KR101287097B1 - Four-channel pipelined sar adc to minimize mismatches between channels - Google Patents

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이승훈
박혜림
남상필
송정은
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서강대학교산학협력단
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Abstract

PURPOSE: A four channel pipe line SAR ADC minimized mismatching between channels is provided to remove amplifier offset mismatching between channels and to minimize electricity consumption and an area. CONSTITUTION: Four channel pipe line SAR ADC comprises a first SAR ADC (100), a remaining voltage amplifier (110), a second SAR ADC (120) and a digital correction circuit (130). For pieces of 6 bit SAR ADC in the first step is composed of SAR ADC with four channels connected in parallel. The remaining voltage amplifier is connected to an output unit of the first SAR ADC and is shared in four channels with a couple of input units. The second SAR ADC is composed of SAR ADC in four channels connected in parallel which tests remaining voltage which is amplified in the remaining voltage amplifier. The digital correction circuit corrects errors of digital output which comes out of the first SAR ADC and the second SAR ADC.

Description

채널 간 부정합 문제를 최소화한 4채널 파이프라인 SAR ADC{Four-channel pipelined SAR ADC to minimize mismatches between channels}A four-channel pipelined SAR ADC minimizes cross-channel mismatch problems.

본 발명은 4채널 time-interleaved (T-I) pipelined (파이프라인) successive-approximation register (SAR) A/D 변환기 (analog-to-digital converter : ADC)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 T-I 구조에서의 채널 간 오프셋 부정합 문제, 이득 부정합 문제 및 샘플링 타이밍 부정합 문제를 최소화하며 채널 간 간섭에 의한 기준전압 불안정 문제를 해결하고, 전력소모를 최소화할 수 있는 4채널 파이프라인 SAR ADC에 관한 것이다.The present invention relates to a 4-channel time-interleaved (TI) pipelined successive approximation register (SAR) analog-to-digital converter (ADC), and more particularly, Channel pipelined SAR ADC that minimizes cross-channel mismatch problems, gain mismatch problems, and sampling timing mismatch problems, resolves reference voltage instability problems due to interchannel interference, and minimizes power consumption.

높은 선명도와 빠른 동작속도를 요구하는 HDTV와 같은 고화질 영상시스템에는 RGB 신호를 포함한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 ADC가 필수적으로 요구된다. 특히, HDTV 방송 중 가장 널리 사용되는 HD1080i의 경우 10비트 이상의 해상도와 150MS/s 이상의 동작속도를 갖는 ADC를 필요로 하며, 기존에는 이러한 요구 사양을 만족하기 위하여 파이프라인 ADC가 많이 사용되었다. 한편, 수백 MS/s 이상의 빠른 동작속도에서도 10비트 이상의 높은 해상도를 갖는 ADC에 대한 수요가 급증함에 따라, 최근에는 파이프라인 구조의 ADC를 병렬로 연결함으로써 전력소모는 최소화하면서도 높은 해상도와 빠른 동작속도를 동시에 얻을 수 있는 T-I 파이프라인 ADC가 많이 제안되고 있다. In high definition video systems such as HDTV, which require high definition and fast operation speed, an ADC for converting an analog signal including RGB signals into a digital signal is indispensable. In particular, HD1080i, which is the most widely used among HDTV broadcasts, requires an ADC having a resolution of 10 bits or more and an operation speed of 150MS / s or more. On the other hand, as the demand for ADCs with high resolution of 10 bits or more surges rapidly even at a high operation speed of several hundred MS / s or more, recently, pipelined ADCs are connected in parallel so that power consumption is minimized, Many TI pipeline ADCs have been proposed that can simultaneously obtain the TI pipeline ADC.

일반적인 T-I 구조 기반의 ADC는 낮은 동작속도의 sub-ADC를 병렬로 연결하여 공정의 제약 없이 전력소모는 최적화하면서도 전체 ADC의 동작속도를 향상시킨다. 그러나 채널 간의 오프셋 부정합, 이득 부정합 및 샘플링 타이밍 부정합에 의하여 전체 ADC의 성능이 저하되는 문제점들이 있다. 기존에 발표된 10비트 이상의 해상도를 갖는 T-I ADC의 경우에도 채널 간 부정합으로 인하여 signal-to-noise-and-distortion ratio (SNDR) 성능이 2개의 채널에서도 최대 55.9dB 수준으로 제한되며, 채널이 증가할수록 부정합에 의한 성능은 더욱 줄어든다. 따라서 10비트 이상의 높은 해상도를 얻기 위해서는 채널 간 부정합을 해결하기 위한 보정기법이 필수적이나 이는 추가적인 회로가 요구되며 복잡하므로 최근에는 다양한 아날로그 회로설계 기법기반의 T-I 파이프라인 ADC가 다양하게 발표되고 있다.A typical T-I architecture-based ADC connects low-speed sub-ADCs in parallel to improve overall ADC operation speed while optimizing power consumption without process constraints. However, there are problems that the performance of the entire ADC is deteriorated due to offset mismatch between channels, gain mismatch, and sampling timing mismatch. In the case of a TI ADC with a resolution of 10 bits or more, the signal-to-noise-and-distortion ratio (SNDR) performance is limited to 55.9 dB at the maximum of two channels due to mismatch between channels, The more the mismatching performance is reduced. Therefore, in order to obtain high resolution of 10 bits or more, a correction technique to solve interchannel mismatch is essential, but since additional circuit is required and complicated, various T-I pipeline ADCs based on various analog circuit design techniques have been recently announced.

