본문 바로가기
HOME> 논문 > 논문 검색상세

논문 상세정보

저 전력 Folding-Interpolation기법을 적용한 1.8V 6-bit 100MS/s 5mW CMOS A/D 변환기의 설계
Design of an 1.8V 6-bit 100MS/s 5mW CMOS A/D Converter with Low Power Folding-Interpolation Techniques

문준호   (동국대학교 반도체과학과UU0000452  ); 황상훈   (동국대학교 반도체과학과UU0000452  ); 송민규   (동국대학교 반도체과학과UU0000452  );
  • 초록

    본 논문에서는, 1.8V 6-bit 100MSPS CMOS A/D 변환기를 제안한다. 제안하는 A/D 변환기는 저 전력소모를 위해 폴딩 구조의 A/D 변환기로 구현되었으며, 특히 전압구동 인터폴레이션 기법을 사용하여 전력소모를 최소화하였다. 또한 전체 A/D 변환기의 전력소모 감소를 위해 새로운 폴더 감소회로를 제안하여 기존의 폴딩 A/D 변환기에 비해 폴더 및 프리앰프 수를 절반으로 줄였고, 새로운 프리앰프 평균화 기법을 제안하여 전체 A/D 변환기의 성능을 향상시켰다. 설계된 A/D 변환기는 100MSPS의 변환속도에서 50MHz의 ERBW를 가지며, 이때의 전력소모는 4.38mW로 나타난다. 또한 측정결과 FoM은 0.93pJ/convstep의 우수한 성능 지표를 갖으며, INL 및 DNL은 각각 ${\pm}0.5 LSB$ 이내의 측정결과를 보였다. 제안하는 A/D 변환기는 0.18um CMOS공정으로 제작되었고 유효 칩 면적은 $0.28mm^2$ 이다.


    In this paper, CMOS analog-to-digital converter (ADC) with a 6-bit 100MSPS at 1.8V is described. The architecture of the proposed ADC is based on a folding type ADC using resistive interpolation technique for low power consumption. Further, the number of folding blocks (NFB) is decreased by half of them compared to the conventional ones. A moebius-band averaging technique is adopted at the proposed ADC to improve performance. With the clock speed of 100MSPS, the ADC achieves an effective resolution bandwidth (ERBW) of 50MHz, while consuming only 4.5mW of power. The measured result of figure-of-merit (FoM) is 0.93pJ/convstep. The INL and DNL are within ${\pm}0.5 LSB$ , respectively. The active chip occupies an area of $0.28mm^2$ in 0.18um CMOS technology.


  • 주제어

    ADC .   Folding-Interpolation Architecture .   Folder Reduction Circuit .   Novel averaging technique.  

  • 참고문헌 (12)

    1. R. Grift. I. Rutten and M. Veen, 'An 8-bit Video ADC Incorporation Folding and Interpolation Technique', IEEE J. Solid-State Circuits, vol. SC-22, no. 6, pp. 994-953 Dec. 1987 
    2. R. Plassche and P. Baltus, 'An 8-bit l00-MHz Full-Nyquist Analog-to-Digital Converter, 'IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 23, no. 6, pp. 1334-1344, DEC. 1988 
    3. Pieter VorenKamp. 'A 12-b 60-MSample/s Cascaded Folding and Interpolation ADC', IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 32. 12 1876-1886 Dec. 1997 
    4. Silva, R.T., Fernandes, J.R, 'A low-power CMOS folding and interpolation A/D converter with error correction', Circuits and Systems, 2003 ISCAS, 25-28 May 2003 Page(s):I-949, I-952 vol.1 
    5. Hui Pan and Asad A. Abidi, 'Signal folding in A/D Converters', IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers, Volume51, Issue 1, Jan 2004 Page(s): 3-14 
    6. Peter Scholtens, Maarten Vertergt, 'A 6b 1.6GSample/s Flash ADC in 0.18um CMOS using Averaging Termination.'in ISSCC 
    7. Rudy van de Plassche, 'CMOS Integrated Analog-to-Digital and Digital-Analog Converter', Kluwer Academic Publishers, pp 128-130, 2003 
    8. Evandro Mazina Martinx and Elnatan Chagas Ferreira, 'An 8-bit Folding A/D Converter with a New Interpolation Technique', Analog Integrated Circuits and Signal Processing, vol 41, pp 237-252, 2004 
    9. Koichi Ono, Hirotaka Shimizu, Junko Ogawa, Masashi Takeda and Motoyasu Yano, 'A 6bit 400Msps 70mW ADC Using Interpolation Parallel Scheme' IEEE Symposium On VLSI Circuits Digest of Technical Papers 2002 
    10. Renato T. Silva and Jorge R. Fernandes, 'A Low-Power CMOS Folding and Interpolation A/D Converter with Error Correction' Circuits and Systems ISCAS '03, Vol 1, 25-28 Page(s):I-949 - I-952 Vol.1 May 2003 
    11. Koen Uyttenhove and Michiel S. J. Steyaert, 'A 1.8-V 6-Bit 13-GHz Flash ADC in 0.25-㎛ CMOS' IEEE Journal of Solid-State Circuits, Vol.38, No.7, July 2003 
    12. Christoph Sandner, Martin Clara, Andreas Santner, Thomas Hartig, and Franz Kuttner, 'A 6-Bit 1.2-GS/s Low-Power Flash-ADC in 0.13-${\mu}m$ Digital CMOS' IEEE Journal of Solid-State Circuits, Vol.40, No.7, July 2005 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (2)

    1. Jung, Min-Ho ; Moon, Jun-Ho ; Hwang, Sang-Hoon ; Song, Min-Kyu 2007. "Design of an 1.8V 6-bit 1GS/s 60mW CMOS A/D Converter Using Folding-Interpolation Technique" 電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. SD, 반도체, 44(11): 74~81     
    2. Moon, Jun-Ho ; Park, Sung-Hyun ; Song, Min-Kyu 2011. "An 1.2V 10b 500MS/s Single-Channel Folding CMOS ADC" 電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. SD, 반도체, 48(1): 14~21     

 저자의 다른 논문

  • 문준호 (2)

    1. 2010 "데이터변환기 설계기술 현황 및 전망" 電子工學會誌 = The journal of Korea Institute of Electronics Engineers 37 (10): 17~28    
    2. 2010 "홀수개의 폴딩 블록으로 구현된 1.2V 8-bit 800MSPS CMOS A/D 변환기" 電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. SD, 반도체 47 (7): 61~69    
  • Song, Min-Kyu (22)

 활용도 분석

  • 상세보기

    amChart 영역
  • 원문보기

    amChart 영역

원문보기

무료다운로드
  • NDSL :
유료다운로드

유료 다운로드의 경우 해당 사이트의 정책에 따라 신규 회원가입, 로그인, 유료 구매 등이 필요할 수 있습니다. 해당 사이트에서 발생하는 귀하의 모든 정보활동은 NDSL의 서비스 정책과 무관합니다.

원문복사신청을 하시면, 일부 해외 인쇄학술지의 경우 외국학술지지원센터(FRIC)에서
무료 원문복사 서비스를 제공합니다.

NDSL에서는 해당 원문을 복사서비스하고 있습니다. 위의 원문복사신청 또는 장바구니 담기를 통하여 원문복사서비스 이용이 가능합니다.

이 논문과 함께 출판된 논문 + 더보기