• 제목/요약/키워드: MDAC

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Pipelined A/D 변환기 용 Charge-Shared Switching MDAC의 설계 (Design of the Charge-Shared Switching MDAC for a Pipelined A/D Converter)

  • 박만규;이종훈;김상호;김상민;손영철;김대정;김동명
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.69-72
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    • 2002
  • This paper proposed a new charge-shared switching MDAC for a pipelined A/D converter The proposed architecture accomplishes the same function of a conventional multiplying-digital-to-analog converter (MDAC). By adopting the proposed scheme, about 40% of the total capacitances could be reduced and the speed of the MDAC increases. The performance of the charge-shared switching MDAC has been Proved by HSPICE simulations.

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아날로그-디지털 전달함수 평균화기법 기반의 Cyclic ADC의 디지털 보정 기법 (Digital Calibration Technique for Cyclic ADC based on Digital-Domain Averaging of A/D Transfer Functions)

  • 엄지용
    • 전자공학회논문지
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    • 제54권6호
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    • pp.30-39
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    • 2017
  • 본 논문은 디지털영역에서의 평균화 기법을 이용한 cyclic ADC의 디지털 보정기법을 제안한다. 제안하는 보정기법은 1.5비트 MDAC의 커패시터 부정합으로 인해 발생하는 ADC의 비선형성을 보정한다. 부정합을 지니는 커패시터로 이루어진 1.5비트 MDAC은 이상적인 1.5비트 MDAC의 레지듀 플롯(residue plot)에 대해 대칭적인 레지듀 플롯을 지닌다. 커패시터 부정합을 지니는 1.5비트 MDAC의 고유한 레지듀 플롯은 대칭적인 아날로그-디지털 전달함수로 반영된다. 이상적인 아날로그-디지털 전달함수에 대해 대칭적인 두 아날로그-디지털 전달함수를 평균화함으로써, 비선형성이 보정된 아날로그-디지털 전달함수를 얻을 수 있다. 해당 아날로그-디지털 전달함수 평균화의 구현을 위해, 본 논문의 12비트 cyclic ADC는 1.5비트 MDAC의 동작 모드를 2개로 정의한다. 해당 cyclic ADC는 MDAC을 첫 번째 동작모드로 동작시킴으로써, 비선형성을 지니는 12.5비트 출력 코드를 획득한다. 샘플링 된 동일한 입력 아날로그 전압에 대해, MDAC을 두 번째 동작모드로 동작시킴으로써, cyclic ADC는 비선형성을 지니는 또 다른 12.5비트 출력 코드를 획득한다. 각 MDAC의 동작모드에 의해 발생하는 아날로그-디지털 전달함수는 이상적인 아날로그-디지털 전달함수에 대해 대칭적이기 때문에, 앞서 획득한 두 개의 비선형성을 지니는 12.5비트를 평균화함으로써, 비선형성이 보정된 최종 12비트 출력 코드를 획득할 수 있다. 제안하는 디지털 보정기법과 12비트 cyclic ADC는 $0.18-{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 full-custom 형식으로 구현되었다. 측정된 SNDR(ENOB)와 SFDR은 각각 65.3dB(10.6비트 ENOB)와 71.7dB이다. 측정된 INL과 DNL은 각각 -0.30/+0.33LSB와 -0.63/+0.56LSB이다.

10비트 CMOS algorithmic A/D 변환기를 위한 저전력 MDAC 회로설계 (A low-power multiplying D/A converter design for 10-bit CMOS algorithmic A/D converters)

  • 이제엽;이승훈
    • 전자공학회논문지C
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    • 제34C권12호
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    • pp.20-27
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    • 1997
  • In this paper, a multiplying digital-to-analog converter (MDAC) circuit for low-power high-resolution CMOS algorithmic A/D converters (ADC's) is proposed. The proposed MDAC is designed to operte properly at a supply at a supply voltge between 3 V and 5 V and employs an analog0domain power reduction technique based on a bias switching circuit so that the total power consumption can be optimized. As metal-to-metal capacitors are implemented as frequency compensation capacitors, opamps' performance can be varied by imperfect process control. The MDAC minimizes the effects by the circuit performance variations with on-chip tuning circuits. The proposed low-power MDAC is implementd as a sub-block of a 10-bit 200kHz algorithmic ADC using a 0.6 um single-poly double-metal n-well CMOS technology. With the power-reduction technique enabled, the power consumption of the experimental ADC is reduced from 11mW to 7mW at a 3.3V supply voltage and the power reduction ratio of 36% is achieved.