우선 closed-loop 샘플링 기법은 각 채널의 증폭기 오프셋 영향을 제거함으로써 오프셋 부정합 문제를 해결할 수 있다. 그러나 증폭 및 샘플링 동작에서의 루프이득 및 위상 여유의 차이에 의하여 안정성 문제가 발생할 수 있으며, 특히 샘플링 동작이 증폭기의 성능에 의해 제한되는 단점이 있다. First, the closed-loop sampling technique can solve the offset mismatch problem by eliminating the amplifier offset effect of each channel. However, the stability problem may occur due to the difference between the loop gain and the phase margin in the amplifying and sampling operation. In particular, the sampling operation is limited by the performance of the amplifier.

이중 샘플링 기법을 적용한 구조는 두 채널에서 하나의 증폭기만을 사용하여 면적 및 전력소모를 줄이는 동시에 채널 간 증폭기 오프셋 부정합 문제를 제거하였으나, 증폭기가 전체 한 주기 동안 계속 사용되므로 증폭기 입력 단이 리셋되는 별도의 시간이 없어서 메모리 효과 (memory effect)가 발생한다. 이로 인해 메모리 효과를 제거하기 위한 추가적인 디지털 영역에서의 보정기법이 필요하다.In the dual sampling scheme, only one amplifier is used in both channels to reduce the area and power consumption while eliminating the offset mismatch problem between the channels. However, since the amplifier is continuously used for one cycle, the amplifier input terminal is reset There is no time, and a memory effect occurs. This requires an additional digital domain correction scheme to eliminate memory effects.

오프셋 부정합을 제거하기 위한 또 다른 방법으로는 랜덤 chopping 기법이 있다. 이는 채널 간 오프셋 부정합에 의해 발생하는 톤을 줄임으로써 spurious-free dynamic range (SFDR)는 좋아지지만, 잡음이 증가하여 SNDR은 그대로 유지되므로 높은 SNDR을 얻기 위해서는 오프셋 부정합에 의한 톤을 완벽히 제거해야한다. 한편, 두 개 이상의 채널이 하나의 sample-and-hold amplifier (SHA)를 공유하는 기법을 사용하는 경우에는, 채널 간 오프셋 및 샘플링 타이밍 부정합은 감소하나 전체 주기 동안 동작해야하는 SHA의 요구 사양이 높으며, 채널 수 확장에 제약이 있다. 이를 해결하기 위해 SHA가 없는 구조의 T-I ADC가 제안되었으나 이 구조는 입력신호의 대역폭이 줄어들며, 첫 번째 단 multiplying digital-to-analog converter (MDAC)의 증폭기로 인한 채널 간 부정합 문제는 여전히 존재한다.Another method for eliminating offset mismatches is random chopping. However, since the noise is increased and the SNDR is maintained, it is necessary to completely remove the tone due to the offset mismatch in order to obtain a high SNDR. On the other hand, when two or more channels use a technique of sharing one sample-and-hold amplifier (SHA), the interchannel offset and sampling timing mismatch are reduced, but the requirement of SHA to operate over the entire period is high, There is a restriction on the number of channels. In order to solve this problem, a SHI-free T-I ADC has been proposed. However, this structure reduces the input signal bandwidth and there is still a channel mismatch problem due to the amplifier of the first stage multiplying digital-to-analog converter (MDAC).

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 T-I 구조에서의 채널 간 오프셋 부정합 문제, 이득 부정합 문제 및 샘플링 타이밍 부정합 문제를 최소화하며 채널 간 간섭에 의한 기준전압 불안정 문제를 해결하고, 전력소모를 최소화할 수 있는 4채널 파이프라인 SAR ADC를 제공하는 것이다.Therefore, a problem to be solved by the present invention is to minimize the problem of channel-to-channel offset mismatch, gain mismatch problem and sampling timing mismatch in the TI structure, solve the problem of reference voltage instability due to interchannel interference, and minimize power consumption Channel 4-channel pipelined SAR ADC.

본 발명은 상기 과제를 달성하기 위하여, 병렬로 연결된 4개 채널의 SAR ADC들로 구성된 제1 SAR ADC; 상기 제1 SAR ADC의 출력단에 연결되며 분리된 2쌍의 입력단을 갖는 4개 채널에서 공유된 하나의 잔류전압 증폭기; 상기 잔류전압 증폭기에서 증폭된 잔류전압을 샘플링 하는 병렬로 연결된 4개 채널의 SAR ADC들로 구성된 제2 SAR ADC; 및 상기 제1 SAR ADC와 상기 제2 SAR ADC로부터 출력되는 디지털 출력의 오차를 보정하는 디지털 교정 회로를 포함하는 4채널 파이프라인 SAR ADC를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a SAR ADC comprising: a first SAR ADC consisting of four channels of SAR ADCs connected in parallel; One residual voltage amplifier coupled to the output of the first SAR ADC and shared by four channels having two separate pairs of inputs; A second SAR ADC consisting of four-channel SAR ADCs connected in parallel for sampling the residual voltage amplified in the residual voltage amplifier; And a digital calibration circuit for correcting an error of a digital output output from the first SAR ADC and the second SAR ADC.

