• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.149-155
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• 2015

본 논문에서는 선형성이 개선된 5MHz의 샘플링 주파수를 가지는 10-비트 디지털/아날로그 변환기를 제안한다. 제안하는 디지털/아날로그 변환기는 10-비트 R-2R 기반 디지털/아날로그 변환기, rail-to-rail 입력 범위의 차동 전압증폭기를 이용하는 출력버퍼, 그리고 바이어스 전압을 위한 밴드-갭 기준전압 회로로 구성된다. R-2R 디지털/아날로그 변환기의 2R 구현에 스위치를 위해 사용되는 인버터의 turn-on 저항 값을 포함하여 설계함으로 선형성을 개선시킨다. DAC의 최종 출력 전압 범위는 출력버퍼에 차동전압증폭기를 이용함으로 R-2R의 rail-to-rail 출력 전압으로부터 $2/3{\times}VDD$로 결정된다. 제안된 디지털/아날로그 변환기는 1.2V 공급전압과 1-poly, 8-metal을 이용하는 130nm CMOS 공정에서 구현되었다. 측정된 디지털/아날로그 변환기의 동적특성은 9.4비트의 ENOB, 58dB의 SNDR, 그리고 63dBc의 SFDR이다. 측정된 DNL과 INL은 -/+0.35LSB 미만이다. 제작된 디지털/아날로그 변환기의 면적과 전력소모는 각각 $642.9{\times}366.6{\mu}m^2$과 2.95mW이다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제17권1호
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• pp.39-43
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• 2017

In this paper, a systematic and statistical calibration technique was implemented to calibrate a high-speed signal converting system containing multiple digital-to-analog converters (DACs). The systematic error (especially the imbalance between DACs) in the current combining network of the multi-DAC system was modeled and corrected by calculating the path coefficients for individual DACs with wideband reference signals. Furthermore, by applying a Kalman filter to suppress noise from quantization and clock jitter, accurate coefficients with minimum noise were identified. For correcting an arbitrary waveform generator with two DACs, a co-simulation platform was implemented to estimate the system degradation and its corrected performance. Simulation results showed that after correction with 4.8 Gbps QAM signal, the signal-to-noise-ratio improved by approximately 4.5 dB and the error-vector-magnitude improved from 4.1% to 1.12% over 0.96 GHz bandwidth.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제3권1호
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• pp.1-7
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• 2004

In this paper, we have developed the DC parameters test system which inspects the properties of DC parameters for semiconductor products. The developed system is interfaced by IBM-PC. It is consisted of CPLD part, ADC(Analog-to-Digital Converter), DAC(Digital-to-Analog Converter), voltage/current source, variable resistor and measurement part. In the proposed system, we have designed the constant voltage source and the constant current source in a part. In the comparison of results, the results of the simulation are very similar to the ones of the implementation.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.448-451
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• 2011

SoC에서 칩 내부의 온도를 측정하기 위한 proportional-to-absolute-temperature (PTAT) 회로와 sensing 된 아날로그 신호를 디지털로 변환하기 위해 4-bit analog-to-digital converter (ADC)로 구성된 temperature sensor를 제안한다. CMOS 공정에서 vertical PNP 구조를 이용하여 PTAT 회로가 설계되었다. 온도변화에 둔감한 ADC를 구현하기 위해 아날로그 회로를 최소로 사용하는 successive approximation (SA) ADC가 이용되었다. 4-bit SA ADC는 capacitor DAC와 time-domain 비교기를 이용함으로 전력소모를 최소화하였다. 제안된 temperature sensor는 2.5V $0.25{\mu}m$ 1-poly 9-metal CMOS 공정을 이용하여 설계되었고, $50{\sim}150^{\circ}C$ 온도 범위에서 동작한다. Temperature sensor의 면적과 전력 소모는 각각 $130{\times}390\;um^2$과 868 uW이다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2004년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.569-572
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• 2004

This paper presents a 12-Bit 250MHz CMOS current-mode Digital to Analog Converter(DAC) with current scalers and dividers. It consist of 4 MSB current scaler, 4 MLSB current divider, and 4 LSB current divider. The simulation results show a conversion rate of 250MHz, DNL/INL of ${\pm}5LSB/{\pm}7LSB$, die area of $0.55mm^2$ and Power dissipation of 27mW at 3.3V

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.420-423
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• 2015

이진가중치 전하재분배 DAC는 커패시터를 기반으로 구동하고 커패시터 값에 따라서 데이터 변환을 시킨다. 전하재분배 DAC의 성능을 결정하는 가장 중요한 요소는 정확한 커패시터와 트랜지스터 소자들의 크기와 특성의 보장이다. 그러나 고해상도의 DAC에서는 회로의 레이아웃 설계시의 mismatch와 칩의 공정변화에 의해 다양한 기생소자 성분 발생과 소자특성의 변화를 피하기는 매우 어렵다. 이러한 소자 mismatch는 DAC 각 비트의 해당 아날로그 값에 비선형 오차를 발생시켜 SNDR 성능저하를 가져오게 된다. 본 논문에서는 커패시터 mismatch에 의한 DAC의 데이터 오차를 감지하고 이를 보상하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 2개의 동일한 DAC를 사용한다. 2개의 DAC는 고정된 차이를 가진 2개의 디지털 입력을 사용함으로써 각각 데이터가 변환된다. 비교기는 허용되는 차이 보다 큰 비선형 오차를 찾을 수 있다. 우리가 제안하는 보정 방법은 비교기가 오차를 제거 할 때 까지 DAC의 커패시터 사이즈를 바꾸면서 미세한 조정을 할 수 있다. 시뮬레이션은 12bit 이진가중치 전하재분배 디지털-아날로그 변환기의 커패시터 mismatch 보정과 비선형 오차를 효과적으로 감지하는 방법을 나타낸다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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• pp.689-692
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• 1999

