• 전기전자학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.87-93
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• 2015

본 논문에서는 디지털 패스가 없는 연산증폭기 공유 기법을 이용한 $145{\mu}W$, 87dB SNR을 갖는 저전력 3차 Sigma-Delta 변조기를 제안한다. 기존 구조는 아날로그와 디지털 패스를 사용한 구조로 첫 번째 적분기의 계수가 작다는 단점을 지연된 피드포워드 패스를 추가하여 개선하였다. 제안한 구조는 디지털 패스를 제거하여 첫 번째 적분기의 계수를 크게 하였고 연상증폭기 공유 기법을 이용하여 전력소모가 기준 구조보다 적다. 전원전압 1.8V, 신호대역폭 20KHz, 샘플링 주파수 2.8224MHz 조건에서 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 제안한 구조의 시뮬레이션한 결과, SNR(Signal to Noise Ratio)은 87dB, 전력소비는 $145{\mu}W$이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.569-572
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• 2014

본 논문에서는 MEMS 용량형 센서를 위한 CMOS 스위치드-커패시터 인터페이스 회로를 설계하였다. 설계된 회로는 커패시턴스-전압 변환기(CVC), 2차 스위치드 커패시터 ${\Sigma}{\Delta}$ 변조기 및 비교기로 구성되어있다. 또한 일정한 바이어스를 공급해주는 바이어스 회로를 추가하였다. 전체적인 회로의 저주파 잡음과 오프셋을 감소시키기 위하여 Correlated-Double-Sampling(CDS) 기법과 Chopper-Stabilization(CHS) 기법을 적용하였다. 설계 결과 CVC는 20.53mV/fF의 민감도와 0.036%의 비선형성특성을 보였으며, ${\Sigma}{\Delta}$ 변조기는 입력전압 진폭이 100mV가 증가할 때, 출력의 듀티 싸이클은 약 5%씩 증가하였다. 전체회로의 선형성 에러는 0.23% 이하이며, 전류소모는 0.73mA이다. 제안된 회로는 0.35um CMOS 공정을 이용하여 설계되었으며, 입력전압은 3.3V이다. 설계된 칩의 크기는 패드를 포함하여 $1117um{\times}983um$ 이다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제2권1호
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• pp.41-48
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• 2002

This paper presents a 18-mW, 2.5-㎓ fractional-N frequency synthesizer with l-bit $4^{th}$-order interpolative delta-sigma ($\Delta{\;}$\sum$)modulator to suppress fractional spurious tones while reducing in-band phase noise. A fractional-N frequency synthesizer with a quadruple prescaler has been designed and implemented in a $0.5-\mu\textrm{m}$ 15-GHz $f_t$ BiCMOS. Synthesizing 2.1 GHzwith less than 200 Hz resolution, it exhibits an in-band phase noise of less than -85 dBc/Hz at 1 KHz offset frequency with a reference spur of -85 dBc and no fractional spurs. The synthesizer also shows phase noise of -139 dBc/Hz at an offset frequency of 1.2 MHz from a 2.1GHz center frequency.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.1887-1894
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• 2010

본 논문에서는 차량 레이더용 새로운 형태의 스위치 커패시터 시그마-델타 변조기를 제안한다. 개발된 변조기는 차량 레이더 시스템에서 고주파 대역 신호의 고해상도 데이터 변환, 즉 아날로그-디지털변환을 수행하는데 사용된다. 2.7V의 저전압 동작이 가능하며, 저 왜곡 특성을 가진 몸체효과 보상형 스위치 구조를 가진다. 이러한 변조기는0.25 마이크론 이중 폴리 3-금속 표준 CMOS 공정으로 제작되었고, $1.9 {\times}1.5mm^{2}$ 의 다이 면적을 차지한다. 제안된 회로는 2.7V의 동작 전압에서 기존의 부트스트랩형 회로보다 약 20dB 향상된 우수한 총 고조파 왜곡 특성을 보였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제16권3호
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• pp.319-329
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• 2016