본 발명의 일 실시 예에 의하면, 상기 제1 SAR ADC와 상기 제2 SAR ADC에 포함되는 SAR ADC들 중에서 첫번째 채널과 세번째 채널에 대응하는 SAR ADC의 SAR 동작 타이밍이 겹치지 않으며, 두번째 채널과 네번째 채널에 대응하는 SAR ADC의 SAR 동작 타이밍이 겹치지 않으므로, 상기 첫번째 채널과 세번째 채널에 대응하는 SAR ADC는 하나의 기준전압을 공유하고, 상기 두번째 채널과 네번째 채널에 대응하는 SAR ADC는 또 다른 하나의 기준전압을 공유하는 것이 바람직하다.According to an embodiment of the present invention, the SAR operation timing of the SAR ADC corresponding to the first channel and the SAR ADC included in the first SAR ADC and the SAR ADC included in the second SAR ADC does not overlap, The SAR ADCs corresponding to the first channel and the third channel share one reference voltage and the SAR ADCs corresponding to the second and fourth channels share another reference It is desirable to share the voltage.

또한, 상기 잔류전압 증폭기는 4개 채널에서 잔류전압 증폭동작 구간이 서로 겹치지 않으므로 하나의 기준전압을 공유하고, 상기 SAR ADC들이 사용하는 기준전압과는 다른 사양을 갖는 하나의 기준전압을 사용하는 것이 바람직하다.In addition, since the residual voltage amplification operation sections in the four channels do not overlap each other, the residual voltage amplifier uses one reference voltage that shares one reference voltage and has a specification different from the reference voltage used by the SAR ADCs desirable.

본 발명의 다른 실시 예에 의하면, 높은 주파수 클록을 생성하는 온-칩 클록 생성회로를 더 포함하고, 상기 온-칩 클록 생성회로는 SAR 동작에 사용되는 클록의 듀티 사이클 (duty cycle)을 조절할 수 있도록 구성되어 있다.According to another embodiment of the present invention, there is further provided an on-chip clock generation circuit for generating a high frequency clock, wherein the on-chip clock generation circuit is capable of adjusting a duty cycle of a clock used for SAR operations .

또한, 상기 제1 SAR ADC로 입력되는 입력신호 범위의 절반을 상기 제2 SAR ADC로 입력되는 입력신호로 사용할 수 있다.Also, half of the input signal range input to the first SAR ADC can be used as the input signal to the second SAR ADC.

본 발명의 또 다른 실시 예에 의하면, 상기 제1 SAR ADC와 상기 제2 SAR ADC는 상기 4채널 파이프라인 SAR ADC 동작 속도의 1/4로 샘플링 동작을 수행하고, 상기 샘플링 클록의 폴링 에지 (falling edge)를 외부에서 인가된 클록에 동기시킬 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the first SAR ADC and the second SAR ADC perform a sampling operation at a quarter of the operation speed of the 4-channel pipeline SAR ADC, and the falling edge of the sampling clock edge can be synchronized with an externally applied clock.

본 발명에 따르면, SHA를 제거하는 대신 파이프라인 SAR 구조를 선택하고, 4개의 채널이 하나의 잔류전압 증폭기를 공유함으로써, 채널 간 증폭기 오프셋 부정합 문제를 제거하고, 전력소모와 면적을 최소화할 수 있다.According to the present invention, the pipelined SAR structure is selected instead of removing the SHA, and the four channels share one residual voltage amplifier, thereby eliminating the channel-to-channel amplifier offset mismatch problem and minimizing power consumption and area .

또한, 본 발명에 따르면, 증폭 동작과 SAR 동작시 사용하는 기준전압을 분리하고 모든 채널이 잔류전압 증폭동작 시 동일한 하나의 기준전압을 사용하도록 구현함으로써, 채널 간 기준전압 불안정 문제와 이득 부정합 문제를 동시에 해결할 수 있다.In addition, according to the present invention, by separating the reference voltage used in the amplification operation and the SAR operation and implementing all the channels to use the same reference voltage in the residual voltage amplification operation, the problem of the reference voltage instability between channels and the gain inconsistency problem It can be solved at the same time.

