This paper presents a CMOS readout circuit for MEMS(Micro Electro Mechanical System) acceleration sensors. It consists of a MEMS accelerometer, a capacitance to voltage converter(CVC) and a second-order switched-capacitor ${\Sigma}{\Delta}$ modulator. Correlated-double-sampling(CDS) and chopper-stabilization(CHS) techniques are used in the CVC and ${\Sigma}{\Delta}$ modulator to reduce the low-frequency noise and DC offset. The sensitivity of the designed CVC is 150mV/g and its non-linearity is 0.15%. The duty cycle of the designed ${\Sigma}{\Delta}$ modulator output increases about 10% when the input voltage amplitude increases by 100mV, and the modulator's non-linearity is 0.45%. The total sensitivity is 150mV/g and the power consumption is 5.6mW. The proposed circuit is designed in a 0.35um CMOS process with a supply voltage of 3.3V and a operating frequency of 2MHz. The size of the designed chip including PADs is $0.96mm{\times}0.85mm$.
The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers B
/
v.50
no.10
/
pp.513-519
/
2001
This paper proposed a random sigma-delta modulator(RSDM), which is constructed by a 1st order sigma-delta modulator(SDM) and a simple structured random binary generator(RBG). The 1st order SDM produces a switching pulse waveform which has the same low-frequency component as the reference input, while the RBG spreads the distribution of the number of sampling per switching cycle, and thus disperses the spectrum spikes in the output. The relationship between the harmonic spectra and the number of sampling per switching cycle is studied through computer simulations, and the frequency spectra of the RSDM are confirmed in an experimental setup.
The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
/
v.13
no.1
/
pp.8-16
/
2020
In this paper, a single-bit 2nd-order delta-sigma modulator with the architecture of cascaded-of-integrator feedforward (CIFF) is proposed for column-parallel analog-to-digital converter (ADC) array used in a low noise CMOS image sensor. The proposed modulator implements two switched capacitor integrators and a single-bit comparator within only 10-㎛ column-pitch for column-parallel ADC array. Also, peripheral circuits for driving all column modulators include a non-overlapping clock generator and a bias circuit. The proposed delta-sigma modulator has been implemented in a 110-nm CMOS process. It achieves 88.1-dB signal-to-noise-and-distortion ratio (SNDR), 88.6-dB spurious-free dynamic range (SFDR), and 14.3-bit effective-number-of-bits (ENOB) with an oversampling ratio (OSR) of 418 for 12-kHz bandwidth. The area and power consumption of the delta-sigma modulator are 970×10 ㎛2 and 248 ㎼, respectively.
Kim, Hwa-Young;Ryu, Jang-Woo;Jung, Min-Chul;Sung, Man-Young
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
/
2004.11a
/
pp.57-60
/
2004
This paper presents multibit Sigma-Delta ADC using Leslie-Singh Structure to Improve nonlinearity of feedback loop. 4-bit flash ADC for multibit Quantization in Sigma Delta modulator offers the following advantages such as lower quantization noise, more accurate white-noise level and more stability over single quantization. For the feedback paths consisting of DAC, the DAC element should have a high matching requirement in order to maintain the linearity performance which can be obtained by the modulator with a multibit quantizer. Thus a Sigma-Delta ADC usually adds the dynamic element matching digital circuit within feedback loop. It occurs complexity of Sigma-Delta Circuit and increase of power dissipation. In this paper using the Leslie-Singh Structure for improving nonliearity of ADC. This structure operate at low oversampling ratio but is difficult to achieve high resolution. So in this paper propose improving loop filter for single-bit feedback multi-bit quantization Sigma-Delta ADC. It obtained 94.3dB signal to noise ratio over 615kHz bandwidth, and 62mW power dissipation at a sampling frequency of 19.6MHz. This Sigma Delta ADC is fabricated in 0.25um CMOS technology with 2.5V supply voltage.
Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
/
v.49
no.11
/
pp.149-156
/
2012
A digital input class-D audio amplifier is presented for digital hearing aid. The class-D audio amplifier is composed of digital and analog circuits. The analog circuit converts a digital input to a analog audio signal (DAC) with noise suppression in the audio band. An interpolated digital delta-sigma modulator is used to convert data types between digital signal processor (DSP) and digital-to-analog converter (DAC). An 16-bit, 25-kbps pulse code modulated (PCM) input is interpolated to 16-bit, 50-kbps by a digital filter. The output signal of interpolation filter is noise-shaped by a third-order digital sigma-delta modulator (SDM). As a result, 1.5-bit, 3.2-Mbps signal is applied to simple digital to analog converter.
Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
/
v.14
no.1
/
pp.197-204
/
2010
This paper proposes a new body-effect compensated switch configuration for low voltage and low distortion switched-capacitor (SC) applications. The proposed circuit allows rail-to-rail switching operation for low voltage SC circuits and has better total harmonic distortion than the conventional bootstrapped circuit by 19 dB. A 2-1 cascaded sigma-delta modulator is provided for performing the high-resolution analog-to-digital conversion on audio codec in a communication transceiver. An experimental prototype for a single-stage folded-cascode operational amplifier (opamp) and a 2-1 cascaded sigma-delta modulator has been implemented m a 0.25 micron double-poly, triple-metal standard CMOS process with 2.7 V of supply voltage. The 1% settling time of the opamp is measured to be 560 ns with load capacitance of 16 pF. The experimental testing of the sigma-delta modulator with bit-stream inspection and analog spectrum analyzing plot is performed. The die size is $1.9{\times}1.5\;mm$.
A third-order sigma-delta modulator with the architecture of cascade of integrator feedback (CIFB) is proposed for an analog-digital converter used in low-power sensor interfaces. It consists of three switched-capacitor integrators using a gain-enhanced current-mirror-based amplifier, a single-bit comparator, and a non-overlapped clock generator. The proposed sigma-delta analog modulator with over-sampling ratio of 160 and maximum SNR of 90.45 dB is implemented using $0.11-{\mu}m$ CMOS process with 1.2-V supply voltage. The area and power consumption of the sigma-delta analog modulator are $0.145mm^2$ and $341{\mu}W$, respectively.
The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
/
v.18
no.8
/
pp.970-976
/
2007
This paper presents a novel polar transmitter architecture with a 2-bit sigma-delta modulator. In the proposed architecture, the 2-bit sigma-delta modulator is introduced to suppress quantization noise of conventional sigma-delta modulator. The power amplifier configuration is also modified in a binary form to accommodate the 2-bit digitized envelope signal. The Ptolemy simulation results of the proposed structure show that the spectral property is greatly improved in full transmit band of EDGE system. The fine quantization scheme of the 2-bit modulator lowers the noise level by 10dB without increasing the over-sampling ratio, which may be obtained if the over-sampling ratio increases twofold. Dynamic range is also enhanced up to 5dB owing to the new form of the power amplifier in the transmitter.
This paper describes design technique of switched-capacitor 1V delta-sigma modulator. To solve the incomplete switching operation at low voltage, bootstrapping technique is used. For PMOS input pair of 1V operational amplifier, simple common mode level down technique is used. Designed 2nd order single loop modulator has an oversampling ratio of 64 and obtains a peak SNR of 71dB, a dynamic range of 73 dB with the power consumption of 350uW at 1V power supply.
Jo, Jun-Gi;Noh, Jin-Ho;Jeong, Tae-Seong;Yoo, Chang-Sik
Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
/
v.47
no.11
/
pp.6-12
/
2010
A sigma-delta modulator based class-D audio amplifier is presented. Parallel digital input is serialized to two-bit output by a fourth-order digital sigma-delta noise shaper. The output of the digital sigma-delta noise shaper is applied to a fourth-order analog sigma-delta modulator whose three-level output drives power switches. The pulse density modulated (PDM) output of the power switches is low-pass filtered by an LC-filter. The PDM output of the power switches is fed back to the input of the analog sigma-delta modulator. The first integrator of the analog sigma-delta modulator is a hybrid of continuous-time (CT) and switched-capacitor (SC) integrator. While the sampled input is applied to SC path, the continuous-time feedback signal is applied to CT path to suppress the noise of the PDM output. The class-D audio amplifier is fabricated in a standard $0.13-{\mu}m$ CMOS process and operates for the signal bandwidth from 100-Hz to 20-kHz. With 4-${\Omega}$ load, the maximum output power is 18.3-mW. The total harmonic distortion plus noise and dynamic range are 0.035-% and 80-dB, respectively. The modulator consumes 457-uW from 1.2-V power supply.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.