High-level design aids are mandatory for design of a continuous-time delta-sigma modulator (CTDSM). This paper proposes a top-down methodology design to generate a noise transfer function (NTF) which is compensated for excess loop delay (ELD). This method is applicable to low pass loop-filter topologies. Non-ideal effects including ELD, integrator scaling issue, finite op-amp performance, clock jitter and DAC inaccuracies are explicitly represented in a behavioral simulation of a CTDSM. Mathematical modeling using MATLAB is supplemented with circuit-level simulation using Verilog-A blocks. Behavioral simulation and circuit-level simulation using Verilog-A blocks are used to validate our approach.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1321-1323
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• 2000

Sigma-delta modulation can perform A/D conversion with a high-resolution. It is useful for simplifing the system and spreading out inband signal noise. When the sigma-delta modulation is applied to a switching converter, it can suppress the harmonic frequencies of output signal and be realized with a simple structure. In this paper, some methods of sigma-delta modulation are discussed so as to find the suitable structure for a switching converter. Noise characteristics are calculated and analyzed through simulations.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제13권2호
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• pp.170-183
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• 2013

This paper gives an overview of fractional-N phase-locked loops (PLLs) with practical design perspectives focusing on a ${\Delta}{\Sigma}$ modulation technique and a finite-impulse response (FIR) filtering method. Spur generation and nonlinearity issues in the ${\Delta}{\Sigma}$ fractional-N PLLs are discussed with simulation and hardware results. High-order ${\Delta}{\Sigma}$ modulation with FIR-embedded filtering is considered for low noise frequency generation. Also, various architectures of finite-modulo fractional-N PLLs are reviewed for alternative low cost design, and the FIR filtering technique is shown to be useful for spur reduction in the finite-modulo fractional-N PLL design.

• 전기전자학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.263-271
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• 2014

본 논문에서는 모바일 기기의 배터리 전력관리 IC(Battery Management IC)에서 전압 및 온도를 측정하여 디지털 신호로 바꾸어 주는데 필요한 시그마-델타 모듈레이터를 설계하였다. 제안하는 이산-시간 시그마-델타 모듈레이터는 2차의 단일 비트 구조이고 0.13um CMOS 공정으로 제작되었다. 모듈레이터의 소모전류를 줄이기 위하여 switched-opamp 방식을 적용하여 설계하였다. 제안하는 모듈레이터는 오버 샘플링 비율이 256 일 때 256kHz의 클락 주파수에서 83-dB의 dynamic range와 81.7dB의 peak signal-to-(noise + distortion) ratio(SNDR)를 가진다. 3.3 V의 전원전압에서 0.66 mW의 전력을 소모하며 모듈레이터 코어의 면적은 $0.425mm^2$ 이다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제43권1호
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• pp.39-44
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• 2006

델타시그마 변환기에서 limit cycle 에 의한 패턴 노이즈 문제는 오래 동안 설계자들을 괴롭혀 온 문제이다. 델타시그마 변환기의 동작과 출력은 입력과 초기치에 의해 결정된다. 본 논문은 델타시그마 변환기의 구조에 따른 패턴잡음의 발생정도를 널리 쓰이는 네 가지 모델로 비교 하였다. 델타시그마 변환기 중 적분기형 과 공진기형의 차이와 부궤환 방식에 따른 차이를 비교 하였으며 그 결과는 적분기 형식의 증폭단을 사용하는 델타시그마 변환기가 패턴잡음을 적게 발생시키는 것으로 판명되었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권2호
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• pp.25-33
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• 2007

본 논문에서는 높은 dynamic range(DR)를 얻을 수 있는 단일-비트 4차 델타-시그마 모듈레이터를 제시하였으며, 이를 구현하였다. 본 모듈레이터에 사용된 루프 필터의 구조는 피드백 패스와 피드포워드 패스를 혼합하여 사용한 구조이며, 스위치-커패시터(switched-capacitor) 방식으로 구현되었다. 측정 결과로는 20kHz의 기저대역(base band)에서 3.2MHz의 클록을 사용하였을 때 최대 99dB의 DR을 얻었다. 본 모듈레이터는 $0.18{\mu}m$ standard CMOS 공정으로 만들어졌다.