나아가, 본 발명에 따르면, 샘플링 클록의 폴링 에지를 외부에서 인가된 클록에 동기시킴으로써, 채널 간의 샘플링 타이밍 부정합의 영향을 최소화할 수 있다.Furthermore, according to the present invention, the effect of sampling timing mismatch between channels can be minimized by synchronizing the polling edge of the sampling clock with an externally applied clock.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 4채널 파이프라인 SAR ADC의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 4채널 파이프라인 SAR ADC의 전체 타이밍 도를 도시한 것이다.
도 3은 기존의 4채널 11비트 파이프라인 ADC의 첫번째 단과 본 발명의 일 실시 예에 따른 4채널 11비트 파이프라인 SAR ADC의 첫번째 단을 도시한 것이다.
도 4는 4개의 채널에서 하나의 기준전압을 공유하는 경우와 각 채널마다 분리된 기준전압을 사용하는 경우의 문제점을 도시한 것이다.
도 5는 별도의 사양을 갖는 두 개의 분리된 기준전압을 사용하는 본 발명의 일 실시 예에 따른 ADC를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 ADC에 포함된 온-칩 클록 생성회로의 구조와 동작을 도시한 것이다.
도 7은 서로 다른 두 가지 사양의 기준전압을 사용하는 첫 번째 단을 도시한 것이다.
도 8은 레인지-스케일링 (range-scaling) 기법 기반의 SAR ADC2를 도시한 것이다.
도 9는 분리된 두 쌍의 입력단 기반의 잔류전압 증폭기를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 ADC의 샘플링 주파수에 따른 SNDR과 SFDR, 입력 주파수에 따른 SNDR과 SFDR을 도시한 것이다.
1 is a block diagram of a 4-channel pipelined SAR ADC according to a preferred embodiment of the present invention.
2 shows an overall timing diagram of a 4-channel pipelined SAR ADC according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 3 illustrates a first stage of a conventional 4-channel 11-bit pipelined ADC and a first stage of a 4-channel 11-bit pipelined SAR ADC according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 illustrates the problem of sharing one reference voltage in four channels and the case of using separate reference voltages for each channel.
Figure 5 illustrates an ADC in accordance with an embodiment of the present invention using two separate reference voltages with separate specifications.
6 illustrates the structure and operation of an on-chip clock generation circuit included in an ADC according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 shows the first stage using two different specifications of reference voltages.
Figure 8 shows a SAR ADC2 based on a range-scaling technique.
Figure 9 shows two separate pairs of input stage based residual voltage amplifiers.
FIG. 10 shows SNDR and SFDR according to the sampling frequency of the ADC and SNDR and SFDR according to the input frequency according to the embodiment of the present invention.

본 발명에 관한 구체적인 내용의 설명에 앞서 이해의 편의를 위해 본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안의 개요 혹은 기술적 사상의 핵심을 우선 제시한다.Prior to the description of the concrete contents of the present invention, for the sake of understanding, the outline of the solution of the problem to be solved by the present invention or the core of the technical idea is first given.

본 발명에서는 특별한 보정기법 없이 다양한 아날로그 회로기반의 설계기법을 적용하여 채널 간 부정합 문제를 최소화한 4채널 파이프라인 SAR 11비트 150MS/s ADC를 제시한다.The present invention proposes a 4-channel pipelined SAR 11-bit 150 MS / s ADC that minimizes interchannel mismatch problems by applying various analog circuit based design techniques without special correction techniques.

채널 간 입력 오프셋 부정합 문제를 해결하기 위하여 입력단 SHA를 제거하였다. 그러나 기존의 SHA-free 파이프라인 ADC에서는 flash ADC와 MDAC에서 각각 입력신호를 샘플링 함으로써, 높은 주파수의 입력신호 처리 시 각각 샘플링되는 입력신호에 부정합이 발생하여 해상도가 제한되는 문제점이 있었다. 본 발명에 따른 ADC는 이러한 문제 해결을 위하여 flash ADC 대신 SAR 기반의 ADC를 사용하는 파이프라인 SAR 구조를 적용하였으며, SHA가 없는 구조에서 입력신호의 대역폭이 제한되는 문제를 해결하였다.In order to solve the input offset mismatch between channels, the input SHA is removed. However, in the conventional SHA-free pipelined ADC, the input signal is sampled by the flash ADC and the MDAC, respectively, thereby causing a mismatch in the input signal that is sampled during high frequency input signal processing. To solve this problem, the ADC of the present invention employs a pipeline SAR structure using a SAR-based ADC instead of a flash ADC, and solves the problem that the input signal bandwidth is limited in a structure without SHA.

동시에 하나의 샘플링 커패시터를 통해 입력 신호를 샘플링하여 SAR 동작과 MDAC 동작이 모두 가능하도록 하였다. At the same time, the input signal is sampled through one sampling capacitor to enable both SAR operation and MDAC operation.

또한, 입력단 SHA를 제거해도 여전히 존재하는 첫 번째 단 MDAC의 증폭기에 의한 각종 비선형적인 문제를 해결하기 위하여 하나의 잔류전압 증폭기를 4개의 채널이 순차적으로 공유하게 하였다.Also, in order to solve various nonlinear problems caused by the amplifier of the first stage MDAC, which is still present even though the input stage SHA is removed, four channels are sequentially shared by one residual voltage amplifier.

한편, 본 발명에 따른 ADC는 증폭 동작 및 SAR 동작 시 사용하는 기준전압을 별도로 분리하여 증폭동작 시 다른 채널의 SAR 동작으로 인해 발생하는 기준전압 불안정 문제를 줄였다.Meanwhile, the ADC according to the present invention separately separates the reference voltage used in the amplification operation and the SAR operation, thereby reducing the problem of the reference voltage instability caused by the SAR operation of the other channel during the amplification operation.

