$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

[국내논문] 연속-시간 펄스-폭-변조 ADC를 위한 LUT 기반 데시메이션 필터 설계
Design of LUT-Based Decimation Filter for Continuous-Time PWM ADC 원문보기

전기전자학회논문지 = Journal of IKEEE, v.23 no.2, 2019년, pp.461 - 468  

심재훈 (School of Electronics Engineering, Kyungpook National University)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

연속-시간 델타-시그마 ADC는 별도의 안티-엘리아싱 필터가 필요하지 않고, 이산-시간 델타-시그마 ADC에 비해 적은 전력 소모로 넓은 대역폭의 신호를 처리할 수 있는 등 여러 가지 장점을 가지고 있다. 그러나 델타-시그마 ADC의 특성상 높은 주파수의 클럭으로 신호를 샘플링 하여야 하기 때문에, 이를 낮은 데이터 레이트의 고해상도 디지털 신호로 에일리어싱 없이 낮춰 주기 위한 데시메이션 필터가 복잡하고 고속으로 동작해야 한다. 이 논문에서는 연속-시간 델타-시그마 ADC에 펄스-폭-변조를 적용한 구조를 제안하고 이 구조를 이용함으로써 데시메이션 필터를 룩업 테이블을 이용하여 간단하게 구현할 수 있음을 보인다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

A continuous-time Delta-Sigma ADC has various benefits; it does not require an explicit anti-aliasing filter, and it is able to handle wider-band signals with less power consumption in comparison with a discrete-time Delta-Sigma ADC. However, it inherently needs to sample the signal with a high-spee...

Keyword

#PWM   #Continuous-time Loop Filter   #Decimation   #LUT   #Mutli-rate Singal Processing  

표/그림 (13)

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

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

문제 정의

  • 본 논문은 펄스-폭-변조를 델타-시그마 ADC에 적용하여 데시메이션 필터를 간단하게 구현할 수 있음을 보인다. II장 1절에서 펄스-폭-변조 기반 델 타-시그마 ADC의 구조를 설명하고 II장 2절에서는 델타-시그마 ADC의 출력을 효율적으로 처리할 수 있는 데시메이션 필터의 구조를 제시한다.
  • 본 논문에서는 펄스-폭-변조 기반 연속-시간 델타-시그마 ADC에 적합한 데시메이션 필터를 제안하였다. 일반적인 델타-시그마 ADC와 달리 펄스폭-변조를 적용함으로써 변조기의 출력이 0과 1 사이에서 바뀌는 빈도를 크게 줄일 수 있고 이를 활용하면 LUT를 이용하여 데시메이션 필터를 간단하게 구현할 수 있음을 보였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
델타-시그마 ADC가 활용되는 곳은? 델타-시그마 ADC는 단순한 비교기 또는 양자화기를 이용하여 높은 해상도를 얻을 수 있어 센서, 오디오, 통신 시스템 등에 다양하게 활용되고 있다 [1]-[3]. 그림 1에 보인 바와 같이 델타-시그마 ADC는 이산-시간 또는 연속-시간 루프 필터를 이용하여 구현할 수 있다.
델타-시그마 ADC의 장점은? 그림 1에 보인 바와 같이 델타-시그마 ADC는 이산-시간 또는 연속-시간 루프 필터를 이용하여 구현할 수 있다. 루프 필터 앞에서 입력 아날로그 신호를 샘플링하는 이산-시간 구조와 달리 연속-시간 구조에서는 샘플링 과정이 루프 필터 안에서 이루어지기 때문에 샘플링 과정에서 일어나는 에러의 효과를 줄일 수 있고 별도의 안티-에일리어싱 필터(AAF)가 필요하지 않다는 장점을 갖고 있다. 일반적으로 연속-시간 루프 필터는 이산-시간 루프 필터에 비해 반도체 공정, 전압, 온도 등의 변화에 더 영향을 받지만, 더 넓은 대역폭의 신호를 저전력으로 처리하는데 유리한 장점을 갖고 있다[4][5].
델타-시그마 ADC의 원리는? 이산-시간 루프 필터를 사용하든, 연속-시간 루프 필터를 사용하든, 델타-시그마 ADC는 기본적으로 입력 신호 대역폭의 두 배보다 더 높은 주파수의 클럭으로 샘플링하고, 양자화기에서 발생하는 에러를 고대역-통과 필터링 함으로써 원하는 입력 신호가 있는 낮은 주파수 대역(인밴드)에서의 양자화 잡음을 줄여, 신호-대-양자화 잡음 비(Signalto-Quantization Noise Ratio, SQNR)를 높이는 방식으로 동작한다. 따라서 델타-시그마 ADC의 뒷 단에는 반드시 오버샘플링 된 신호를 원래의 낮은 데이터 레이트를 갖는 신호로 변환하는 데시메이션 필터가 필요하다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (11)

