KCI등재
재구성가능 연산증폭기를 사용한 저전력 4차 델타-시그마 변조기 설계
저자
성재현(Jae-Hyeon Sung) ; 이동현(Dong-Hyun Lee) ; 윤광섭(Kwang Sub Yoon)
발행기관
학술지명
전자공학회논문지(Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers )
권호사항
발행연도
2017
작성언어
Korean
주제어
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
24-32(9쪽)
KCI 피인용횟수
1
DOI식별코드
제공처
소장기관
본 논문에서는 생체 신호 처리를 위한 12비트 이상의 고 해상도를 갖는 저 전력 CMOS 4차 델타-시그마 변조기를 설계하였다. 제안하는 4차 델타-시그마 변조기는 시간 분할 기법을 이용하여 회로를 시간에 따라 재구성해 4개의 연산증폭기가 필요한 회로를 1개의 연산증폭기만으로 구동 시켰다. 이를 통하여 일반적인 구조보다 전력소모를 75% 감소시킬 수 있다. 또한 kT/C 잡음과 칩 면적을 고려하여 변조기의 입력단과 출력 단의 커패시터들을 안정적으로 구동하기 위하여 적분기내 가변되는 증폭기를 설계하였다. 첫 번째와 두 번째 클럭 위상에서는 2단 연산 증폭기가 동작하고, 세 번째와 네 번째 위상에서는 1단 연산 증폭기가 동작한다. 이로 인하여 두 가지 위상 조건에서 연산증폭기의 위상여유가 60~90도 이내에 존재하게 하므로서 변조기의 안정성을 크게 향상시켰다. 제안한 변조기는 0.18μm CMOS N-well 1 poly 6 metal 공정을 이용하여 제작되었으며, 1.8V의 공급전압에서 354μW의 전력소모가 측정되었다. 256kHz의 동작주파수, 128배의 오버샘플링 비율 조건에서 250Hz의 입력 신호를 인가하였을 때, 최대 SNDR은 72.8dB, ENOB은 11.8 비트로 측정되었다. 또한 종합 성능 평가지수인 FOM(Walden)은 49.6pJ/step, FOM(Schreier)는 154.5dB로 측정되었다.
더보기In this paper, a low power 4th order delta-sigma modulator was designed with a high resolution of 12 bits or more for the biological signal processing. Using time-interleaving technique, 4th order delta-sigma modulator was designed with one operational amplifier. So power consumption can be reduced to 1/4 than a conventional structure. To operate stably in the big difference between the two capacitor for kT/C noise and chip size, the variable-stage amplifier was designed. In the first phase and second phase, the operational amplifier is operating in a 2-stage. In the third and fourth phase, the operational amplifier is operating in a 1-stage. This was significantly improved the stability of the modulator because the phase margin exists within 60~90deg. The proposed delta-sigma modulator is designed in a standard 0.18μm CMOS n-well 1 poly 6 Metal technology and dissipates the power of 354μW with supply voltage of 1.8V. The ENOB of 11.8bit and SNDR of 72.8dB at 250Hz input frequency and 256kHz sampling frequency. From measurement results FOM1 is calculated to 49.6pJ/step and FOM2 is calculated to 154.5dB.
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연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
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2023 | 평가예정 | 계속평가 신청대상 (등재유지) | |
2018-01-01 | 평가 | 우수등재학술지 선정 (계속평가) | |
2015-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2014-12-11 | 학술지명변경 | 외국어명 : journal of The Institute of Electronics Engineers of Korea -> Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers | KCI등재 |
2014-01-21 | 학회명변경 | 영문명 : The Institute Of Electronics Engineers Of Korea -> The Institute of Electronics and Information Engineers | KCI등재 |
2011-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2009-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2007-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2005-10-17 | 학술지명변경 | 한글명 : 대한전자공학회 논문지 -> 전자공학회논문지 | KCI등재 |
2005-05-27 | 학술지등록 | 한글명 : 대한전자공학회 논문지외국어명 : journal of The Institute of Electronics Engineers of Korea | KCI등재 |
2005-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2002-07-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (등재후보2차) | KCI등재 |
2000-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
---|---|---|---|
2016 | 0.27 | 0.27 | 0.25 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.22 | 0.19 | 0.427 | 0.09 |
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