• ETRI Journal
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• 제30권3호
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• pp.377-382
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• 2008

A novel power amplifier for a polar transmitter is proposed to achieve better spectral performance for a wideband envelope signal. In the proposed scheme, 2-bit sigma-delta (${\Sigma}{\Delta}$) modulation of the envelope signal is introduced, and the power amplifier configuration is modified in a binary form to accommodate the 2-bit digitized envelope signals. The 2-bit ${\Sigma}{\Delta}$ modulator lowers the noise of the envelope signal by fine quantization and thus enhances the spectral property of the RF signal. The Ptolemy simulation results of the proposed structure show that the spectral noise is reduced by 10 dB in a full transmit band of the EDGE system. The dynamic range is also enhanced. Since the performance is improved without increasing the over-sampling ratio, this technique is best suited for wireless communication with high data rates.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.1558-1563
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• 2007

논문은 fractional-N 방식의 주파수 합성기(PLL)를 낮은 차수의 ${\Delta}{\Sigma}$변조기로 더욱 높은 성능의 PLL로 설계하기 위하여 대역폭 가변 방식의 PLL과 ${\Delta}{\Sigma}$방식의 fractional-N PLL의 구조를 합성한 새로운 방식의 PLL을 제안한다. Matla으로 대역폭 가변을 이용한 ${\Delta}{\Sigma}$방식의 fractional-N PLL의 시뮬레이션을 수행하여 제안된 구조의 특성을 관찰하였다. 본 논문의 대역폭 가변 PLL은 HSPICE 0.35um CMOS 공정을 이용하여 시뮬레이션 하였고, 그 결과 제안된 PLL은 빠른 록이 가능하고 fractional spur를 20dB 정도 낮출 수 있었다.

• 전기학회논문지
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• 제57권6호
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• pp.1081-1086
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• 2008

This paper presents the $3^{rd}$ 4bit sigma delta modulator with the block and timing diagrams of DWA(Data Weighted Averaging) to optimize a operating time. In the modulator, the proposed DWA structure has a stable operation and timing margin so as to remove three latches and another clock. Because the modulator with proposed DWA structure improve timing margin about 23%. It can increase sampling frequency up to 244MHz. Through the MATLAB modeling, the optimized coefficients are obtained to design the modulator. The fully differential SC integrators, DAC, switch, quantizer, and DWA are designed by considering the nonideal characteristics. The designed $3^{rd}$ order 4bit modulator has a power consumption of 40mW and SNR(signal to noise ratio) of 77.2dB under 1.2V supply and 64MHz sampling frequency.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제8권2호
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• pp.76-83
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• 2008

A low power(9 mW) highly-digitized 2.4 GHz receiver for sensor network applications(IEEE 802.15.4 LR-WPAN) is realized by a $0.18{\mu}m$ CMOS process. We adopted a novel receiver architecture adding an intermediate frequency (IF) level detection scheme to a low-power complex fifth-order continuous-time(CT) bandpass L:tl modulator in order to digitalize the receiver. By the continuous-time bandpass architecture, the proposed $\Sigma\Delta$ modulator requires no additional anti-aliasing filter in front of the modulator. Using the IF detector, the achieved dynamic range(DR) of the over-all system is 95 dB at a sampling rate of 64 MHz. This modulator has a bandwidth of 2 MHz centered at 2 MHz. The power consumption of this receiver is 9.0 mW with a 1.8 V power supply.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.8-16
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• 2020

본 논문에서는 polymerase chain reaction (PCR) 응용에 적합한 저잡음 CMOS 이미지 센서에 사용되는 컬럼-패러럴 analog-to-digital converter (ADC) 어레이를 위한 cascaded-of-integrator feedforward (CIFF) 구조의 단일 비트 2차 델타-시그마 모듈레이터를 제안하였다. 제안된 모듈레이터는 CMOS 이미지 센서에 입사된 빛의 신호에 해당하는 픽셀 출력 전압을 디지털 신호로 변환시키는 컬럼-패러럴 ADC 어레이를 위해 하나의 픽셀 폭과 동일한 10㎛ 컬럼 폭 내에 2개의 스위치드 커패시터 적분기와 단일 비트 비교기로 구현하였다. 또한, 모든 컬럼의 모듈레이터를 동시에 구동하기 위한 주변 회로인 비중첩 클록 발생기 및 바이어스 회로를 구성하였다. 제안된 델타-시그마 모듈레이터는 110nm CMOS 공정으로 구현하였으며 12kHz 대역폭에 대해 418의 oversampling ratio (OSR)로 88.1dB의 signal-to-noise-and-distortion ratio (SNDR), 88.6dB의 spurious-free dynamic range (SFDR) 및 14.3비트의 effective-number-of-bits (ENOB)을 달성하였다. 델타 시그마 모듈레이터의 면적 및 전력 소비는 각각 970×10 ㎛2 및 248㎼이다.

