• 제목/요약/키워드: Analog-to-digital conversion

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유비쿼터스 지향의 16채널 스트레인 게이지 계측 시스템 개발 (16 Channel Strain Gauge Measuring Ubiquitous System Development)

  • 장순석;김경석;원용일;김대곤
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제12권9호
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    • pp.912-917
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    • 2006
  • A strain gauge weight measuring instrumentation system was designed with RF sensor network facilities. In the sensor module system data conversion and a series of signal processing were totally equipped. 16 strain gauges are incoming sensors and each output of the strain gauge was amplified and filtered for proper analog signal processing. Several measuring instrumentation OP amps and general purposed OP amps were used. 12 bits A/D converters converted analog signals to digital bits and a PIC microprocessor controlled the 16 channels of strain gauges. RF RS232 modules were used for wireless communication between the PIC microprocessor and an Ethernet host far a remote sensor monitoring system development.

비선형 단일 기울기 ADC를 사용하여 아날로그 감마 보정을 적용한 CMOS 이미지 센서 (A CMOS Image Sensor with Analog Gamma Correction using a Nonlinear Single Slope ADC)

  • 함석헌;한건희
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제43권1호
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    • pp.65-70
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    • 2006
  • 인간의 눈은 넓은 영역의 빛의 밝기를 받아들이기 위해 log 응답 특성을 갖는 반면 이미지 센서는 제한된 dynamic range를 갖는다. 선형 ADC(analog-to-digital converter)를 적용한 일반적인 CMOS 이미지 센서는 이미지의 어두운 부분을 확실하게 나타나게 하기 위하여 이득을 높이며 일부 밝은 부분의 포화 현상을 막을 수는 없다. 감마 보정은 인간의 눈의 반응에 맞추는 본질적인 방법이다. 그러나 디지털 감마 보정은 ADC 해상도와 센서 자체의 dynamic range의 한계 때문에 이미지의 질을 떨어뜨린다. 본 논문은 아날로그 감마 보정을 수행하는 비선형 ADC를 사용한 CMOS 이미지 센서를 제안한다. 제안된 비선형 ADC를 적용한 CMOS 이미지 센서는 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하였다. 제안된 비선형 ADC CIS를 적용한 아날로그 감마 보정이 기존의 디지털 감마 보정 방법에 비해 질적으로 향상된 이미지를 보였는데 수치적으로 200mV 미만 픽셀 출력으로 이루어진 저조도 이미지에서의 peak-signal-to-noise ratio (PSNR)는 제안된 아날로그 감마 보정이 27.8dB, 디지털 감마 보정이 25.6dB로 측정되어 아날로그 감마 보정이 디지털 감마 보정에 비해 저조도 양자화 잡음을 $28.8\%$ 개선되었음을 확인하였다.

소수형 디지털연산 알고리즘을 이용한 디지털 PWM의 고유한 비선형특성의 보상 (A Distortionless Digital PWM Implementation by means of a Non-integer delay FIR filtering)

  • 정진훈;정동호
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 Ⅳ
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    • pp.2427-2430
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    • 2003
  • A uniformly sampled digital pulse-width modulation adopting a pre-compensation filter scheme for applications in high-resolution digital-to-analog data conversion is described. It is shown that linearization of the intrinsic distortion resulting in uniformly sampled pulse-width modulation can be achieved by using a non-integer delay digital filter embedded within a noise shaping re-quantizer.

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고속 . 저전력 CMOS 아날로그-디지탈 변환기 설계 (A Design of CMOS Analog-Digital Converter for High-Speed . Low-power Applications)

  • 이성대;홍국태;정강민
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제2권1호
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    • pp.66-74
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    • 1995
  • 이 논문에서는 고속 저전력 분야에 적용하기 위한 8비트, 15MHz A/D 변환기 설계 에 관해 기술한다. 2단 플래시 방식인 서브레인징 구조 A/D 변환기에서 칩 면적을 줄 이기 위해 저항의 수를 감소시킨 전압분할 회로를 설계하였다. 비교기는 80 dB의 이득, 50 MHz의 대역폭, 오프셋 전압이 0.5mV이고, 전압분할 회로의 최대오차는 1mV이다. 설계된 A/D변환기는 +5/-5V 공급 전압에 대해 전력소비가 150mW, 지연시간이 65ns 이다. A/D 변환기는 N-well공정을 이용하여 설계하고, 제작하였다. 제안된 변환기는 고속, 저전력, 소형 단일 칩 아날로그-디지탈 혼합 시스템 응용에 적합하다. 시뮬레이 션은 PSPICE를 이용하여 수행하였고, 1차 가공된 칩을 데스트 하였다.

