본 논문에서는 비디오 신호 인터페이스를 위해 10비트 50MHz ADC 를 설계하였으며 DCL(digital-error correction logic)을 갖는 3-3-3-4 구조의 파이프라인 방식을 사용하였다. SHA(sample and hold amplifier)와 MDAC (multiplying digital-to-analog converter)에 쓰이는 증폭기는 높은 이득을 갖도록 gain-boosting 기법을 적용하였으며, 전력소모와 면적을 줄이기 위해 capacitor scaling 기법을 적용하였다. 본 ADC 는 0.35 μm double-poly four-metal n-well CMOS 공정으로 설계 및 제작하였으며, 전체 회로는 3.3V 단일 전원 전압에서 동작하도록 설계하였다. 측정 결과 5MHz 의 입력을 인가하였을 때 SNDR 은 56.7dB, 전체 전력 소모는 112mW 이며, 입출력 단의 패드를 포함한 전체 칩 면적은 2.6mm×2.6mm이다.
본 논문에서는 출력 리플 전압을 온도에 따라 개선시킬 수 있는 서미스터를 이용한 히스테리틱 벅 변환기를 제안한다. 회로가 민감 할 수 있는 높은 온도에서는 두 비교 전압을 비교적 크게 결정하지만, 회로가 안정적으로 동작 할 수 있는 온도에서는 두 비교 전압을 작게 결정하여, 출력 리플 전압을 최소화 시킨다. 모의실험결과는 출력 리플 전압을 30mV이상 감소시켰으며, 로드 레귤레이션은 0.011mV/mA 이다. 제안하는 회로는 빠른 응답과 저 전력이 요구되는 디지털 회로를 구동하는 전원 관리 회로로서 활용되기 적합하다.
본 논문에서는 전압 제어형 카오스 신호 발생회로를 설계하고, 온도변화에 따른 특성을 해석 하였다. 제안하는 CMOS 회로로 이루어지며, 카오스 특성의 전압 제어형 오실레이터의 온도 변화에 따른 특성해석을 실시하였다. 제안하는 회로는 2상 클럭의 샘플앤드회로 3개의 MOS 소자로 이루어지는 비선형 함수 블록과 소스 팔로워로 이루어지는 레벨 쉬프터로 구성된다. SPICE 모의실험을 통하여 온도변화에 따른, 비선형함수의 전달함수 변화를 통하여, 분기도 특성, 주파수 특성 등의 카오스 다이나믹스가 변화됨변화됨을 확인 하였다. 또한 $25^{\circ}C$ 의 온도 조건에서, 제어전압 1.2 V-2.3 V 범위에서, 카오스 신호가 생성됨을 확인하였다.
본 논문에서는 암호통신을 위한 전압 제어형 카오스 신호 발생회로를 설계하였다. 제안하는 회로는 3개의 MOS 소자로 이루어지는 비선형 함수 블록과 소스 팔로워를 버퍼로 하는 이산형 카오스 신호 발생회로로, 비겹침 2상 클럭으로 구동되며, 2개의 제어전압 단자를 가진다. 제안된 회로는 SPICE 모의실험을 통하여 시간특성, 주파수특성 및 분기도 등의 여러 가지 카오스 다이내믹스가 생성됨을 확인하였다.
In this paper, an analog-domain powr-reduction technique for a low-voltage CMOS operational amplifier and its application to clock-based VLSI systems are proposed. The proposed technique cuts off the bias current of the op amp during a half cycle of the clock in the sleeping mode and resumes the curent supply sequentially during the remaining cycle of the clock in the normal operating mode. The proposed sequential sbiasing technique reduces about 50% of the op amp power and improves the circuit performance through high phase margin and stable settling behavior of the output voltage. The power-reduction technique is applied to a sample-and-hold amplifier which is one of the critical circuit blocks used in the front-end stage of analog and/or digital integrated systems. The SHA was simulated and analyzed in a 0.8.mu.m n-well double-poly double-metal CMOS technology.
