Analysis of the linear Amplifier/Analog-Digital Converter Interface in a Digital Microwave Wideband Receiver)

  • 이민혁;장은영
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 하계종합학술대회논문집
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    • pp.110-113
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    • 1998
  • An analysis of the relationship between a linear amplifier chain and an analog-to-digital converter(ADC) in a digital microwave widevand receiver, with respect to sensitivity and dynamic range issues, is presented. The effects of gain, third-order intermodulation products and ADC characteristics on the performance of the receiver are illustrated and design criteria for the linear amplifier chain given a specified ADC are developed. A computer program is used to calculate theretical receiver performance based on gain and third-order intermodulation product selections. Simulated results are also presented and compared with theoretical values.

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고속 전류 구동 Analog-to-digital 변환기의 설계 (Design of A High-Speed Current-Mode Analog-to-Digital Converter)

  • 조열호;손한웅;백준현;민병무;김수원
    • 전자공학회논문지B
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    • 제31B권7호
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    • pp.42-48
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    • 1994
  • In this paper, a low power and high speed flash Analog-to-Digital Converter using current-mode concept is proposed. Current-mode approach offers a number of advantages over conventional voltage-mode approach, such as lower power consumption small chip area improved accuracy etc. Rescently this concept was applied to algorithmic A/D Converter. But, its conversion speed is limited to medium speed. Consequently this converter is not applicable to the high speed signal processing system. This ADC is fabricated in 1.2um double metal CMOS standard process. This ADC's conversion time is measured to be 7MHz, and power consumption is 2.0mW, and differential nonlinearity is less than 1.14LSB and total harmonic distortion is -50dB. The active area of analog chip is about 350 x 550u$m^2$. The proposed ADC seems suitable for a single chip design of digital signal processing system required high conversion speed, high resolution small chip area and low power consumption.

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고해상도 저전력 센서 시스템을 위한 아날로그-디지털 변환기의 구조 개선 (Architecture Improvement of Analog-Digital Converter for High-Resolution Low-Power Sensor Systems)

  • 신영산;이성수
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.514-517
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    • 2018
  • 센서 시스템의 아날로그-디지털 변환기(ADC: analog-to-digital converter)에서는 높은 해상도, 낮은 전력 소모, 높은 신호 대역폭이 요구된다. 시그마-델타 ADC는 높은 차수 구조와 높은 오버샘플링 비를 통해 고해상도를 얻을 수 있으나 전력 소모가 높고 신호 대역폭이 낮다. 연속 근사 레지스터(SAR: successive-approximation-register) ADC의 경우 저전력 동작이 가능하나 공정상 부정합으로 인해 해상도에 한계가 있다. 본 논문에서는 이러한 단점들을 극복하기 위한 ADC 구조 개선에 대해 살펴본다.

Reference Driver를 사용한 10비트 10MS/s 축차근사형 아날로그-디지털 변환기 (A 10-bit 10-MS/s SAR ADC with a Reference Driver)

  • 손지수;이한열;김영웅;장영찬
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권12호
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    • pp.2317-2325
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    • 2016
  • 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.