• 전기학회논문지
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• 제58권3호
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• pp.627-631
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• 2009

This paper presents a novel current steering cell matrix DAC(digital-to-analog converter) architecture to reduce decoder area. The current cell matrix of a existing architecture is selected by columns and lows thermometer code decoder of input bits. But The current cell matrix of a proposal architecture is divided 2n by the thermometer code decoder of upper input bits and are selected by the thermometer code decoder of middle and lower input bits. Because of this configuration, decoder numbers have increased. But the gate number that composed of decoder has decreased. In case of the designed 8 bit current steering cell matrix DAC, the gate number of decoder has decreased by about 55% in comparison with a existing architecture.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권9호
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• pp.685-691
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• 2003

본 논문에서는 고속 통신 시스템 응용을 위한 12b 100 MS/s CMOS D/A 변환기(DAC) 회로를 제안한다. 제안하는 DAC는 전력소모, 면적, 선형성 및 글리치 에너지 등을 고려하여, 상위 8b는 단위 전류셀 매트릭스 (unit current-cell matrix)로 나머지 하위 4b는 이진 전류열 (binary-weighted array)로 구성하였다. 제안하는 DAC는 동적 성능을 향상시키기 위해 새로운 구조의 스위치 구동 회로를 사용하였다. 시제품 DAC회로 레이아웃을 위해서는 캐스코드 전류원을 단위 전류셀 스위치 매트릭스와 분리하였으며, 제안하는 칩은 0.35 um single-poly quad-metal CMOS 공정을 사용하여 제작되었다. 측정된 시제품의 DNL 및 INL은 12b 해상도에서 각각 ±0.75 LSB와 ±1.73 LSB이내의 수준이며, 100 MS/s 동작 주파수와 10 MHz 입력 주파수에서 64 dB의 SFDR을 보여준다. 전력 소모는 3 V의 전원 전압에서 91 mW이며, 칩 전체 크기는 2.2 mm × 2.0 mm 이다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제10권2호
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• pp.44-48
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• 2009

A simulation study of a 10-bit two-stage DAC was done by using a conventional current switch cell. The DAC adopts the segmented architecture in order to reduce the circuit complexity and the die area. The 10-bit CMOS DAC was designed in 2 blocks, a unary cell matrix for 6 MSBs and a binary weighted array for 4 LSBs, for fabrication in a 0.35-${\mu}m$ CMOS process. To cancel the accumulation of errors in each current cell, a symmetrical switching sequence is applied in the unary cell matrix for 6 MSBs. To ensure high-speed operation, a decoding circuit with one stage latch and a cascode current source were developed. Simulations show that the maximum power consumption of the 10-bit DAC is 74 mW with a sampling frequency of 100 MHz.

• 전자공학회논문지C
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• 제35C권4호
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• pp.50-59
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• 1998

This paper describes a 3.3V 8bit CMOS digital to analog converter (DAC) with two state current cell metrix architecture which consists of a 4 MSB and a 4 LSB current matrix stage. The symmetric two stage current cell matrix architecture allow the designed DAC to reduce hot only a complexity of decoding logics, but also a number of wider swing cascode curent mirros. The designed DAC with an active chip area of 0.8 mm$_{2}$ is fabricated by a 0.8 .mu.m CMOS n-well standard digital process. The experimental data shows that the rise/fall time, the settling time, and INL/DNL are6ns, 15ns, and a less than .+-.0.8/.+-.0.75 LB, respectively. The designed DAC is fully operational for the power supply down to 2.0V, such that the DAC is suitable for a low voltage and a low power system application. The power dissipation of the DAC with a single power supply of 3.3V is measured to be 34.5mW.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제3권4호
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• pp.211-216
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• 2003

This work describes a 3 V 12b 100 MS/s CMOS digital-to-analog converter (DAC) for high-speed communication system applications. The proposed DAC is composed of a unit current-cell matrix for 8 MSBs and a binary-weighted array for 4 LSBs, trading-off linearity, power consumption, chip area, and glitch energy with this process. The low-glitch switch driving circuits are employed to improve linearity and dynamic performance. Current sources of the DAC are laid out separately from the current-cell switch matrix core block to reduce transient noise coupling. The prototype DAC is implemented in a 0.35 um n-well single-poly quad-metal CMOS technology and the measured DNL and INL are within ${\pm}0.75$ LSB and ${\pm}1.73$ LSB at 12b, respectively. The spurious-free dynamic range (SFDR) is 64 dB at 100 MS/s with a 10 MHz input sinewave. The DAC dissipates 91 mW at 3 V and occupies the active die area of $2.2{\;}mm{\;}{\times}{\;}2.0{\;}mm$

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제12권3호
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• pp.270-277
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• 2012

This paper presents a new DAC design strategy to achieve a wideband dynamic linearity by increasing the bandwidth of the output impedance. In order to reduce the dominant parasitic capacitance of the conventional matrix structure, all the cells associated with a unit current source and its control are stacked in a single column very closely (stacked unit cell structure). To further reduce the parasitic capacitance, the size of the unit current source is considerably reduced at the sacrifice of matching yield. The degraded matching of the current sources is compensated for by a self-calibration. A prototype 6-bit 3.3-GS/s current-steering full binary DAC was fabricated in a 1P9M 90 nm CMOS process. The DAC shows an SFDR of 36.4 dB at 3.3 GS/s Nyquist input signal. The active area of the DAC occupies only $0.0546mm^2$ (0.21 mm ${\times}$ 0.26 mm).

