• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.143-146
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• 2011

본 논문은 1.2Vpp differential 입력 범위를 가지는 50-MS/s 10-hit pipelined ADC를 소개한다. 설계된 pipelined ADC는 8단의 1.5bit/stage, 1단의 2bit/stage와 digital correction 블록, bias circuit 및 reference driver, 그리고 clock generator로 구성된다. 1.5bit/stage는 sub-ADC, DAC, gain stage로 구성된다. 특히, 설계된 pipelined ADC에서는 hardware와 power consumption을 줄이기 위해 SHA를 제거하였으며, 전체 ADC의 dynamic performance를 향상시키기 위해 linearity가 개선된 bootstrapped switch를 사용하였다. Sub-ADC를 위한 reference 전압은 외부에서 인가하지 않고 on-chip reference driver에서 발생시킨다. 제안된 pipelined ADC는 1.8V supply, $0.18{\mu}m$ 1-poly 5-metal CMOS 공정에서 설계되었으며, power decoupling capacitor를 포함하여 $0.95mm^2$의 칩 면적을 가진다. 또한, 60mW의 전력소모를 가진다. 또한, Nyquist sampling rate에서 9.3-bit의 ENOB를 나타내었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.606-608
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• 2006

This paper describes a 8bit 10MS/s low power pipelined analog-to-digital converter(ADC). To reduce power consumption in proposed ADC, a high gain op-amp that consumes large power in MDAC(multiplying DAC) of conventional pipelined ADC is replaced with simple comparator and current sources. Moreover, differential charge transfer amplifier technique with latch in the sub-ADC reduces the power consumption to less than half compared with the conventional sub-ADC which use high speed comparator. The proposed ADC shows the power consumption of 1.8mW at supply voltage of 1.8V. This proposed ADC is suitable to apply to the portable display device. The circuit was implemented with 0.18um CMOS technology and the core size of circuit is 2.5mm${\times}$1mm.

• 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.

• 전자공학회논문지A
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• 제32A권12호
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• pp.220-228
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• 1995

An optimized 4-stage 12-bit pipelined CMOS analog-to-digital converter (ADC) architecture is proposed to obtain high linearity and high yield. The ADC based on a multiplying digital-to-analog converter (MDAC) selectively employs a binary-weighted-capacitor (BWC) array in the front-end stage and a unit-capacitor (UC) array in the back-end stages to improve integral nonlinearity (INL) and differential nonlinearity (DNL) simultaneously whil maintaining high yield. A digital-domain nonlinear error calibration technique is applied in the first stage of the ADC to improve its accuracy to 12-bit level. The largest DNL error in the mid-point code of the ADC is reduced by avoiding a code-error symmetry observed in a conventional digitally calibrated ADC is reduced by avoiding a code-error symmetry observed in a conventional digitally calibrated ADC is simulated to prove the effectiveness of the proposed ADC architecture.

• 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.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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• pp.465-466
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• 2008

This paper shows analysis of digital correction of pipelined ADC. Sub-ADCs have some margin because of digital correction so, it can be reduced bias current for minimizing power dissipation.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제3권6호
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• pp.416-424
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• 2014

This paper presents an 8-bit pipelined analog-to-digital converter. The supply voltage applied for comparators and other sub-blocks of the ADC were 0.7V and 0.5V, respectively. This low power ADC utilizes the capacitive charge pump technique combined with a source-follower and calibration to resolve the need for the opamp. The differential charge pump technique does not require any common mode feedback circuit. The entire structure of the ADC is based on fully dynamic circuits that enable the design of a very low power ADC. The ADC was designed to operate at 1MS/s in 90nm CMOS process, where simulated results using ADS2011 show the peak SNDR and SFDR of the ADC to be 47.8 dB (7.64 ENOB) and 59 dB respectively. The ADC consumes less than 1mW for all active dynamic and digital circuitries.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제54권3호
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• pp.186-190
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• 2005

In this paper, the pipelined A/D converter with multi S/H stage structure is proposed for high resolution and high-speed data conversion rate. In order to improve a resolution and operational speed, the proposed structure increased the sampling time that is sampled input signal. In order to verify the operation characteristics, 20MS/s pipelined A/D converter is designed with two S/H stage. The simulation result shows that INL and DNL are $0.52LSB\~-0.63LSB$ and $0.53LSB\~-0.56LSB$, respectively. Also, the designed Analog-to-Digital converter has the SNR of 43dB and power consumption is 18.5mW.

• 전기전자학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.302-308
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• 2021

본 논문에서는 영상 처리용 12-비트의 10-MS/s 파이프라인 아날로그-디지털 변환기(ADC: analog-to-digital converter)가 제안된다. 제안된 ADC는 샘플-홀드 증폭기, 3개의 stage, 3-비트 플래시 ADC, 그리고 digital error corrector로 구성된다. 각 stage는 4-비트 flash ADC와 multiplying digital-to-analog ADC로 구성된다. 고해상도의 ADC를 위해 제안된 샘플-홀드 증폭기는 gain boosting을 이용하여 전압 이득을 증가시킨다. 제안된 파이프라인 ADC는 1.8V 공급전압을 사용하는 180nm CMOS 공정에서 설계되었고 차동 1V 전압을 가지는 1MHz 사인파 아날로그 입력신호에 대해 10.52-비트의 유효 비트를 가진다. 또한, 약 5MHz의 나이퀴스트 사인파 입력에 대해 측정된 유효비트는 10.12 비트이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.460-465
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• 2007

본 논문에서는 고해상도와 고속의 데이터 변환율을 위해 다중의 S/H 구조를 갖는 파이프라인 A/D 변환기를 제안하였다. 해상도와 동작속도를 개선하기 위하여 샘플링 시간을 증가시키는 구조를 제안하였고, 동작특성을 확인하기위하여 두 개의 S/H 단을 갖는 20MS/s 파이프라인 A/D 컨버터론 설계하였다. 시뮬레이션 결과 INL과 DNL은 각각 $0.52LSB{\sim}0.63LSB$와 0.53LSB와 0.56LSB를 갖음을 보였고, 또한 설계된 아날로그와 디지털 컨버터의 43dB의 SNR과 18.5mW의 전력소비를 갖음을 확인하였다.