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케이블TV 8VSB 전환이 가입자 유지 및 소비자 후생에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on the Impact of Cable TV 8VSB Conversion on Subscriber Retention and Consumer Welfare)

  • 김지훈;이영주
    • 방송공학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.824-835
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    • 2018
  • 본 연구에서는 8VSB가 도입된 후 케이블TV 가입자 수와 케이블 TV 사업자의 수익에 미친 영향을 살펴보고, 디지털방송 시청권 확대 및 시청자 복지에 준 영향을 알아보았다. 이를 위해 케이블TV 사업자의 아날로그 및 8VSB 상품 가입자 수 및 수익의 추이와 사업자별로 제공되는 채널 수의 변화를 토대로 분석하였다. 연구결과, 8VSB 전환을 통해 케이블 사업자의 아날로그 가입자 및 디지털 가입자 이탈이 늦춰지고 있으며, VOD 시청료와 홈쇼핑 송출 수수료 수익이 영업 이익에 유의미한 영향을 주는 것으로 나타났다. 8VSB 가입자는 동일한 요금으로 더 많은 채널들을 깨끗한 화질로 시청할 수 있는 계기가 되었고 PP도 더 많은 고객들에게 프로그램을 제공할 수 있게 되었다. 방송환경의 변화에 따른 정부의 규제 완화로 인해 유료방송의 디지털 전환이 족진되고 시청자 후생이 증진되었다.

Design of a 12b SAR ADC for DMPPT Control in a Photovoltaic System

  • Rho, Sung-Chan;Lim, Shin-Il
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제4권3호
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    • pp.189-193
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    • 2015
  • This paper provides the design techniques of a successive approximation register (SAR) type 12b analog-to-digital converter (ADC) for distributed maximum power point tracking (DMPPT) control in a photovoltaic system. Both a top-plate sampling technique and a $V_{CM}$-based switching technique are applied to the 12b capacitor digital-to-analog converter (CDAC). With these techniques, we can implement a 12b SAR ADC with a 10b capacitor array digital-to-analog converter (DAC). To enhance the accuracy of the ADC, a single-to-differential converted DAC is exploited with the dual sampling technique during top-plate sampling. Simulation results show that the proposed ADC can achieve a signal-to-noise plus distortion ratio (SNDR) of 70.8dB, a spurious free dynamic range (SFDR) of 83.3dB and an effective number of bits (ENOB) of 11.5b with bipolar CMOS LDMOD (BCDMOS) $0.35{\mu}m$ technology. Total power consumption is 115uW under a supply voltage of 3.3V at a sampling frequency of 1.25MHz. And the figure of merit (FoM) is 32.68fJ/conversion-step.

아날로그 히스테리시스 전류 제어기를 적용한 3상 PWM 컨버터 개발 (Development of 3 Phase PWM Converter using Analog Hysteresis Current Controller)

  • 이영국;노철원
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2001년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.372-376
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    • 2001
  • Due to several advantages of Pulse Width Modulation(PWM) Converter, such as unity power factor operation, elimination of low-order harmonics and regeneration of motor braking energy to source, the application range of PWM Converter has been rapidly extended in industrial application. Nowadays, vector control algorithm and space vector PWM(SVPWM) method are applied to improve the performances of PWM Converter, but vector control algorithm and SVPWM require to use Microprocessor and other digital devices in hardware, causing costly and somewhat large dimension system. In every practical application of energy conversion equipments, the design and implementation should be carried out considering cost and performance. High performance and low cost is the best choice for energy conversion equipments. So, this paper presents the practical design method and implementation results of 3-phase PWM Converter with analog hysteresis current controller, and verifies the performances of unit power factor operation and energy regeneration operation via experimental results.

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A 10-bit 10MS/s differential straightforward SAR ADC

  • Rikan, Behnam Samadpoor;Abbasizadeh, Hamed;Lee, Dong-Soo;Lee, Kang-Yoon
    • 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.

Characteristics of Analog Encoder for SRM Drive

  • Park, Sung-Jun;Ahn, Jin-Woo
    • KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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    • 제12B권1호
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    • pp.31-36
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    • 2002
  • In a switched reluctance motor drive, it is important to synchronize the stator phase excitation with the rotor position; therefore, the position of rotor is an essential information. Although optical encoders or resolvers are used to provide the position information, these sensors are expensive. Moreover, in the high-speed region, switching angles are fluctuated back and forth out of the preset value, which is caused by the sampling period of the microprocessor. In this paper, a low cost analog encoder suitable for practical applications is proposed. And the control algorithm to generate switching signals using a simple digital logic is presented. The validity of the proposed analog encoder with a proper logic controller is verified from the experiments.

파이프라인드식 비교기 배열을 이용한 아날로그 디지털 변환기 (Analog-to-Digital Converter using Pipelined Comparator Array)

  • 손주호;조성익;김동용
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제37권2호
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    • pp.37-42
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    • 2000
  • 본 논문에서는 파이프라인드 구조의 빠른 변환 속도와 축차비교 구조의 저전력 구조를 이용하여 고속, 저전력 아날로그 디지털 변환기를 제안하였다. 제안된 구조의 변환 방법은 축차비교 구조의 변환에서 비교기를 파이프라인드 구조로 연결하여 홀드된 주기에 비교기의 기준 전위를 전 비교기의 출력 값에 의해 변환하도록 하여 고속 동작이 가능하도록 하였다. 제안된 구조에 의해 8비트 아날로그 디지털 변환기를 0.8㎛ CMOS공정으로 HSPICE를 이용하여 시뮬레이션한 결과, INL/DNL(Integral Non-Linearity/Differential Non-Linearity)은 각각 ±0.5/±1이었으며, 100㎑ 사인 입력 신호를 10MS/s로 샘플링 하여 DFT(Discrete Fourier Transform)측정 결과 SNR(Signal to Noise Ratio)은 41㏈를 얻을 수 있었다. 10MS/s의 변환 속도에서 전력 소모는 4.14㎽로 측정되었다.

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