또한, 모든 채널이 증폭 동작 시 동일한 기준전압을 사용하도록 구현하여 채널 간 이득 부정합 문제를 최소화하였다. In addition, the implementation of all channels to use the same reference voltage during amplification operation minimizes the channel-to-channel gain mismatch problem.

샘플링 타이밍의 경우 4개의 채널에서 사용하는 클록에 싱글 클록-에지 (single clock-edge) 샘플링 기법을 적용하여 부정합을 최소화하였다.In the case of sampling timing, a single clock-edge sampling technique is applied to the clocks used in four channels to minimize mismatch.

또한, 칩 내부에서 높은 주파수의 클록을 생성하는 온-칩 클록 생성회로를 사용하였으며, 특히 기준전압 샘플링 및 프리앰프 증폭 동작 구간을 최대화하기 위하여 필요시 외부에서 듀티 사이클을 조절할 수 있도록 회로를 구현하였다.In addition, an on-chip clock generation circuit that generates a high frequency clock in the chip is used. In particular, to maximize the reference voltage sampling and preamp amplification operation period, a circuit is implemented so that the duty cycle can be controlled externally .

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시 예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art, however, that these examples are provided to further illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안을 명확하게 하기 위한 발명의 구성을 본 발명의 바람직한 실시 예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다. 아울러 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명 그리고 그 이외의 제반 사항이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: It is to be noted that components are denoted by the same reference numerals even though they are shown in different drawings, and components of different drawings can be cited when necessary in describing the drawings. In the following detailed description of the principles of operation of the preferred embodiments of the present invention, it is to be understood that the present invention is not limited to the details of the known functions and configurations, and other matters may be unnecessarily obscured, A detailed description thereof will be omitted.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작, 또는 소자 외에 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
In addition, in the entire specification, when a part is referred to as being 'connected' to another part, it may be referred to as 'indirectly connected' not only with 'directly connected' . In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. &Quot; comprises " or "comprising" when used herein should be interpreted as excluding the presence or addition of one or more other elements, steps, operations, or elements in addition to the stated element, step, I never do that.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 4채널 파이프라인 SAR ADC의 구성도이다.1 is a block diagram of a 4-channel pipelined SAR ADC according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1에는 본 발명의 일 실시 예로서, 4채널 T-I 구조 기반의 11비트 150MS/s 파이프라인 SAR ADC를 나타내고 있다. FIG. 1 shows an 11-bit 150 MS / s pipelined SAR ADC based on a 4-channel T-I structure as an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시 예에 따른 4채널 파이프라인 SAR ADC는 첫 번째 단의 4개의 6비트 SAR ADC(100), 잔류전압 증폭기(110), 두 번째 단의 4개의 6비트 SAR ADC(120), 디지털 교정회로(130), 기준전류 및 기준전압 발생기(140), 클록 및 타이밍 회로(150), 및 온-칩 클록 생성회로(160)로 구성된다.Referring to FIG. 1, a 4-channel pipelined SAR ADC according to the present embodiment includes four 6-bit SAR ADCs 100 in the first stage, a residual voltage amplifier 110, four 6-bit SAR ADCs in the second stage 120, a digital calibration circuit 130, a reference current and reference voltage generator 140, a clock and timing circuit 150, and an on-chip clock generation circuit 160.

첫 번째 단의 4개의 6비트 SAR ADC(100, 이하, SAR ADC1)는 입력신호를 4개 채널에 순차적으로 샘플링하고, SAR 동작을 통해 상위 6비트의 디지털 코드로 변환한다.The four 6-bit SAR ADCs (100, hereinafter referred to as SAR ADC1) in the first stage sequentially sample the input signals into four channels and convert them into digital codes of the upper 6 bits through the SAR operation.

잔류전압 증폭기(110)는 입력신호와 상위 6비트 디지털 코드에 의해 결정된 기준전압의 차이인 잔류전압을 증폭하여 두 번째 단의 4개의 6비트 SAR ADC(120)로 순차적으로 전달한다.The residual voltage amplifier 110 amplifies the residual voltage, which is the difference between the input signal and the reference voltage determined by the upper 6-bit digital code, and sequentially transfers the amplified residual voltage to the four 6-bit SAR ADCs 120 of the second stage.

이때, 잔류전압 증폭기(110)는 두 쌍의 분리된 입력단을 갖고 있으며, 4개 채널은 하나의 잔류전압 증폭기(110)를 공유하고 있다.At this time, the residual voltage amplifier 110 has two pairs of separated input terminals, and four channels share one residual voltage amplifier 110.

두 번째 단의 4개의 6비트 SAR ADC(120, 이하, SAR ADC2)는 증폭된 잔류전압을 샘플링 한 후, SAR 동작을 통해 하위 6비트 디지털 코드를 출력한다.The four 6-bit SAR ADCs 120 in the second stage (hereinafter referred to as SAR ADC2) sample the amplified residual voltage and then output the lower 6-bit digital code through the SAR operation.

