본 논문에서는 가속도 센서 및 자이로 센서 등과 같이 고해상도 및 작은 면적과 적은 전력 소모를 동시에 요구하는 센서 인터페이스 응용을 위한 12비트 1kS/s 65uA 0.35um CMOS 알고리즈믹 A/D 변환...
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2008
Korean
KCI등재
학술저널
69-76(8쪽)
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본 논문에서는 가속도 센서 및 자이로 센서 등과 같이 고해상도 및 작은 면적과 적은 전력 소모를 동시에 요구하는 센서 인터페이스 응용을 위한 12비트 1kS/s 65uA 0.35um CMOS 알고리즈믹 A/D 변환...
본 논문에서는 가속도 센서 및 자이로 센서 등과 같이 고해상도 및 작은 면적과 적은 전력 소모를 동시에 요구하는 센서 인터페이스 응용을 위한 12비트 1kS/s 65uA 0.35um CMOS 알고리즈믹 A/D 변환기 (ADC)를 제안한다. 제안하는 ADC는 재순환 기법을 이용한 알고리즈믹 구조를 사용하여 샘플링 속도, 해상도, 전력 소모 및 면적을 최적화하였으며, 일반적인 열린 루프 샘플링 기법을 적용한 버전1과 오프셋 및 플리커 잡음을 제거하여 동적 성능을 향상시키기 위해 닫힌 루프 샘플링 기법을 적용한 버전2로 각각 제작되었다. 또한 SHA와 MDAC 회로에는 스위치 기반의 전력 최소화 기법과 바이어스 공유 기법이 적용된 2단 증폭기를 사용하여 면적과 전력 소모를 최소화시켰다. 한편, 저전력, 소면적 구현을 위한 개선된 기준 전류 및 전압 발생기를 온-칩으로 집적하였으며, 시스템 응용에 따라 선택적으로 다른 크기의 기준 전압 값을 외부에서 인가할 수 있도록 하였다. 제안하는 시제품 ADC는 0.35um 2P4M CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 DNL 및 INL은 12비트 해상도에서 각각 최대 0.78LSB, 2.24LSB의 수준을 보이며, 동적 성능으로는 1kS/s의 동작 속도에서 버전1, 버전2 각각 최대 60㏈, 63㏈ 수준의 SNDR과 70㏈, 75㏈ 수준의 SFDR을 보여준다. 시제품 ADC의 칩 면적은 버전1, 버전2 각각 0.78㎟, 0.81㎟이며 전력 소모는 2.5V 전원 전압과 1kS/s의 동작 속도에서 각각 0.163㎽, 0.176㎽이다.
다국어 초록 (Multilingual Abstract)
This work proposes a 12b 1kS/s 65uA 0.35um CMOS algorithmic ADC for sensor interface applications such as accelerometers and gyro sensors requiring high resolution, ultra-low power, and small size simultaneously. The proposed ADC is based on an algori...
This work proposes a 12b 1kS/s 65uA 0.35um CMOS algorithmic ADC for sensor interface applications such as accelerometers and gyro sensors requiring high resolution, ultra-low power, and small size simultaneously. The proposed ADC is based on an algorithmic architecture with recycling techniques to optimize sampling rate, resolution, chip area, and power consumption. Two versions of ADCs are fabricated with a conventional open-loop sampling scheme and a closed-loop sampling scheme to investigate the effects of offset and 1/f noise during dynamic operation. Switched bias power-reduction techniques and bias circuit sharing reduce the power consumption of amplifiers in the SHA and MDAC. The current and voltage references are implemented on chip with optional off-chip voltage references for low-power SoC applications. The prototype ADC in a 0.35um 2P4M CMOS technology demonstrates a measured DNL and INL within 0.78LSB and 2.24LSB, and shows a maximum SNDR and SFDR of 60㏈ and 70㏈ in version1, and 63㏈ and 75㏈ in version2 at 1kS/s. The version1 and version2 ADCs with an active die area of 0.78㎟ and 0.81㎟ consume 0.163㎽ and 0.176㎽ at 1kS/s and 2.5V, respectively.
목차 (Table of Contents)
참고문헌 (Reference)
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2 M. Furuta, "A cyclic A/D converter with pixel noise and column-wise offset cancellation for CMOS image sensors" 411-414, 2005
3 P. W. Li, "A Ratio-Independent Algorithmic Analog-to- Digital Conversion Technique" 19 (19): 828-836, 1984
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10 J. A. M. Jarvinen, "A 12-bit 32uW Ratio-Independent Algorithmic ADC" Symp. VLSI Circuits Dig. Tech. Papers 58-59, 2006
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고에너지 전자빔을 이용하여 저궤도 인공위성의 실리콘 태양센서의 내방사선 특성 연구
ESD에 따른 산화형 VCSEL 열화 과정의 등가회로 모델을 이용한 분석
비 정렬된 입출력단자를 갖는 능동형 방향성 결합기에서 반사감도를 최소화하기 위한 새로운 설계조건 제안
Shannon Capacity에 근접하는 고효율의 6-ary Runlength-Limited Code
학술지 이력
연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
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2014-01-21 | 학회명변경 | 영문명 : The Institute Of Electronics Engineers Of Korea -> The Institute of Electronics and Information Engineers | |
2012-09-01 | 평가 | 학술지 통합(등재유지) | |
2011-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지(등재유지) | |
2009-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지(등재유지) | |
2007-10-04 | 학술지명변경 | 한글명 : 전자공학회논문지 - SD</br>외국어명 : SemiconductorandDevices | |
2007-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지(등재유지) | |
2005-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지(등재유지) | |
2002-07-01 | 평가 | 등재학술지 선정(등재후보2차) | |
2000-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정(신규평가) |