• 제목/요약/키워드: Digital-to-analog converter (DAC)

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소형 밀리미터파 레이더를 위한 고성능 신호처리기 개발 (A Development of the High-Performance Signal Processor for the Compact Millimeter Wave Radar)

  • 최진규;류한춘;박승욱;김지현;권준범
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.161-167
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    • 2017
  • 최근 소형 레이더는 다양한 운용환경에서 대응하기 위하여 소형화와 저전력화를 추진한다. 또한 한번의 타격으로 표적의 시스템을 무능화시키기 위해 높은 거리해상도를 갖는 소형 밀리미터파 레이더 개발을 요구한다. 본 논문에서는 소형 밀리미터파 레이더에서 사용할 수 있는 신호처리기를 설계하고 구현하였다. 소형 밀리미터파 레이더를 위한 신호처리기는 소형화와 저전력화를 위해 디지털 IF(Intermediate Frequency) 수신기와 실시간 FFT 연산이 가능한 DFT(Discrete Fourier Transform) 모듈을 설계하였다. 또한 소형 밀리미터파 레이더의 수신 경로에서 발생할 수 있는 신호의 왜곡을 보정하기 위한 수단으로 FPGA(Field Programmable Gate Array)와 DAC(Digital Analog Converter)를 활용하여 시스템에서 사용하는 RF(Radio Frequency) 신호를 생성할 수 있도록 하였다. 마지막으로 성능시험을 통해 구현한 신호처리기를 검증하였다.

A Single-Chip CMOS Digitally Synthesized 0-35 MHz Agile Function Generator

  • Meenakarn, C.;Thanachayanont, A.
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -3
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    • pp.1984-1987
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    • 2002
  • This paper describes the design and implementation of a single-chip digitally synthesized 0-35MHz agile function generator. The chip comprises an integrated direct digital synthesizer (DDS) with a 10-bit on- chip digital-to-analog converter (DAC) using an n-well single-poly triple-metal 0.5-$\mu\textrm{m}$ CMOS technology. The main features of the chip include maximum clock frequency of 100 MHz at 3.3-V supply voltage, 32-bit frequency tuning word resolution, 12-bit phase tuning word resolution, and an on-chip 10-bit DAC. The chip provides sinusoidal, ramp, saw-tooth, and random waveforms with phase and frequency modulation, and power-down function. At 100-MHz clock frequency, the chip covers a bandwidth from dc to 35 MHz in 0.0233-Hz frequency steps with 190-ns frequency switching speed. The complete chip occupies 12-mm$^2$die area and dissipates 0.4 W at 100-MHz clock frequency.

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Analog Frond-End 내장형 전력선 통신용 CMOS SoC ASIC (Full CMOS PLC SoC ASIC with Integrated AFE)

  • 남철;부영건;박준성;허정;이강윤
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권10호
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    • pp.31-39
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    • 2009
  • 본 논문은 전력선 통신용(PLC) SoC ASIC으로 내장된 Analog Front-end(AFE)를 바탕으로 낮은 소비 전력과 저 가격을 달성할 수 있었으며, CMOS공정으로 구현된 AFE와, 1.8V동작의 Core Logic구동용 LDO, ADC, DAC와 IO pad를 구동하기 위한 LDO로 구성되어 있다. AFE는 Pre-amplifier, Programmable gain Amplifier와 10bit ADC의 수신 단으로 구성되며, 송신 단은 10bit differential DAC, Line Driver로 구성되어 있다. 본 ASIC은 0.18 um 1 Poly 5 Metal CMOS로 구현 되었으며, 동작전압은 3.3 V단일 전원만 사용하였고, 이때 소모 전력은 대기 시에 30mA이며, 동작 시 전력은 300mA으로 에코 디자인 요구를 만족하게 하였다. 본 칩의 Chip size는 $3.686\;{\times}\;2.633\;mm^2$ 이다.