• 전자공학회논문지
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• 제49권11호
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• pp.149-156
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• 2012

디지털 입력 D급 증폭기는 보청기에서 사용되고 있으며 D급 증폭기는 디지털 회로와 아날로그 회로로 구성되어진다. 아날로그 회로는 가청 주파수 대역에서 잡음을 억제하고 디지털 입력을 아날로그 신호로 변환한다. 본 논문에서 제안한 인터폴레이티드 디지털 델타-시그마 변조기는 디지털 신호 처리기의 출력 신호를 D/A 변조기 입력에 적합하도록 데이터를 변조시킨다. 디지털 필터는 16-bit, 25-kbps 펄스 코드 변조 신호를 16-bit, 50-kbps 신호로 보간 작업을 한다. 이 보간 필터 출력은 3차 디지털 델타-시그마 변조기를 통하여 노이즈 쉐이핑(noise shaping) 처리된다. 최종적으로, 1.5-bit, 3.2-Mbps 신호가 D/A 변조기 입력으로 인가된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권11A호
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• pp.1812-1819
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• 2001

본 논문에서는 OSR=25에서 1 [MHz] 신호 대역폭, 12-비트 해상도를 만족하는 SOSOC $\Sigma$-Δ길 변조기 설계를 위하여 아날로그 비이상성 허용범위를 조사하였다. 공급전압 3.3 [V]에서 사양을 만족하는 $\Sigma$-Δ 변조기 설계를 위하여 우선 저전압에 적합한 SOSOC $\Sigma$-Δ 변조기 모델과 이득계수를 구하였다. 그리고 아날로그 비이상성인 증폭기 유한한 이득, SR, 폐루프 극점, 스위치 ON 저항 그리고 캐패시터 부정합과 같은 $\Sigma$-Δ 변조기의 성능 저하 요인들을 이상적인 $\Sigma$-Δ 변조기 모델에 첨가하여 $\Sigma$-Δ 변조기의 성능 예측과 비 이상성의 허용범위를 규정하였다. 이를 토대로 사양을 만족하는 $\Sigma$-Δ 변조기 설계 시 $\Sigma$-Δ 변조기를 구성하는 회로의 사양에 대한 지침과 $\Sigma$-Δ 변조기의 성능을 예측 할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.197-204
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• 2010

본 논문은 저 전압 및 저 왜곡 스위치형 커패시터 (switched-capacitor, SC)를 적용한 새로운 형태의 몸체효과 보상형 스위치 구조를 제안한다. 제안된 회로는 저 전압 SC회로를 위해서 rail-to-rail 스위칭을 허용하며, 기존의 부트스트랩 된 회로 (19dB)보다 더 우수한 총 고조파 왜곡을 가진다. 설계된 2-1 캐스케이드 시그마 델타 변조기는 통신 송수신 시스템내의 오디오 코덱을 위한 고해상도 아날로그-디지털변환을 수행한다. 1단 폴드형 캐스코드 연산증폭기 및 2-1 캐스케이드 시그마 델타 변조기는 0.25 마이크론 이중 폴리 3-금속 표준 CMOS 공정으로 제작되었으며, 2.7V에서 동작한다. 연산증폭기의 1% 정착시간은 16 pF의 부하 용량에 대해 560ns를 보였다. 제작된 시그마 델타 변조기에 대한 검사는 비트 스트림 검사 및 아날로그 분석기를 이용하여 수행 되었다. 다이크기는 $1.9{\times}1.5\;mm^2$였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.786-792
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• 2018

본 논문에서는 저전력 센서용 아날로그-디지털 변환기를 위한 cascade of integrator feedback (CIFB) 구조의 3차 시그마-델타 아날로그 모듈레이터가 제안된다. 제안된 시그마-델타 아날로그 모듈레이터는 gain-enhanced current-mirror 기반 증폭기를 사용하는 3개의 스위치 커패시터 적분기, 단일 비트 비교기, 그리고 비중첩 클럭 발생기로 구성된다. 160의 오버 샘플링 비율과 90.45dB의 신호 대 잡음비를 가지는 시그마-델타 아날로그 모듈레이터는 1.2V 공급 전압의 $0.11{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계되며, $0.145mm^2$의 면적과 $341{\mu}W$의 전력을 소모한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.970-976
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• 2007

본 논문에서는 2비트 시그마-델타 변조기를 도입한 새로운 구조의 폴라 트랜스미터에 대해 논의한다. 제안된 구조에서는 2비트 시그마-델타 변조 방식을 도입하여 양자화 잡음을 낮추도록 하였다. 전력 증폭기는 2비트 디지털 처리된 진폭 신호를 받아들이기 위하여 2진법의 형태로 분할되도록 고안되었다. 새로운 구조의 폴라 트랜스미터를 EDGE 시스템에 적용하여 시뮬레이션 한 결과, 전체 전송 대역에서 스펙트럼 특성이 개선되는 것을 확인할 수 있었다. 2비트 변조기에 세밀한 양자화 방식을 적용함으로써 오버 샘플링 비가 2배 이상 증가한 정도의 잡음 감소 특성을 얻을 수 있었고 오버 샘플링 비를 증가시키지 않고도, 트랜스미터 출력 신호의 주파수 잡음을 10dB 이상 낮출 수 있었다. 또한, 전력 증폭기를 2진법으로 분할한 결과 다이나믹 영역이 5dB 정도까지 증가하는 효과를 얻었다.