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권12호
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• pp.15-22
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• 2006

본 논문에서는 UWB(Ultra Wide Band)통신시스템을 위한 1.8V 8-bit 500MSPS의 D/A 변환기를 제안한다. 전체적인 D/A 변환기의 구조는 높은 선형성과 낮은 글리치 특성을 갖는 상위 6-MSB(Most Significant Bit) 전류원 매트릭스(Current Cell Matrix)와 하위 2-LSB(Least Significant Bit) 전류원 매트릭스로 구성된 2단 매트릭스 구조로 설계하였다. 또한 동일한 지연시간을 갖는 Thermometer Decoder와 고속 동작에서 전력을 최소화하기 위한 저 전력 스위칭 디코더(Current Switching Decoder Cell)를 제안함으로서 D/A 변환기의 고속 동작에서 성능을 향상시켰다 설계된 DAC는 1.8V의 공급전압을 가지는 TSMC $0.18{\mu}m$ 1-poly 6-metal N-well CMOS 공정으로 제작되었으며, 제작된 D/A 변환기의 측정결과, 매우 우수한 동적성능을 확인하였다. 500MHz 샘플링 클럭 주파수와 50MHz의 출력신호에서 SFDR은 약 49dB, INL과 DNL은 각각 0.9LSB, 0.3LSB 이하로 나타났으며, 이 때의 전력소비는 약 20mW로 기존의 8-bit D/A변환기에 비해 매우 낮음을 확인 할 수 있었다 D/A 변환기의 유효 칩 면적은 $0.63mm^2(900um{\times}700um)$이다.

• 전자공학회논문지C
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• 제34C권6호
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• pp.28-36
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• 1997

In this work, a highly linear video-speed CMOS current-mode digital-to-analog converter (DAC) is proposed. A newswitching scheme for the current cell matrix of the DAC simultaneously reduces graded and symmetrical errors to improve integral nonlinearities (INL). The proposed DAC is designed to operate at any supply voltage between 3V and 5V, and minimizes the glitch energy of analog outputs with degliching circuits developed in this work. The prototype dAC was implemented in a LG 0.8um n-well single-poly double-metal CMOS technology. Experimental results show that the differential and integral nonlinearities are less than .+-. LSB and .+-.0.8LSB respectively. The DAC dissipates 75mW at a 3V single power supply and occupies a chip area of 2.4 mm * 2.9mm.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권11호
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• pp.61-66
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• 2005

본 논문은 WLAN에 이용되는 상위 6비트 온도계 코드의 전류원 셀 매트릭스와 중간 2비트 온도계 코드의 전류원, 그리고 하위 2비트 이진 가중치 코드의 서브 블록으로 구성된 10비트 210MHz의 CMOS 전류구동 디지털-아날로그 데이터 변환기(DAC)을 설계하였다. 제안된 새로운 글리치 억제회로는 입력된 신호의 교차되는 위치를 조절함으로써, 글리치 에너지를 최소화하도록 설계하였다. 또한 제안된 10비트 DAC는 CMOS $0.35{\mu}m$ 2-poly 4-metal 공정을 이용하여 설계하였으며, 유효 칩 면적은 5mm2이다. 제안된 10비트 DAC 칩의 측정결과, 변환속도는 210MHz, DNL/INL은 각각 ${\pm}0.7LSB/{\pm}1.1LSB$이며, 글리치 에너지는 $76pV{\cdot}sec$이고, SNR은 50dB, SFDR은 53dB((a)200MHz), 전력소비는 83mW((a)3.3V)로 측정되었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.149-156
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• 2012

본 논문에서는 전기습윤(Electrowetting) 디스플레이의 효율적인 생산을 위해 섬유형식의 전극들을 제안하고, 이러한 방법을 이용한 전기습윤 셀 구동형 플렉서블 디스플레이의 소스 드라이버 설계방법을 제안하였다. 전기습윤 셀 매트릭스는 임프린팅 방법에 의하여 PET 등의 Substrate 위에 구성하고 셀 매트릭스 사이의 간격에는 드라이버섬유, 습윤 전극섬유와 전도성 섬유를 가로와 세로로 배치하고, 교차점에는 전기적 접점을 구성하여 전기습윤 셀매트릭스가 구동되도록 하였다. 기존의 소스 드라이버에서는 각 채널당 R/2R방식의 DAC을 사용하므로 사용되는 소자의 수가 증가하여 집적도가 저하되는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 채널당 소자의 수를 감소시켜 집적도를 높이고 비용을 절감할 수 있는 저 전력 소스 드라이버 설계방법을 제안하고 VHDL 프로그램을 이용한 시뮬레이션으로 타당성을 검증하였다.