디지털 교정회로(130)는 SAR ADC1(100)과 SAR ADC2(120)로부터 출력되는 디지털 출력의 오차를 보정하여 출력한다. 즉, SAR ADC1(100)로부터 상위 6비트의 디지털 코드를 입력받고, SAR ADC2(120)로부터 하위 6비트 디지털 코드를 입력받은 다음 11비트를 출력한다.The digital calibration circuit 130 corrects the error of the digital output from the SAR ADC1 100 and the SAR ADC2 120 and outputs it. That is, a high-order 6-bit digital code is input from the SAR ADC1 100, a low 6-bit digital code is input from the SAR ADC2 120, and then 11 bits are output.

기준전류 및 기준전압 발생기(140)는 ADC 칩 내부에 집적되어 있으며, SAR ADC(100, 120)와 잔류전압 증폭기(110)에서 각각 사용하기 위한 두 종류의 서로 다른 사양의 기준전압을 생성한다. The reference current and reference voltage generator 140 are integrated in the ADC chip and generate two different types of reference voltages for use in the SAR ADCs 100 and 120 and the residual voltage amplifier 110, respectively.

클록 및 타이밍 회로(150)는 외부로부터 인가된 150MHz 클록을 분주하여 75MHz와 37.5MHz의 나머지 두 클록을 생성한다. The clock and timing circuit 150 divides the externally applied 150 MHz clock to produce two remaining clocks of 75 MHz and 37.5 MHz.

온-칩 클록 생성회로(160)는 450MHz의 빠른 주파수를 요구하는 SAR ADC(100, 120)의 동작을 위해 ADC 칩 내부에서 자체적으로 높은 주파수의 클록을 생성한다.The on-chip clock generation circuit 160 generates a clock of its own high frequency within the ADC chip for operation of the SAR ADCs 100 and 120 requiring a fast frequency of 450 MHz.

한편, 제안하는 ADC는 레인지-스케일링 기법을 적용하여 증폭기 closed-loop 이득을 감소시켜 증폭기의 전력소모를 최적화하였다.On the other hand, the proposed ADC uses the range-scaling technique to reduce the amplifier's closed-loop gain and optimize the power consumption of the amplifier.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 4채널 파이프라인 SAR ADC의 전체 타이밍 도를 도시한 것이다.2 shows an overall timing diagram of a 4-channel pipelined SAR ADC according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 4개 채널이 각각 독립적으로 37.5MS/s로 동작하여 전체 ADC는 150MS/s(=37.5MS/s×4채널)의 동작속도를 얻을 수 있다.Referring to FIG. 2, each of the four channels independently operates at 37.5 MS / s, and the entire ADC can obtain an operating speed of 150 MS / s (= 37.5 MS / s × 4 channels).

첫 번째 단인 SAR ADC1(100)의 각 4개 채널에 순차적으로 샘플링된 입력신호는 SAR 동작을 통해 상위 6비트의 디지털 코드로 변환되며, 입력신호와 상위 6비트 코드에 의해 결정된 기준전압의 차이인 잔류전압은 증폭되어 두 번째 단인 SAR ADC2(120)로 순차적으로 전달된다.The input signal sequentially sampled in each of the four channels of the first stage SAR ADC1 (100) is converted into a digital code of the upper 6 bits through the SAR operation, and the difference between the input signal and the reference voltage determined by the upper 6-bit code The residual voltage is amplified and delivered sequentially to the second stage SAR ADC2 120.

SAR ADC2(120)는 잔류전압 증폭기(110)로부터의 증폭된 잔류전압을 샘플링한 후, SAR 동작을 통해 하위 6비트의 디지털 코드를 출력한다. 두 번째 단은 첫 번째 단과는 달리 잔류전압 증폭구간이 존재하지 않으므로 그만큼 SAR 동작시간을 증가시킬 수 있으나, 하나의 온-칩 클록 생성회로(160) 사용을 위해 첫 번째 단과 동일한 속도의 SAR 동작을 수행하도록 설계하였다. The SAR ADC2 120 samples the amplified residual voltage from the residual voltage amplifier 110 and then outputs the lower 6-bit digital code through the SAR operation. In the second stage, the SAR operation time can be increased by the absence of the residual voltage amplification period. However, in order to use one on-chip clock generation circuit 160, .

한편, 도 2의 상단에 있는 첫 번째 단의 타이밍 도에서 보듯이 각 채널의 잔류전압 증폭동작 구간이 서로 겹치지 않으므로, 4개 채널 각각은 증폭동작을 위해 11비트 해상도를 갖는 하나의 기준전압을 공유할 수 있다. As shown in the timing chart of the first stage at the top of FIG. 2, since the residual voltage amplification operation sections of the respective channels do not overlap each other, each of the four channels shares one reference voltage having an 11- can do.

