• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권1호
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• pp.56-63
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• 2008

본 논문에서는 WCDMA 통신용 송신기에 적용 가능한 12비트 1GS/s 전류구동 방식의 혼합형 DAC를 설계하였다. 제안된 DAC는 혼합형 구조로써 하위 4비트는 이진 가중치 구조, 중간비트와 상위비트는 4비트 온도계 디코더 구조로 12비트를 구성하였다. 제안된 DAC는 혼합형 구조에서 발생되는 지연시간에 따른 성능 저하를 개선하기 위해 지연시간보정 회로를 사용하였다. 지연시간보정 회로는 위상주파수 검출기, 전하펌프, 제어회로로 구성되어 이진 가중치 구조와 온도계 디코더 구조에서 발생하는 지연시간을 감소시킨다. 제안한 DAC는 CMOS $0.18{\mu}m$ 1-poly 6-metal n-well 공정을 사용하여 제작되었고 측정된 INL/DNL은 ${\pm}0.93LS/$ 0.62LSB 이하로 나타났다. 입력 주파수 1MHz에서 SFDR은 약 60dB로 측정되었고 SNDR은 51dB로 측정되었다. 단일 DAC의 전력소모는 46.2mW로 나타났다.

• 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.

• 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 $0.76mm^2$.

• 전기학회논문지
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• 제68권1호
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• pp.90-97
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• 2019

The charge redistribution digital-to-analog converter(CR-DAC) is often used for successive approximation register analog-to-digital converter(SAR ADC) that requiring low power consumption and small circuit area. However, CR-DAC is required 2 to the power of N unit capacitors to generate reference voltage for successive approximation of the N-bit SAR ADC, and many unit capacitors occupy large circuit area and consume more power. In order to improve this problem, this paper proposes SAR ADC using series capacitor DAC. The series capacitor DAC is required 2(1+N) unit capacitors to generate reference voltage for successive approximation and charges only two capacitors of the reference generation block. Because of these structural characteristics, the SAR ADC using series capacitor DAC can reduce the power consumption and circuit area. Proposed SAR ADC was designed in CMOS 180nm process, and at 1.8V supply voltage and 500kS/s sampling rate, proposed 6-bit SAR ADC have signal-to-noise and distortion ratio(SNDR) of 36.49dB, effective number of bits(ENOB) of 5.77-bit, power consumption of 294uW.

• 전자공학회논문지
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• 제54권2호
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• pp.47-52
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• 2017

본 논문에서는 생체 신호 처리를 위한 중간 속도를 갖는 A/D 변환기 설계를 위하여 1.8V 전원의 CMOS SAR(Successive Approximation Register) A/D 변환기를 설계하였다. 본 논문에서 C-DAC Array의 MSB단을 4분할하여 선형성을 향상시킨 10비트 SAR A/D 변환기 설계를 제안한다. 아날로그 입력이 인가되는 MSB 단의 전하가 충전되는 시간을 확보하여 선형성을 높였다. MSB단이 아날로그 입력을 샘플링하는 블록이기 때문에 초기 값을 보다 정교하게 받아들이는 원리를 통해 선형성을 확보하였다. C-DAC에서 Split 커패시터를 사용하여 면적을 최소화하고, 전력을 감소시켰다. 제안된 SAR A/D 변환기는 0.18um CMOS 공정을 이용하여 설계하였고, 공급 전압 1.8V에서 4MS/s의 변환속도를 가지며, 7.5비트의 ENOB(Effective Number of Bit)이 측정되었다. $850{\times}650um^2$의 면적, 총 전력소모는 123.105uW이고, 170.016fJ/step의 FOM(Figure of Merit)을 확인할 수 있다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제43권3호
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• pp.6-12
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• 2006

이 논문은 100MHz 수준의 고속 신호 샘플링을 위해 글리치 최소화 기법을 적용한 8비트 100MHz CMOS D/A 변환기 (Digital to Analog Converter : DAC) 회로를 제안한다. 제안하는 DAC는 $0.35{\mu}m$ Hynix CMOS 공정을 사용하여 설계 및 레이아웃을 하였으며, 응용되는 시스템의 속도, 해상도 및 면적 등의 사양을 고려하여 전류 모드 구조로 적용되었다. D/A 변환기의 선형 특성은 설계한 Spec. 과 유사하였으며, $\pm$0.09LSB 정도의 DNL과 INL 오차가 측정되었다. 제작된 칩 테스트 결과에 대한 오동작의 원인을 분석하였으며, 이를 통하여 칩 테스트를 위한 고려사항 등을 제안하였다.

• 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.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.1241-1246
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• 2005

본 장은 100MHz 수준의 고속 신호 샘플링을 위해 글리치 최소화 기법을 적용한 8비트 100MHz CMOS D/A 변환기 (Digital - to - Analog Converter : DAC) 회로를 제안한다. 제안하는 DAC는 0.35um Hynix CMOS 공정을 사용하여 설계 및 레이아웃을 하였으며, 응용되는 시스템의 속도, 해상도 및 면적 등의 사양을 고려하여 전류 모드 구조로 적용되었다. D/A 변환기의 선형 특성은 원래의 Spec. 과 유사하였으며, ${\pm}0.09LSB$ 정도의 DNL과 INL오차가 측정되었다. 제작된 칩 테스트 결과에 대한 오동작의 원인을 분석하였으며, 이를 통하여 칩 테스트를 위한 고려사항 등을 제안하였다.

• 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).

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