An 8-bit 2-stage pipelined current mode A/D converter is designed with a new architecture, where the wideband track-and-hold amplifiers which have 2 integrators in parallel sample input signal twice per clock cycle. The conversion speed of the A-D converter is two times faster than that of conventional pipelined method. The converter is designed to be operated at the power supply voltage of 3.3V with the input dynamic range of 0-256$\mu$A. HSPICE simulation results show the performance of up to 55Msamples/s and power consumption of 150mW with the parameters of ISRC $1.5\mu$m BICMOS process. The chip area is 3${\times}4mm^{2}$.
The conventional method used low pass filter for computing resistive leakage current from total leakage current. Therefore, it takes long time for computation. In this paper, a new algorithm is proposed to reduce the computation time. In the theory, the resistive leakage current is computed exactly from the signals during only a half period of power voltage. The suggested method uses integrator and sample-hold circuit and it is confirmed to be able to measure the resistive leakage current from total leakage current by simulation.
전기저항이 큰(묽은) 용액에서도 금속전극의 이중층 전기용량을 전위와 시간의 변화에 따라 연속적으로 정확신속하게 측정할 수 있는 간단한 기기를 설계제작하였다. 주사전위에 작은 진폭의 삼각파를 겹칠 때 정전용량의 응답으로 주어지는 구형파를 관찰하면서 용액의 비보상 저항을 보정하여 평평한 부분을 얻고 이부위의 진폭을 샘플-홀드 회로로 채취하여 기록한다. 샘플링 위치와 기간의 조절가능 기능과 저잡음 대책을 마련하여 삼각파의 진폭을 7mV까지 낮출 수가 있어 페러데이 임피던스 영향을 줄일 수가 있었다. 몇가지 경우에 대한 성능 실험을 통해 응용성과 한계를 고찰하였다.
최근 Wireless Local Area Network(WLAN), Wide-band Code Division Multiple Access(WCDMA), CDMA2000, Bluetooth 등 다양한 모바일 통신 시스템에 대한 수요가 증가하고 있다. 이와 같은 모바일 통신 시스템에는 70dB이상의 SFDR(Spurious Free Dynamic Range)을 가진 ADC(Analog-to-Digital Converter)가 사용된다. 본 논문에서는 모바일 통신 시스템을 위한 SFDR 70dBc의 성능을 제공하는 10비트, 100Msps 파이프라인 ADC를 제안한다. 제안한 ADC는 요구되는 해상도 및 속도 사양을 만족시키기 위해 3단 파이프라인 구조를 채택하였으며, 입력단 SHA(Sample and Hold)회로에는 Nyquist 입력에서도 10비트 이상의 정확도로 신호를 샘플링하기 위해 부트스트래핑 기법 기반의 샘플링 스위치를 적용하였다. residue amplifier 회로에는 전력을 줄이기 위해 8배 residue amplifier 대신 3개의 2배 ressidue amplifier를 사용하였다. ADC의 높은 사양을 만족시키기 위해서는 높은 이득을 가지는 op-amp가 필수적이다. 제안한 ADC 는 0.18um CMOS 공정으로 설계되었으며, 100Msps의 동작 속도에서 70dBc 수준의 SFDR과 60dB 수준의 SNDR(Signal to Noise and Distortion Ratio)을 보여준다.
본 논문에서는 센서용 incremental 델타-시그마 아날로그 디지털 변환기를 설계 하였다. 회로는 크게 pre-amplifier, S & H (sample and hold) 회로, MUX와 델타-시그마 모듈레이터, 그리고 데시메이션 필터로 구성 되어 있다. 델타-시그마 모듈레이터는 3차 1-bit 구조이고 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용 하였다. 설계된 회로는 테스트 결과 5 kHz 신호 대역에서 signal-to-noise and distortion ratio (SNDR)는 87.8 dB의 성능을 가지고, differential nonlinearity (DNL)은 ${\pm}0.25$ LSB (16-bit 기준), integral nonlinearity (INL)은 ${\pm}0.2$ LSB 이다. 델타-시그마 모듈레이터 전체 소비 전력은 $941.6{\mu}W$ 이다. 최종 16-bits 출력을 얻기 위하여 리셋을 인가하는 N cycle을 200 으로 결정하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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