This paper describes a 10-bit 75-MHz CMOS current-mode DAC designed for 0.8${\mu}{\textrm}{m}$ double-poly double-metal CMOS technology. This D/A converter is implemented using a current cell matrix that can drive a resistive load without output buffer. In the DAC. a current source is proposed to reduce the linearity error caused by the threshold-voltage variations over a wafer and the glitch energy caused by the time lagging, The integral and differential linearity error are founded to be within $\pm$0.35 LSB and $\pm$0.31 LSB respectively. The maximum conversion rate is about 80 MS/s. The total power dissipation is 160 ㎽ at 75 MS/s conversion rate.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권11호
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• pp.83-94
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• 2003

본 논문에서는 빠른 정착시간을 갖는 전류셀(Current Cell) 매트릭스의 구조와 출력의 Gain error를 보정할 수 있는 Self calibration current bias 회로의 기능을 가진 고성능 10-bit D/A 변환기를 제안한다. 매트릭스 구조 회로의 복잡성으로 인한 지연시간의 증가 및 전력 소모를 최소화하기 위해 상위 6MSB(Most Significant Bit)전류원 매트릭스와 하위 4LSB(Least Significant Bit)전류원 매트릭스로 구성된 2단 매트릭스 구조로 설계되어 있다. 이러한 6＋4 분할 구조를 사용함으로써 전류 원이 차지하는 면적과 Thermometer decoder 부분의 논리회로를 가장 최적화 시켜 회로의 복잡성과 Chip 사이즈를 줄일 수 있었고 낮은 Glitch 특성을 갖는 저 전력 D/A 변환기를 구현하였다. 또한 self Calibration이 가능한 Current Bias를 설계함으로서 이전 D/A 변환기들의 칩 외부에 구현하던 Termination 저항을 칩 내부에 구현하고 출력의 선형성 및 정확성을 배가시켰다. 본 연구에서는 3.3V의 공급전압을 가지는 0.35㎛ 2-poly 4-metal N-well CMOS 공정을 사용하였고, 모의 실험결과에서 선형성이 매우 우수한 출력을 확인하였다. 또한 소비전력은 45m W로 다른 10bit D/A 변환기에 비해 매우 낮음을 확인 할 수 있었다. 실제 제작된 칩은 Spectrum analyzer에 의한 측정결과에서 100㎒ 샘플링 클럭 주파수와 10㎒ 입력 신호 주파수에서 SFDR은 약 65㏈로 측정되었고, INL과 DNL은 각각 0.5 LSB 이하로 나타났다. 유효 칩 면적은 Power Guard ring을 포함하여 1350㎛ × 750 ㎛ 의 면적을 갖는다.

• 한국항행학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.839-845
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• 2012

본 논문에서는 임베디드 웹 서버(Embedded Web Server)를 이용하여 원격에서 다양한 입출력 장치들의 상태를 계측하거나 이들을 제어하는 시스템을 설계하고 개발한다. 설계된 원격 제어 및 계측시스템은 Cortex-M3 ARM 마이크로컨트롤러를 사용하여 구현되었으며, 제어 및 계측 시스템 사용자를 위한 사용자 응용 프로그램, 그리고 디지틀 입출력 장치, AD/DAC, LCD 및 온습도 센서 등의 구동장치 프로그램 및 이벤트 처리를 위한 웹서버 프로그램을 구현하였다. 각각의 프로그램은 Eclipse 개발환경을 구축하여 Codesourcery C 언어, Java script, 그리고 HTML 언어를 사용하여 작성되었다. 본 논문에서 구현된 제어 및 계측 시스템의 실험결과는 실제로 실시간 실험을 통해, 설계된 바와 같이 사용자가 원하는 동작을 정확하게 수행하는 것을 확인하였다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제10권2호
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• pp.187-193
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• 2012

A 1 GHz CMOS fast-lock phase-locked loop (PLL) is proposed to support the quick wake-up time of mobile consumer electronic devices. The proposed fast-lock PLL consists of a conventional charge-pump PLL, a frequency-to-digital converter (FDC) to measure the frequency of the input reference clock, and a digital-to-analog converter (DAC) to generate the initial control voltage of a voltage-controlled oscillator (VCO). The initial control voltage of the VCO is driven toward a reference voltage that is determined by the frequency of the input reference clock in the initial mode. For the speedy measurement of the frequency of the reference clock, an FDC with a parallel architecture is proposed, and its architecture is similar to that of a flash analog-to-digital converter. In addition, the frequency-to-voltage converter used in the FDC is designed simply by utilizing current integrators. The circuits for the proposed fast-lock scheme are disabled in the normal operation mode except in the initial mode to reduce the power consumption. The proposed PLL was fabricated by using a 0.18-${\mu}m$ 1-poly 6-metal complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) process with a 1.8 V supply. This PLL multiplies the frequency of the reference clock by 10 and generates the four-phase clock. The simulation results show a reduction of up to 40% in the worstcase PLL lock time over the device operating conditions. The root-mean-square (rms) jitter of the proposed PLL was measured as 2.94 ps at 1 GHz. The area and power consumption of the implemented PLL are $400{\times}450{\mu}m^2$ and 6 mW, respectively.