• 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.

• 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.

• 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).

• ETRI Journal
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• 제35권1호
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• pp.158-161
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• 2013

This letter proposes a low-power current-steering digital-to-analog converter (DAC). The proposed DAC reduces the clock power by cutting the clock signal to the current-source cells in which the data will not be changed. The 10-bit DAC is implemented using a $0.13-{\mu}m$ CMOS process with $V_{DD}$=1.2 V. Its area is $0.21\;mm^2$. It consumes 4.46 mW at a 1-MHz signal frequency and 200-MHz sampling rate. The clock power is reduced to 30.9% and 36.2% of a conventional DAC at 1.25-MHz and 10-MHz signal frequencies, respectively. The measured spurious free dynamic ranges are 72.8 dB and 56.1 dB at 1-MHz and 50-MHz signal frequencies, respectively.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권10호
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• pp.39-45
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• 2011

본 논문에서는 선택적으로 클럭 신호를 입력하는 저 전력 전류구동 10비트 D/A 변환기 회로를 제안하였다. 제안된 DAC에서는 데이터가 변하지 않는 전류원 셀에 클럭 신호를 제한하여 클럭 전력 소모를 줄였다. 제안된 DAC는 1.2V 0.13${\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 제작되었으며, DAC 칩 면적은 0.21$mm^2$였다. 200MHz 샘플링 주파수와 1MHz 입력 신호 주파수에서, 제안된 DAC의 전력 소모량은 4.46mW였다. 클럭 신호에서 소모되는 전력은 입력 주파수가 1.25MHz와 10MHz일 때 각각 30.9%와 36.2%로 감소되었다. 측정된 SFDR은 입력주파수가 1MHz와 50MHz일 때 각각 72.8dB와 56.1dB였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.619-620
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• 2006

This paper presents a design of a 6-bit 2.704Gsamples/s D/A converter (DAC) for DS-CDMA UWB transceivers. The proposed DAC was designed with a current steering segmented 4+2 architecture for high frequency sampling rate. For low glitches, optimized deglitch circuit is adopted for the selection of current sources. The measured integral nonlinearity (INL) is -0.081 LSB and the measured differential nonlinearity (DNL) is -0.065 LSB. The DAC implemented in a 0.13um CMOS technology shows s spurious free dynamic range (SFDR) of 50dB from dc to Nyquist frequency. The prototype DAC consumes 28mW for a Nyquist sinusoidal output signal at a 2.704Gsamples/s. The chip has an active area of $0.76mm^2$.

• 재활복지공학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.13-18
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• 2013

본 논문에서는 8비트 전류 구동형 DAC를 설계하여 뉴런 신호를 자극하기 위한 전류자극기로 활용하였다. 제안하는 회로는 10KS/s의 샘플링 주파수와 3.3V의 구동전압을 가지며, 0.35um Magna Chip CMOS 공정을 이용하여 설계하였고 Full-Custom 방식의 레이아웃을 수행하였다. 글리치 잡음을 줄이고 해상도를 높이기 위해 상위 3비트의 온도계 코드 디코더 입력과, 하위 5비트의 이진 입력의 혼합된 구조를 적용하였다. 이로 인해 글리치 에너지는 이진 입력으로만 구성된 DAC에 비해 $10nV{\bullet}sec$ 감소하였다. 또한 LSB전류가 $0.8{\mu}m$로 작기 때문에 저전력 전류 자극기로 활용될 수 있다. 제안된 전류 자극기는 MCU와 연결하여 바이패이즈 신호를 형성 할 수 있으며, 신호의 주기와 진폭을 MCU코드를 변경하며 조절할 수 있다. 측정결과 INL은 +0.56/-0.38 LSB이고 DNL은 +0.3/-0.4 LSB로서 우수한 선형성을 나타내었고 소모전력은 6.6mW로 측정되었다.

• 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.

• 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 $2.2{\;}mm{\;}{\times}{\;}2.0{\;}mm$

• 전기전자학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.331-337
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• 2017

본 논문에서는 20MHz 대역폭, 저잡음, 저전력의 3차 저역 통과 시그마-델타 모듈레이터를 개발한다. 본 시스템의 대역폭은 LTE 및 그 외 다른 광대역 무선통신 표준을 만족할 수 있다. Feed-forward 구조의 3차 저역 통과 필터를 통해 저전력 및 저복잡도를 실현한다. 개발된 시스템은 빠른 데이터 변환을 실현하기 위해 3bit-flash 타입의 양자화 회로를 사용하였다. Current-steering DAC의 경우 추가적인 회로 없이 높은 정확도와 낮은 전력 소모의 이유로 고안되었다. DAC의 입력 전압이 변할 경우 생기는 glitch들을 없애기 위해 cross-coupled 트랜시스터를 사용하여 glitch 상쇄(cancellation)를 실현하였다. 개발된 시스템은 32.65mW의 저전력 구현과 함께 65.9dB의 peak SNDR, 20MHz의 대역폭을 실현한다. 600mVp-p의 입력 two-tone 신호 입력 인가후의 IM3는 69dBc를 실현하였으며 TSMC의 0.18-um CMOS 공정을 이용하여 설계되었다.