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UMTS용 수신기를 위한 저 전력 CMOS 연속-시간 시그마-델타 모듈레이터
A Low-Power CMOS Continuous-Time Sigma-Delta Modulator for UMTS Receivers 원문보기

電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. SD, 반도체, v.44 no.8 = no.362, 2007년, pp.65 - 73  

임진업 (서울시립대학교 전자전기컴퓨터공학부) ,  최중호 (서울시립대학교 전자전기컴퓨터공학부)

초록
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본 논문에서는 UMTS용 수신기를 위한 저 전력 CMOS 연속-시간 시그마-델타 모듈레이터에 대해 논한다. 저 전력 동작수행을 위한 연속 시간 모듈레이터의 루프 필터는 선형성이 우수하고, 튜닝 회로가 비교적 간단한 active-RC 필터로 구성하였다. 본 모듈레이터의 구조는 전력 효율을 높이기 위해 24의 OSR (Oversampling Ratio)의 3차 4비트 단일 루프로 구성하였고, 초과 루프 지연 시간에 의한 성능 저하를 방지하기 위해 반주기 지연 제환 경로를 추가하였다. 제작한 회로의 SNR, SNDR, Dynamic range는 각각 71dB, 65dB, 74dB로 측정되었다. 설계한 연속-시간 시그마-델타 모듈레이터는 0.18-um CMOS 표준공정으로 제작하였고, 1.8V의 단일 전원 전압에서 15mW의 전력을 소모한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper presents a low power CMOS continuous-time $\Sigma\Delta$ (sigma-delta) modulator for UMTS receivers. The loop filter of the continuous-time $\Sigma\Delta$ modulator consists of an active-RC filter which performs high linearity characteristics and has a simple tuning ...

주제어

#Continuous-time   #Sigma-delta modulator   #UMTS   #Single-loop   #CMOS  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 값을 그림 5(a)에 나타내었다. 본 논문에서는 UMTS 응용을 위한 4MS/s 주파수 대역과 13비트의 dynamic range 성능을 갖는 저전력 연속-시간 ZA 모듈레이터를 설계하는데 그 목표가 있다. 비선형적인 현상에 대비하여 성능 여유를 두고 24의 OSR, 3차의 4비트 단일 루프 구조의 XA 모듈레이터로 결정하였다.
  • 본 논문에서는 UMTS용 수신기를 위한 저 전력 CMOS 연속-시간 3차 4비트 단일 루프 LA 모듈레이터를 설계하였다. 선형적인 루프 필터의 구현을 위해 active-RC 적분기를 이용하였고, 저 전력 소모를 위하여 적분기의 열 잡음에 대해 분석하였다.
  • DEM의 종류로는 매 클록마다 시작하는 DAC 소자를 하나씩 증가시키는 CLA (Clocked Level Averaging), 각 데이터마다 새로운 순서로 시작하는ILA (Individual Level Averaging) 그리고 사용하지 않은 DAC 소자부터 시작하는 DWA (Data Weighted Averaging) 방법 등이 있다. 본 논문에서는 구성하는 회로가 비교적 간단하고 성능이 우수한 DWA 방법을 선택하여 설계하였다. 그림 12에는 구현한 DWA의 블록 다이어그램이 나타나 있다.
  • 본 논문에서는 연속-시간 EA 모듈레이터의 기본 동작 및 앞서 언급한 문제점들을 분석, 해결 방법들을 제시하였다. II장에서는 모듈레이터의 구조에 대해 언급하고, 이장에서는 구성 회로들에 대해 설명한다.

가설 설정

  • 그림 3 (a)에 보이듯 이산-시간 £A 모듈레이터에서 지터가 포함된 클럭을 사용한다고 해도 신호가 정착하는데 소요되는 시간이 충분하다면 클럭 지터에 의한 오류는 미미하다. 하지만, 그림 3(b)의 연속-시간 EA 모듈레이터에서는 한 주기 동안의 신호 전력으로 계산되기 때문에클럭 지터에 의한 잡음을 무시할 수 없고, 특히 궤환 DAC 신호의 파형에 따라 잡음의 정도가 달라지기 때문에 파형 선택에 신중을 기해야 한다. 두 번째로 궤환
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참고문헌 (11)

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  11. A. V. Bosch et al., 'A 10-bit 1-Gsample/s nyquist current-steering CMOS D/A converter,' IEEE Jour. Solid State Circuits, vol. 36, no. 3, pp.315-324, Mar. 2001 

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