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스위치-RC 기법을 이용한 1V 10비트 30MS/s CMOS ADC (A 1V 10b 30MS/s CMOS ADC Using a Switched-RC Technique)

  • 안길초
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권8호
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    • pp.61-70
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    • 2009
  • 본 논문에서는 1V 이하의 낮은 전원 전압에서 동작 가능한 10비트 30MS/s 파이프라인 ADC를 제안한다. 제안된 multiplying digital-to-analog converter (MDAC)의 저전압 동작을 위해 스위치-RC 기반의 입력 신호 샘플링 회로와 저항 루프를 이용한 피드백 커패시터 리셋 기법을 제안하였다. 첫 단 MDAC의 정확한 신호 이득을 위해 cascaded 스위치-RC 회로를 사용하였으며, sub-ADC의 비교기에도 독립적인 스위치 RC 샘플링 회로를 적용하여 MDAC 입력단으로 전달되는 스위칭 잡음을 최소화 하였다. 제안된 ADC는 0.13${\mu}m$ CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 최대 DNL 및 INL은 각각 0.54LSB 및 1.75LSB 수준을 보인다. 또한 1V의 전원 전압과 30MS/s의 동작 속도에서 최대 SNDR 및 SFDR이 각각 54.1dB 70.4dB이고, 17mW의 전력을 소모하였다.

기준 전압 스케일링을 이용한 12비트 10MS/s CMOS 파이프라인 ADC (A 12b 10MS/s CMOS Pipelined ADC Using a Reference Scaling Technique)

  • 안길초
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권11호
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    • pp.16-23
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    • 2009
  • 본 논문에서는 낮은 전압 이득 특성을 갖는 증폭기를 이용한 12비트 10MS/s 파이프라인 ADC를 제안한다. 증폭기의 낮은 전압 이득 특성에 의한 MDAC의 잔류 전압 이득 오차를 보상하기 위해 기준 전압 스케일링 기법을 적용한 파이프라인 ADC 구조를 제안하였다. 증폭기 오프셋에 의한 제안하는 ADC의 성능 저하를 개선하기 위해 첫 단 MDAC에 오프셋 조정이 가능한 증폭기를 사용하였으며, 낮은 증폭기 전압 이득으로 인해 발생하는 메모리 효과를 최소화하기 위해 추가적인 리셋 스위치를 MDAC에 적용하였다. 한편, 45dB 수준의 낮은 전압 이득을 갖는 증폭기를 기반으로 구성된 시제품 ADC는 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 최대 DNL 및 INL은 각각 0.7LSB 및 3.1LSB 수준을 보인다. 또한 2.4V의 전원 전압과 10MS/s의 동작 속도에서 최대 SNDR 및 SFDR이 각각 62dB와 72dB이며, 19mW의 전력을 소모한다.

Design of 10-bit 10MS/s Time-Interleaved Flash-SAR ADC Using Sharable MDAC

  • Do, Sung-Han;Oh, Seong-Jin;Seo, Dong-Hyeon;Lee, Juri;Lee, Kang-Yoon
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제4권1호
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    • pp.59-63
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    • 2015
  • This paper presents a 10-bit 10 MS/s Time-Interleaved Flash-SAR ADC with a shared Multiplying DAC. Using shared MDAC, the total capacitance in the SAR ADC decreased by 93.75%. The proposed ADC consumed 2.28mW under a 1.2V supply and achieved 9.679 bit ENOB performance. The ADC was implemented in $0.13{\mu}m$ CMOS technology. The chip area was $760{\times}280{\mu}m^2$.

Verilog-A를 이용한 파이프라인 A/D변환기의 모델링 (Modeling of Pipeline A/D converter with Verilog-A)

  • 박상욱;이재용;윤광섭
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권10C호
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    • pp.1019-1024
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    • 2007
  • 본 논문에서는 무선 랜 시스템용 10비트 20MHz 파이프라인 아날로그-디지털 변환기 설계를 위해서 Verilog-A 언어를 사용하여서 모델링하였다. 변환기내 샘플 / 홀드 증폭기, 비교기, MDAC 및 오차 보정 회로 등의 구성회로들을 각각 모델링해서 모의실험 한 결과 HSPICE를 이용한 모의 실험 시간보다 1/50배로 단축되어서 시스템 모델링에 적합함을 확인하였다.

사용자 제어 기반 다중 도메인 접근 제어에 대한 연구 (Research on User-Centric Inter-Organizational Collaboration (UCICOIn) framework)

  • 홍성혁
    • 산업융합연구
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    • 제21권12호
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    • pp.37-43
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    • 2023
  • 현대의 비즈니스 환경에서는 협업과 상호 운용성이 조직의 성공과 수익성에 있어 중요하다. 그러나 다양한 조직 간의 작업 통합은 Identity and Access Management (IAM)의 역할과 정책의 차이로 인해 많은 커스터마이징이 필요하다. 사용자 중심의 신원 (UCI)은 사용자를 중심으로 한 분산 액세스 솔루션을 제공하여 이러한 문제를 해결할 수 있다. 이 연구는 다양한 조직 간의 IAM 역할 및 프로토콜의 충돌 속에서 자원 액세스를 간소화하는 UCI의 능력을 깊게 조사한다. 이 연구는 UCI 기반의 다중 도메인 액세스 제어 (MDAC) 프레임워크를 제시하며, 이는 온톨로지, 도메인 간의 액세스 역할 및 정책을 표현하기 위한 통합된 방법, 그리고 UCI 인프라와 통합되는 소프트웨어 서비스를 포함한다. 목표는 다양한 도메인에서의 액세스 역할 및 정책 관리에 대한 명확한 지침을 제공함으로써 조직의 자원 관리와 의사 결정을 강화하고, 궁극적으로 기업의 투자 수익률을 향상시키는 것이다.