STM32 프로세서를 이용한 고속 데이터 수집 및 융합 시스템 설계 (Design of High Speed Data Acquisition and Fusion System with STM32 Processor)

  • 임중수
    • 한국융합학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.9-15
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    • 2016
  • 본 논문은 Cortex-M4 기반 STM32 프로세서를 이용한 고속 데이터수집 및 융합 시스템 설계에 대해서 기술하였다. 본 논문에서 설계한 데이터수집 시스템은 산업현장에서 발생되는 각종 데이터를 4 종류까지 실시간으로 수집하여 서버 컴퓨터로 자료를 전송할 수 있으며, 각종 센서와 연결이 간편하여 설치가 간단하고 간편한 필드-프레임을 개발해서 동작 속도를 매우 향상 시켰다. 또한 각종 센서를 쉽게 연결할 수 있도록 디지털 신호 입력부와 아나로그 신호 입력부를 별도로 두어서 서로 다른 센서에서 입력된 신호를 융합할 수 있게 설계되었다. 이러한 융합형 데이터수집 시스템은 실시간으로 각종 데이터의 동시 수집과 모터제어에 잘 동작하였으며 정밀제품의 품질향상에 크게 기여하리라 판단된다.

디지털 방식 FM 합성 신호 발생기의 구현 (Implementation of a digital FM composite signal generator)

  • 정도영;김대용;유영갑
    • 한국통신학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.1349-1359
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    • 1998
  • 본 논문에서는 디지털 FM 스테레오 합성 신호 발생기(FM stereo composite signal generator)의 구현 결과를 제시하였다. 직접 디지털 주파수 합성기(DDFS)를 응용하여 단일 칩으로 디지털화 하였으며, $1.0\mu\textrm{m}$ CMOS 게이트­어레이 기술로 구현하였다. 설계 결과는 시뮬레이션을 통해 신호 발생 과정을 검증하였고, 디지털 칩을 실장한 평가용 인쇄회로기판을 제작하여 신호 발생 값을 비교 분석하였다. 측정 결과 디지털-아날로그 변환기의 비트 수가 12비트일 때 신호 대 잡음비가 74dB가 측정되었으며, 이는 아날로그 회로보다 14dB 더 우수한 것이다. 범용 스테레오 입출력으로 16비트 디지털-아날로그 변환기를 사용할 경우 아날로그 방식보다 훨씬 우수한 스펙트럼 순수도를 얻을 수 있을 것으로 기대한다. 디지털 FM 스테레오 합성 신호 발생기는 신호 대 잡음비, 정확도, 튜닝 안정성,그리고 집적도측면에서 기존의 아날로그회로보다 우수한 특성을 보인다.

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새로운 FDPA 기법을 사용한 시그마-델타 변조기 (Sigma-Delta Modulator using a novel FDPA(Feedback Delay Path Addition) Technique)

  • 정의훈;김재붕;조성익
    • 전기전자학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.511-516
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    • 2013
  • 본 논문에서는 DAC(Digital to Analog Converter) 출력을 지연시켜 디지털 피드백 패스를 추가하는 FDPA 기법을 사용한 SDM(Sigma Delta Modulator)을 제안한다. 지연된 디지털 피드백 패스만을 추가하여 SDM의 해상도를 높이고 기존 구조의 아날로그 피드백 패스를 제거함으로써 기존 구조에 비해 사용되는 클록이 줄어들어 회로가 간단하다. 제안한 구조를 설계하기 위해 MATLAB 모델링을 이용하여 적분기의 최적 계수를 설정하였다. 설계된 SDM은 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하였고 신호 대역폭 20KHz, 샘플링 주파수 2.56MHz에서 81dB의 SNR, $220{\mu}W$의 전력을 소모한다.

고속 고해상도의 무선통신 송 $\cdot$ 수신기용 CMOS D/A 변환기 설계 (Design of a CMOS D/A Converter for advanced wireless transceiver of high speed and high resolution)

  • 조현호;박청용;윤건식;하성민;윤광섭
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2004년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.549-552
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    • 2004
  • The thesis describes the design of 12bit digital-to-analog converter (DAC) which shows the conversion rate of 500MHz and the power supply of 3.3V with 0.35${\mu}m$ CMOS 1-poly 4-metal process for advanced wireless transceiver of high speed and high resolution. The proposed DAC employes segmented structure which consists of 6bit MSB, 3bit mSB, 3bit LSB for area efficiency Also, using a optimized aspect ratio of process and new triple diagonal symmetric centroid sequence for high yield and high linearity. The proposed 12bit current mode DAC was employs new deglitch circuit for the decrement of the glitch energy. Simulation results show the conversion rate of 500MHz, and the power dissipation of 85mW at single 3.3V supply voltage. Both DNL and INL are found to be smaller than ${\pm}0.65LSB/{\pm}0.8LSB$.

