• 전자공학회논문지
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• 제53권7호
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• pp.17-26
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• 2016

본 논문에서는 무선 통신 시스템 및 휴대용 비디오 처리 시스템과 같은 다양한 시스템 반도체 응용을 위한 12비트 60MS/s 0.18um CMOS Flash-SAR ADC를 제안한다. 제안하는 Flash-SAR ADC는 고속으로 동작하는 flash ADC의 장점을 이용하여 우선 상위 4비트를 결정한 후, 적은 전력 소모를 갖는 SAR ADC의 장점을 이용하여 하위 9비트를 결정함으로써 해상도가 증가함에 따라 동작 속도가 제한이 되는 전형적인 SAR ADC의 문제를 줄였다. 제안하는 ADC는 전형적인 Flash-SAR ADC에서 고속 동작 시 제한이 되는 입력 단 트랙-앤-홀드 회로를 사용하지 않는 대신 SAR ADC의 C-R DAC를 단일 샘플링-네트워크로 사용하여 입력 샘플링 부정합 문제를 제거하였다. 한편, flash ADC에는 인터폴레이션 기법을 적용하여 사용되는 프리앰프의 수를 절반 수준으로 줄이는 동시에 SAR 동작 시 flash ADC에서 불필요하게 소모되는 전력을 최소화하기 위해 스위치 기반의 바이어스 전력 최소화 기법을 적용하였다. 또한 고속 동작을 위해 SAR 논리회로는 TSPC 기반의 D 플립플롭으로 구성하여 범용 D 플립플롭 대비 논리회로 게이트 지연시간을 55% 감소시킴과 동시에 사용되는 트랜지스터의 수를 절반 수준으로 줄였다. 시제품 ADC는 0.18um CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 DNL 및 INL은 12비트 해상도에서 각각 최대 1.33LSB, 1.90LSB이며, 60MS/s 동작 속도에서 동적성능은 최대 58.27dB의 SNDR 및 69.29dB의 SFDR 성능을 보인다. 시제품 ADC의 칩 면적은 $0.54mm^2$이며, 1.8V 전원전압에서 5.4mW의 전력을 소모한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권4호
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• pp.613-618
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• 2015

본 논문은 2단 플래시 A/D 변환기를 이용한 저전력 CMOS 플래시-SAR(successive approximation register)A/D 변환기를 제안한다. 전체 회로 구조는 상위 2비트 고속 플래시 A/D 변환기, 하위 8비트 저 전력 SAR A/D 변환기로 구성되어서 데이터 변환 클럭 수를 감소시켜서 변환속도를 향상시켰다. 또한 하위 8비트를 SAR 논리회로와 커패시터 D/A 변환기를 이용하여 저 전력으로 회로를 설계하였다. 제안 된 A/D 변환기는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 구현하였고 2MS/s의 변환속도를 갖으며 9.16비트의 ENOB(effective number of bit)이 측정되었다. 면적과 전력소모는 각각 $450{\times}650{\mu}m^2$와 $136{\mu}W$이고 120fJ/step의 FoM을 갖는다.

• Journal of Semiconductor Engineering
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• 제2권1호
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• pp.99-108
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• 2021

Successive Approximation Register (SAR) Analog-to-Digital Converters (ADC) seem to become the hottest ADC architecture during the past decade in implementing energy-efficient high performance ADCs. In this overview, we will review what kind of circuit techniques and architectural advances have contributed to place the SAR ADC architecture at its current position, beginning from a single SAR ADC and moving to various hybrid architectures. At the end of this overview, a recently reported compact and high-speed SAR-Flash ADC is introduced as one design example of SAR-based hybrid ADC architecture.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제4권1호
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• pp.59-63
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• 2015

This paper presents a 10-bit 10 MS/s Time-Interleaved Flash-SAR ADC with a shared Multiplying DAC. Using shared MDAC, the total capacitance in the SAR ADC decreased by 93.75%. The proposed ADC consumed 2.28mW under a 1.2V supply and achieved 9.679 bit ENOB performance. The ADC was implemented in $0.13{\mu}m$ CMOS technology. The chip area was $760{\times}280{\mu}m^2$.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제16권3호
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• pp.274-286
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• 2016

This paper presents a 4-channel multi-rate vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL) driver. In order to keep the output power constant with respect to the process, voltage, temperature (PVT) variations, this research proposes automatic power and magnitude. For the fast settling time, the high-speed 10-bit time-interleaved Flash-successive approximation analog to digital converter (Flash-SAR ADC) is proposed and shared for automatic power and magnitude calibration to reduce the die area and power consumption. This chip is fabricated using $0.13-{\mu}m$ CMOS technology and the die area is $4.2mm^2$. The power consumption is 117.84 mW per channel from a 3.3 V supply voltage at 10 Gbps. The measured resolution of bias /modulation current for APC/AMC is 0.015 mA.

• 전기전자학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.333-339
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• 2023

세계적으로 웨어러블 디바이스의 시장이 확장하고 있으며, 이를 위한 효율적인 PMIC의 수요 또한 늘어나고 있다. 웨어러블 디바이스용 PMIC 특성상 높은 에너지 효율과 작은 면적이 필요하다. 프로세스 기술의 발전으로 저전력 설계가 가능하지만, 기존의 아날로그 LDO 레귤레이터는 전원 전압이 낮아짐에 따라 설계의 어려움이 있다. 본 논문에서는 이중 루프 디지털 LDO용 coarse-fine ADC를 제안한다, ADC의 설계는 55 nm CMOS 공정으로 진행하였고 34.78 dB와 5.39 bits의 SNR과 ENOB를 갖는다.