또한, 채널 1과 채널 3, 채널 2와 채널 4는 SAR 동작 구간이 서로 다르므로 각각 두 그룹의 채널이 6비트 해상도를 갖는 별도의 기준전압을 공유하여 저 전력과 함께 사양 분리를 통한 높은 성능을 구현하였다.In addition, channel 1 and channel 3, and channel 2 and channel 4 have different SAR operation periods. Therefore, the two groups of channels share a separate reference voltage having a 6-bit resolution, Respectively.

본 발명에서는 T-I 구조에서의 채널 부정합 문제를 해결하기 위해 이하에서 기술하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that it includes a structure described below to solve a channel mismatch problem in a T-I structure.

첫째, 오프셋 부정합 문제를 줄이기 위해 하나의 잔류전압 증폭기를 공유한 4채널 T-I 구조를 갖는다.First, to reduce the offset mismatch problem, it has a 4-channel T-I structure sharing one residual voltage amplifier.

도 3은 기존의 4채널 11비트 파이프라인 ADC의 첫번째 단과 본 발명의 일 실시 예에 따른 4채널 11비트 파이프라인 SAR ADC의 첫번째 단을 도시한 것이다.FIG. 3 illustrates a first stage of a conventional 4-channel 11-bit pipelined ADC and a first stage of a 4-channel 11-bit pipelined SAR ADC according to an embodiment of the present invention.

도 3의 오른쪽을 참조하면, 하나의 잔류전압 증폭기를 공유한 4채널 T-I 구조가 도시되어 있다.3, there is shown a four-channel T-I structure sharing one residual voltage amplifier.

표 1은 도 3에 도시된 각 ADC의 첫번째 단을 기반으로 오프셋 부정합의 영향을 비교 분석한 것이다.Table 1 compares the effect of offset mismatching based on the first stage of each ADC shown in FIG.

Figure 112012004309957-pat00001
Figure 112012004309957-pat00001

도 3에 도시된 기존의 4채널 11비트 파이프라인 ADC의 경우, 각 채널의 입력 단 SHA와 첫 번째 단 MDAC 증폭기의 오프셋이 전체 ADC의 오프셋을 결정하는 가장 큰 요인이며, 각 채널 간의 증폭기 오프셋 정합은 11비트 수준 이상으로 설계되어야 한다. 그러나 기존의 파이프라인 ADC는 4채널 구현을 위해 각 단에서 결정하는 비트수에 따라 다르겠지만 최소한 각 채널당 2개 이상, 총 8개 이상의 잔류 증폭기가 필요하며, 추가적인 보정회로 없이는 11비트 수준의 정합을 얻기는 어렵다. 그 반면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 4채널 11비트 파이프라인 SAR ADC의 첫번째 단은 파이프라인 SAR 구조를 사용하여 SHA의 기능을 SAR 구조로 대체하면서 도 3의 오른쪽과 같이 4개의 채널이 하나의 잔류전압 증폭기만을 공유하므로 4개 채널 간 증폭기 오프셋 부정합 문제를 근본적으로 제거하면서 동시에 전력소모와 면적도 최소화하였다.In the conventional 4-channel 11-bit pipelined ADC shown in FIG. 3, the input stage SHA of each channel and the offset of the first stage MDAC amplifier are the biggest factors that determine the offset of the entire ADC, and the amplifier offset matching Should be designed to be at least 11-bit level. However, existing pipelined ADCs will require at least 8 residual amplifiers per channel, at least for each channel, depending on the number of bits determined at each stage for 4-channel implementation. Without additional correction circuit, 11-bit level matching It is difficult to obtain. On the other hand, the first stage of a 4-channel 11-bit pipelined SAR ADC according to an embodiment of the present invention uses a pipelined SAR structure to replace the SHA function with a SAR structure, Of the residual voltage amplifiers, it is possible to fundamentally eliminate the offset mismatch problem between the four channels, while simultaneously minimizing power consumption and area.

둘째, 이득 부정합 문제를 최소화하기 위해 두 가지 사양의 분리된 기준전압을 사용한다.Second, two separate specifications are used to minimize the gain mismatch problem.

도 4는 4개의 채널에서 하나의 기준전압을 공유하는 경우와 각 채널마다 분리된 기준전압을 사용하는 경우를 도시한 것이다.4 shows a case where one reference voltage is shared by four channels and a case where reference voltages separated for each channel are used.

일반적으로 기존의 T-I ADC에서 기준전압에 의한 이득 부정합을 해결하는 가장 간단한 방법은 모든 채널에서 동일한 하나의 기준전압을 공유하는 것이다. 그러나 본 발명에 따른 ADC의 경우 파이프라인 SAR의 구조적 특징에 의하여 도 4(a)에서 보듯이 4개의 채널에서 하나의 기준전압을 공유하였을 때 채널 간 신호간섭에 의한 기준전압 불안정 문제가 발생하여 성능에 제약을 받는다. 즉, 한 채널이 잔류전압 증폭 동작 시 450MHz의 빠른 SAR 동작을 하는 다른 채널과의 간섭으로 인해 기준전압이 불안정해짐에 따라 안정적인 증폭동작이 어려우며, 특히 잔류전압 증폭기는 11비트의 높은 해상도가 요구되므로 기준전압 불안정 문제는 전체 ADC 성능 저하에 큰 영향을 미친다. In general, the simplest way to solve the gain mismatch by the reference voltage in a conventional T-I ADC is to share the same reference voltage on all channels. However, due to the structural characteristics of the pipelined SAR in the ADC according to the present invention, as shown in FIG. 4 (a), when one reference voltage is shared in four channels, a problem of reference voltage instability due to inter- . That is, since a reference voltage becomes unstable due to interference with another channel which performs fast SAR operation of 450 MHz in one channel in the residual voltage amplification operation, stable amplification operation is difficult, and in particular, the residual voltage amplifier requires a high resolution of 11 bits Reference voltage instability problems have a major impact on overall ADC performance degradation.

