• 제목/요약/키워드: delta-sigma modulator

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칩 외부의 아날로그 저역통과 필터를 집적시키기 위한 디지털 오디오용 보간 필터 설계 (The Design of Digital Audio Interpolation Filter for Integrating Off-Chip Analog Low-Pass Filter)

  • 신윤태;이정웅;신건순
    • 전기전자학회논문지
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    • 제3권1호
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    • pp.11-21
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    • 1999
  • 본 논문은 기존의 오디오 DAC 칩 외부의 아날로그 저역통과 필터를 하나의 칩에 집적하기 위하여 디지털 보간 필터의 구조를 FIR와 IIR 필터를 혼합한 구조를 제시하였다. 제시된 디지털 보간 필터를 이용한 ${\Delta}{\Sigma}$ 변조기 출력은 통과대역 내 (>$0.41{\times}fs$) 진폭은 ${\pm}0.001dB,\;0.41{\times}fs$에서 감쇠는 -0.0025[dB], 저지대역 이상(>$0.59{\times}fs$)에서 감쇠는 -75dB였고, 통과대역 내에서 군지연이 30.07/fs[s]이고, 군지연 오차가 0.1672%였다. 또한 저지대역 65[kHz]에서 감쇠가 약 -20[dB] 향상되어 이로 인해 기존의 디지털 보간 필터 구조에 비해 아날로그 저역통과 필터의 RC 적을 감소시킬 수 있음을 알 수 있었다.

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차량 배터리 센서용 Analog Front-End IC 설계 (Analog Front-End IC for Automotive Battery Sensor)

  • 여재진;정봉용;노정진
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제48권10호
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    • pp.6-14
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    • 2011
  • 본 논문에서는 배터리의 전류, 전압을 측정하기 위한 analog front-end IC 를 설계 하였다. 회로는 크게 programmable gain instrumentation amplifier (PGIA)와 델타-시그마 모듈레이터로 구성 되어 있다. 델타-시그마 모듈레이터는 2차 단일 비트 구조이고 0.25 ${\mu}m$ CMOS 공정을 사용 하였다. 설계된 회로는 오버 샘플링 비율이 256일 때 2 kHz 신호 대역에서 signal-to-noise ratio (SNR)는 82 dB 의 성능을 가지고, differential nonlinearity (DNL)은 ${\pm}$ 0.3 LSB (16bit 기준), integral nonlinearity (INL)은 ${\pm}$ 0.5 LSB 이다. 전체 소비 전력은 4.5 mW 이다.

연속-시간 펄스-폭-변조 ADC를 위한 LUT 기반 데시메이션 필터 설계 (Design of LUT-Based Decimation Filter for Continuous-Time PWM ADC)

  • 심재훈
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.461-468
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    • 2019
  • 연속-시간 델타-시그마 ADC는 별도의 안티-엘리아싱 필터가 필요하지 않고, 이산-시간 델타-시그마 ADC에 비해 적은 전력 소모로 넓은 대역폭의 신호를 처리할 수 있는 등 여러 가지 장점을 가지고 있다. 그러나 델타-시그마 ADC의 특성상 높은 주파수의 클럭으로 신호를 샘플링 하여야 하기 때문에, 이를 낮은 데이터 레이트의 고해상도 디지털 신호로 에일리어싱 없이 낮춰 주기 위한 데시메이션 필터가 복잡하고 고속으로 동작해야 한다. 이 논문에서는 연속-시간 델타-시그마 ADC에 펄스-폭-변조를 적용한 구조를 제안하고 이 구조를 이용함으로써 데시메이션 필터를 룩업 테이블을 이용하여 간단하게 구현할 수 있음을 보인다.

2개의 증폭기를 이용한 가변 구조 형의 4차 델타 시그마 변조기 (A Design of a Reconfigurable 4th Order ΣΔ Modulator Using Two Op-amps)

  • 양수훈;최정훈;윤광섭
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권5호
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    • pp.51-57
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    • 2015
  • 본 논문에서는 생체 신호 처리를 위한 14비트 이상의 고 해상도를 갖는 A/D 변환기 설계를 위하여 공급 전압이 1.8V인 CMOS 델타-시그마 변조기를 설계하였다. 본 논문에서 제안하는 4차 델타 시그마 변환기는 타임 인터리빙 기술을 이용하여 회로를 시간에 따라 재구성해 연산증폭기를 재사용하는 구조를 통해 차수에 따라 4개의 연산증폭기가 필요한 회로를 2개의 연산증폭기 만으로 구동 시켰다. 또한 스위치드 커패시터 적분기 구조상의 특징인 샘플링 시간과 적분 시간의 동작에 따라 샘플링 커패시터의 크기를 조절함으로서 저항 성분으로부터 발생하는 열잡음인 KT/C 잡음을 감소시킬 수 있는 회로를 제안하였다. 제안한 델타-시그마 변조기는 Magna 0.18um CMOS n-well 1 폴리 6메탈 공정을 이용하여 제작되었으며 제작된 칩의 측정 결과 전력소모는 1.8V 전원 전압에서 $828{\mu}W$이고 샘플링 및 입력 주파수가 256KHz, 1KHz일 때 최대 SNDR은 75.7dB, DR은 81.3dB로 측정되었다. KT/C 잡음 저감 회로가 적용되지 않은 회로에서는 최대 SNDR이 72.1dB 로 측정되어 KT/C 잡음 저감 회로가 적용되었을 때 약 3dB정도의 성능 향상을 나타내었다. 회로의 FOM은 41pJ/step과 142dB로 계산되었다.