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우주용 ADC의 누적방사선량 영향 분석 (The Analysis of Total Ionizing Dose Effects on Analog-to-Digital Converter for Space Application)

  • 김태효;이희철
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권6호
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    • pp.85-90
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    • 2013
  • 본 논문에서는 본 연구실에서 제안된 Dummy Gate Assisted MOSFET을 이용하여 6bit SAR (Successive Approximation Register) ADC를 설계하였으며 이에 대한 대조군으로 Conventional MOSFET으로 동일한 회로를 설계하여 두 회로의 Co-60 Gamma Ray에 의한 누적방사선 영향을 비교 분석해 보았다. 설계된 SAR ADC는 Binary Capacitor DAC과 Dynamic Latch 형태의 Comparator 그리고 Logic으로 구성이 되었으며, 0.35um standard CMOS공정으로 제작되었다. 방사선 조사 후 Conventional MOSFET을 이용한 ADC는 정상동작하지 못하였지만, Dummy Gate Assisted MOSFET을 사용한 ADC는 방사선 조사 후 DNL은 0.7LSB에서 2.0LSB, INL은 1.8LSB에서 3.2LSB로 다소 증가하였으나 정상적인 A/D 변환이 가능하다는 것을 확인하였다.

TMS320C31을 이용한 QPSK 모뎀 구현 (Implementation of QPSK Modem using TMS320C31)

  • 김광호;김종욱;조병모;김영수
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.817-826
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    • 2001
  • 본 논문에서는 TI(Texas instrument)사의 범용 DSP 프로세서인 TMS320C31을 이용하여 통신 시스템에서 많이 사용되는 QPSK 방식의 모뎀을 구현하였다. 지금까지 거의 모든 시스템의 신호 변환 과정은 하드웨어로 구성되어 있지만, 본 논문에서 구현된 시스템은 QPSK 신호의 변조과정에서 IF단의 DAC를 통과하기 이전까지의 과정과 복조과정에서 IF단의 ADC를 통과한 이후의 과정을 프로그램으로 구성하고, 신호의 입.출력부와 처리부분을 하드웨어로 구성하였다. DSP 프로세서를 이용한 모뎀 출력 결과를 PC 상에서 시뮬레이션 결과와 비교하여 제작한 모뎀이 정상적으로 동작됨을 확인하였다.

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A 1.8 V 40-MS/sec 10-bit 0.18-㎛ CMOS Pipelined ADC using a Bootstrapped Switch with Constant Resistance

  • Eo, Ji-Hun;Kim, Sang-Hun;Kim, Mun-Gyu;Jang, Young-Chan
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제10권1호
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    • pp.85-90
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    • 2012
  • A 40-MS/sec 10-bit pipelined analog to digital converter (ADC) with a 1.2 Vpp differential input signal is proposed. The implemented pipelined ADC consists of eight stages of 1.5 bit/stage, one stage of 2 bit/stage, a digital error correction block, band-gap reference circuit & reference driver, and clock generator. The 1.5 bit/stage consists of a sub-ADC, digital to analog (DAC), and gain stage, and the 2.0 bit/stage consists of only a 2-bit sub-ADC. A bootstrapped switch with a constant resistance is proposed to improve the linearity of the input switch. It reduces the maximum VGS variation of the conventional bootstrapped switch by 67%. The proposed bootstrapped switch is used in the first 1.5 bit/stage instead of a sample-hold amplifier (SHA). This results in the reduction of the hardware and power consumption. It also increases the input bandwidth and dynamic performance. A reference voltage for the ADC is driven by using an on-chip reference driver without an external reference. A digital error correction with a redundancy is also used to compensate for analog noise such as an input offset voltage of a comparator and a gain error of a gain stage. The proposed pipelined ADC is implemented by using a 0.18-${\mu}m$ 1- poly 5-metal CMOS process with a 1.8 V supply. The total area including a power decoupling capacitor and the power consumption are 0.95 $mm^2$ and 51.5 mW, respectively. The signal-to-noise and distortion ratio (SNDR) is 56.15 dB at the Nyquist frequency, resulting in an effective number of bits (ENOB) of 9.03 bits.