  1. L. Yao, M. S. J. Steyaert, and W. Sansen, "A 1-V 140-uW 88-dB audio Sigma-Delta modulator in 90-nm CMOS," IEEE J. Solid-State Circuits, vol.39, no.11, pp.1809-1818, 2004. DOI: 10.1109/JSSC.2004.835825 

    상세보기 crossref

  2. J. Grilo, I. Galton, K. Wang, and R. G. Montemayor, "A 12-mW ADC Delta-Sigma modulator with 80 dB of dynamic range integrated in a single-chip Bluetooth transceiver," IEEE J. Solid-State Circuits, vol.37, no.3, pp.271-278, 2002. DOI: 10.1109/4.987077 

    상세보기 crossref

  3. S. Pavan, R. Schreier, and G. C. Temes, Understanding Delta-Sigma Data Converters, second edition, IEEE Press, Wiley, 2017. 

  4. R. Schoofs, M. S. J. Steyaert, and W. M. C. Sansen, "A design-optimized continuous-time Delta-Sigma ADC for WLAN applications," IEEE J. Solid-State Circuits, vol.54, no.1, pp.209-217, 2007. DOI: 10.1109/TCSI.2006.887455 

  5. R. Schreier and B. Zhang, "Delta-sigma modulators employing continuous-time circuitry," IEEE Trans. Circuits Syst. I: Fundamental Theory and Applications, vol.43, no.4, pp.324-332, 1996. DOI: 10.1109/81.488811 

    상세보기 crossref

  6. M. Berkout, "Integrated 200-W class-D audio amplifier," IEEE J. Solid-State Circuits, vol.38, no.7, pp.1198-1206, 2003. DOI: 10.1109/JSSC.2003.813238 

    상세보기 crossref

  7. M. Wang, X. Jiang, J. Song, T. L. Brooks, "A 120 dB dynamic range 400 mW class-D speaker driver with fourth-order PWM modulator," IEEE J. Solid-State Circuits, vol.45, no.8, pp.1427-1435, 2010. DOI: 10.1109/JSSC.2010.2047426 

    상세보기 crossref

  8. M. Z. Straayer and M. H. Perrott, "A multi-path gated ring oscillator TDC with first-order noise shaping," IEEE J. Solid-State Circuits, vol.44, no.4, pp.1089-1098, 2009. DOI: 10.1109/JSSC.2009.2014709 

    상세보기 crossref

  9. J. Yu, F. F. Dai, and R. C. Jaeger, "A 12-Bit vernier ring time-to-digital converter in 0.13 um CMOS Technology," IEEE J.Solid-State Circuits, vol.45, no.4, pp.830-842, 2010. DOI: 10.1109/JSSC.2010.2040306 

    상세보기 crossref

  10. J. Daniels, W. Dehaene, M. S. J. Steyaert, and A. Wiesbauer, "A/D conversion using asynchronous Delta-Sigma modulation and time-to-digital conversion," IEEE Trans. Circuits Syst. I: Reg. Papers, vol.57, no.9, pp.2404-2412, 2010. DOI: 1109/TCSI.2010.2043169 

    상세보기 crossref

  11. J. G. Proakis and D. G. Manolakis, Digital signal processing: principles, algorithms, and applications, third edition, Prentice-Hall Inc., 1996. 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

GOLD

오픈액세스 학술지에 출판된 논문

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로