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저잡음 CMOS 이미지 센서를 위한 10㎛ 컬럼 폭을 가지는 단일 비트 2차 델타 시그마 모듈레이터
A Single-Bit 2nd-Order Delta-Sigma Modulator with 10-㎛ Column-Pitch for a Low Noise CMOS Image Sensor 원문보기

한국정보전자통신기술학회논문지 = Journal of Korea institute of information, electronics, and communication technology, v.13 no.1, 2020년, pp.8 - 16  

권민우 (R&D Center, Leo LSI) ,  천지민 (School of Electronic Engineering, Kumoh National Institute of Technology)

초록
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본 논문에서는 polymerase chain reaction (PCR) 응용에 적합한 저잡음 CMOS 이미지 센서에 사용되는 컬럼-패러럴 analog-to-digital converter (ADC) 어레이를 위한 cascaded-of-integrator feedforward (CIFF) 구조의 단일 비트 2차 델타-시그마 모듈레이터를 제안하였다. 제안된 모듈레이터는 CMOS 이미지 센서에 입사된 빛의 신호에 해당하는 픽셀 출력 전압을 디지털 신호로 변환시키는 컬럼-패러럴 ADC 어레이를 위해 하나의 픽셀 폭과 동일한 10㎛ 컬럼 폭 내에 2개의 스위치드 커패시터 적분기와 단일 비트 비교기로 구현하였다. 또한, 모든 컬럼의 모듈레이터를 동시에 구동하기 위한 주변 회로인 비중첩 클록 발생기 및 바이어스 회로를 구성하였다. 제안된 델타-시그마 모듈레이터는 110nm CMOS 공정으로 구현하였으며 12kHz 대역폭에 대해 418의 oversampling ratio (OSR)로 88.1dB의 signal-to-noise-and-distortion ratio (SNDR), 88.6dB의 spurious-free dynamic range (SFDR) 및 14.3비트의 effective-number-of-bits (ENOB)을 달성하였다. 델타 시그마 모듈레이터의 면적 및 전력 소비는 각각 970×10 ㎛2 및 248㎼이다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, a single-bit 2nd-order delta-sigma modulator with the architecture of cascaded-of-integrator feedforward (CIFF) is proposed for column-parallel analog-to-digital converter (ADC) array used in a low noise CMOS image sensor. The proposed modulator implements two switched capacitor integ...

주제어

#Analog-to-digital converter   #CIFF   #CMOS image sensor   #column-parallel ADC array   #delta-sigma modulator  

표/그림 (13)

AI 본문요약
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제안 방법

  • 4 to achieve high resolution. The proposed circuit consists of two switched-capacitor integrators using OTAs, a clock generator that generates non-overlapping clocks for stable sample-and-hold operation and integration operation, a single bit comparator, and other logic for control and digital signal output.
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참고문헌 (15)

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