A Behavioral Analysis of an Interpolation I]R Inter and Sigma Delta DAC for ADSL Applications

  • Kim, Sun-Hong;Son, Ju-Ho;Park, Seok-Woo;Kim, Dong-Yong;Yun, Chang-Hun
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
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    • pp.231-234
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    • 2002
  • A transceiver for ADSL systems contains an interpolated combfilter, halfband filters, oversampling sigma delta modulator, a current steering DAC and an analog filler. The circuit complexity of the architecture makes it necessary to use behavioral models to determine the system features. For this reason, we need a specific behavioral simulation environment using the Matlab program. The Matlab is crucial for these circuits to be rapidly incorporated in larger systems, in particular in the context of mixed-signal-test schemes. Design trade-off among the blocks has also been discussed. The design methodology is based on behavioral design and CMOS process.

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A Spread Spectrum Clock Generator for DisplayPort 1.2 with a Hershey-Kiss Modulation Profile

  • Oh, Seung-Wook;Park, Hyung-Min;Moon, Yong-Hwan;Kang, Jin-Ku
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제13권4호
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    • pp.282-290
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    • 2013
  • This paper describes a spread spectrum clock generator (SSCG) circuit for DisplayPort 1.2 standard. A Hershey-Kiss modulation profile is generated by dual sigma-delta modulators. The structure generates various modulation slopes to shape a non-linear modulation profile. The proposed SSCG for DisplayPort 1.2 generates clock signals with 5000 ppm down spreading with a Hershey-Kiss modulation profile at three different clock frequencies, 540 MHz, 270 MHz and 162 MHz. The measured peak power reduction is about 15.6 dB at 540 MHz with the chip fabricated using a $0.13{\mu}m$ CMOS technology.

주파수 판별기 구조 및 잡음 성능 분석 (Architecture and Noise Analysis of Frequency Discriminators)

  • 박성경
    • 전기전자학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.248-253
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    • 2013
  • 주파수 판별기는 주파수를 디지털 비트 신호로 변환해주는 회로로서 변조기, 동기화 회로 등에 쓰인다. 본 논문에서는 여러 종류의 일차, 이차 주파수 판별기의 구조를 모델링하고 양자화 잡음 성능을 분석하며, 새로운 구조의 델타-시그마 주파수 판별기 구조를 제안한다. 이론적 분석과 유도된 수식으로부터 출구 잡음을 구하고 모의실험으로 타당성을 검증하였다. 제안된 주파수 판별기는 전 디지털 회로로서 전 디지털 위상 잠금 루프의 궤환 경로에 적용될 수 있다.

3.3V 고속 CMOS 3차 시그마 델타 변조기 설계 (Design of a high speed 3rd order sigma-delta modulator)

  • 박준한;윤광섭
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.982-985
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    • 1999
  • An efficient technique to trade off speed for resolution is the sigma-delta modulation (SDM). This paper proposes a new SDM architecture to improve conversion rates and SNR(Signal-to Noise Ratio) by using master clock and four divided clock. The charateristics of the proposed SDM are simulated in MATLAB environment. and optimizing the capacitor sizes is done by iterative processing. other analog characteristics are simulated using 0.65${\mu}{\textrm}{m}$ n-well CMOS process, double poly and single metal. The result of simulation shows that more increasing the effective bits of internal ADC/DAC, bigger the improvement of SNR.

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적은 면적을 갖는 저전력, 고해상도 확장 개수 A/D 변환기 설계 (A Design of Low Power, High Resolution Extended-Counting A/D Converter with Small Chip Area)

  • 김정열;임신일
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(5)
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    • pp.47-50
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    • 2002
  • An extended-counting analog to digital converter (ADC) is designed to have a high resolution(14bit) with low power consumption and small dia area. First order sigma-delta modulator with a simple counter for incremental operation eliminates the need of big decimation filter in conventional sigma-delta type ADC. To improve the accuracy and linearity, extended mode of successive approximation is followed. For 14-bit conversion operation, total 263 clocks(1 clock for reset, 256 clocks for incremental operation and extended 6 clocks for successive approximation operation) are needed with the sampling rate of 10 Ms/s This ADC is implemented in a 0.6um standard CMOS technology with a die area of 1 mm ${\times}$ 0.75 mm.

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비균일 양자기에 의한 과표본화율의 멀티빗트 시그마-델타 변조기의 개발 (Development of Oversampling Sigma-Delta Modulators with Nouniform Multibit Quantizer)

  • 박종연;장목순
    • 전자공학회논문지C
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    • 제34C권1호
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    • pp.21-27
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    • 1997
  • We have proposed a new structure of the multibit ovesampling sigma-delta modulator. To solve the problkem of requring the accurate precision of the analog components, the novel digital correction scheme with a ROM-table has been employed to enhance the SNR for the proposed system. This architecture has good features compared with the 1-bit approach, including significantly lower quantisation noise for a given oversampling ratio, as well as improve dstability characteristics. Then we hve shown the validity of the proposed system by use of the software developed for the performance evaluation and by realizing the system with SCFs(switched capacitor filters).

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