0.5V까지 재구성 가능한 0.8V 10비트 60MS/s 19.2mW 0.13um CMOS A/D 변환기 (A Re-configurable 0.8V 10b 60MS/s 19.2mW 0.13um CMOS ADC Operating down to 0.5V)

  • 이세원;유시욱;이승훈
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권3호
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    • pp.60-68
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    • 2008
  • 본 논문에서는 10비트 해상도를 가지면서 0.5V부터 1.2V까지의 전원 전압에서 10MS/s 이상 100MS/s 까지 재구성이 가능한 저전력 2단 파이프라인 ADC를 제안한다. 제안하는 ADC는 0.5V의 전원 전압 조건에서도 10비트 해상도를 얻기 위해 입력단 SHA 회로에는 낮은 문턱 전압을 가지는 소자를 사용한 게이트-부트스트래핑 기법 기반의 샘플링 스위치를 사용하였으며, SHA 회로와 MDAC 회로에 사용된 증폭기에도 넓은 대역폭을 얻기 위해 입력단에는 낮은 문턱 전압을 가지는 소자를 사용하였다. 또한 온-칩으로 집적된 조정 가능한 기준 전류 발생기는 10비트의 해상도를 가지고, 넓은 영역의 전원 전압에서 동작할 수 있도록 증폭기의 정적 및 동적 성능을 최적화시킨다. MDAC 회로에는 커패시터 열의 소자 부정합에 의한 영향을 최소화하기 위해서 인접신호에 덜 민감한 전 방향 대칭 구조의 레이아웃 기법을 제안하였다. 한편, flash ADC 회로 블록에는 비교기에서 소모되는 전력을 최소화하기 위해 스위치 기반의 바이어스 전력 최소화 기법을 적용하였다. 시제품 ADC는 0.13um CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 최대 DNL 및 INL은 각각 0.35LSB 및 0.49LSB 수준을 보인다. 또한, 0.8V의 전원 전압 60MS/s의 동작 속도에서 최대 SNDR 및 SFDR이 각각 56.0dB, 69.6dB이고, 19.2mW의 전력을 소모하며, ADC의 칩 면적은 $0.98mm^2$이다.

높은 SFDR을 갖는 2.5 V 10b 120 MSample/s CMOS 파이프라인 A/D 변환기 (A 2.5 V 10b 120 MSample/s CMOS Pipelined ADC with High SFDR)

  • 박종범;유상민;양희석;지용;이승훈
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제39권4호
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    • pp.16-24
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    • 2002
  • 본 논문에서는 높은 해상도와 고속 신호 샘플링을 위해 병합 캐패시터 스위칭(merged-capacitor switching:MCS) 기법을 적용한 10b 120 MSample/s CMOS 파이프라인 A/D 변환기(analog-to- digital converter:ADC) 회로를 제안한다. 제안하는 ADC의 전체 구조는 응용되는 시스템의 속도, 해상도 및 면적 등의 사양을 고려하여 다단 파이프라인 구조를 사용하였고, MDAC(multiplying digital-to- analog converter)의 캐패시터 수를 50 %로 줄임으로써 해상도와 동작 속도를 동시에 크게 향상시킬 수 있는 MCS 기법을 적용하였다. 제안하는 ADC는 0.25 um double-poly five-metal n-well CMOS 공정을 이용하여 설계 및 제작되었고, 시제품 ADC의 DNL(differential nonlinearity)과 INL(integral nonlinearity)은 각각 ${\pm}$0.40 LSB, ${\pm}$0.48 LSB 수준을 보여준다. 100 MHz와 120 MHz 샘플링 주파수에서 각각 58 dB와 53 dB의 SNDR(signal-to-noise-and-distortion ratio)을 얻을 수 있었고, 100 MHz 샘플링 주파수에서 입력 주파수가 나이퀴스트(Nyquist) 입력인 50 MHz까지 증가하는 동안 54 dB 이상의 SNDR과 68 dB 이상의 SFDR(spurious-free dynamic range)을 유지하였다. 입출력단의 패드를 제외한 칩 면적은 3.6 $mm^2$(= 1.8 mm ${\times}$ 2.0 mm)이며, 최대 동작 주파수인 120 MHz 클럭에서 측정된 전력 소모는 208 mW이다.