도 4(b)는 4개의 채널이 하나의 기준전압을 공유할 경우 발생하는 기준전압 불안정 문제 해결을 위해 각 채널마다 서로 다른 기준전압을 사용하는 경우이다. 그러나 각 채널이 서로 다른 기준전압을 사용하는 경우에는 채널 간의 기준전압 부정합으로 인한 또 다른 형태의 이득 부정합 문제가 발생한다.4 (b) shows a case where different reference voltages are used for each channel in order to solve the problem of reference voltage instability which occurs when four channels share one reference voltage. However, when each channel uses a different reference voltage, another type of gain mismatch problem arises due to a reference voltage mismatch between channels.

본 발명의 실시 예에 따른 ADC는 기존의 T-I 파이프라인 SAR의 구조적 특성에 의해 발생하는 기준전압 불안정 문제와 이득 부정합 문제를 동시에 해결하기 위하여, 증폭 동작과 SAR 동작 시 사용하는 기준전압을 각각 다른 사양을 갖는 2가지 다른 구조로 분리하였다.In order to simultaneously solve the problem of the reference voltage instability and the gain mismatch caused by the structural characteristics of the conventional TI pipeline SAR, the ADC according to the embodiment of the present invention uses the reference voltage used for the amplification operation and the SAR operation with different specifications And the other two structures were separated.

도 5는 별도의 사양을 갖는 두 개의 분리된 기준전압을 사용하는 본 발명의 실시 예에 따른 ADC를 도시한 것이다.Figure 5 illustrates an ADC according to an embodiment of the present invention using two separate reference voltages with separate specifications.

전체 ADC 성능에 가장 큰 영향을 미치는 기준전압 부정합 요인은 잔류전압 증폭 시 사용하는 11비트의 높은 정확도가 요구되는 기준전압에 의한 것이며, 본 발명에 따른 ADC에서는 하나의 잔류전압 증폭기를 공유하여 모든 채널에서 동일한 하나의 기준전압을 사용하여 증폭 동작을 수행함으로써 채널 간 기준전압 부정합 문제를 최소화하였다. 한편, SAR ADC 블록들에서 사용하는 기준전압 부정합은 전체 ADC 성능 측면에서 볼 때 기존의 파이프라인 구조에서 낮은 해상도의 flash ADC의 비교기 오프셋 부정합이 있을 때와 유사한 영향을 끼친다. The reference voltage mismatch factor, which has the greatest influence on the overall ADC performance, is due to the reference voltage which requires high accuracy of 11 bits used in the residual voltage amplification. In the ADC according to the present invention, one residual voltage amplifier is shared, The same single reference voltage is used to perform the amplification operation, thereby minimizing the problem of the mismatch between the reference voltages. On the other hand, the reference voltage mismatch used in the SAR ADC blocks has a similar effect to that of the comparator offset mismatch of the low resolution flash ADC in the existing pipeline structure in terms of the overall ADC performance.

따라서 본 발명에 따른 ADC는 각 채널이 항상 11비트 정확도를 가져야 하는 도 4(b)와는 달리 6비트의 낮은 기준전압 정확도만 필요하며 이는 추가적인 보정기법 없이 구현 가능하다.Thus, the ADC according to the present invention requires only a low reference voltage accuracy of 6 bits, unlike FIG. 4 (b), where each channel always has an 11-bit accuracy, which can be implemented without additional correction techniques.

도 5를 참조하면, 첫 번째와 두 번째 단 각각의 채널 1과 채널 3은 SAR 동작 타이밍이 서로 다르므로 하나의 기준전압을 공유할 수 있으며, 채널 2와 채널 4도 동일한 근거에서 하나의 기준전압 공유가 가능하다. 따라서 제안하는 ADC는 잔류전압 증폭을 위한 11비트 해상도를 갖는 하나의 기준전압과 SAR 동작을 위한 6비트 해상도를 갖는 2개의 기준전압 등 총 3개의 기준전압을 사용하여 전력소모와 면적을 크게 감소시켰다.Referring to FIG. 5, channel 1 and channel 3 of the first and second stages have different SAR operation timings, so that they can share one reference voltage. Channel 2 and channel 4 share the same reference voltage Sharing is possible. Therefore, the proposed ADC greatly reduced power consumption and area by using three reference voltages, one reference voltage with 11 bit resolution for residual voltage amplification and two reference voltages with 6 bit resolution for SAR operation .

셋째, 샘플링 타이밍 부정합 문제를 해결하기 위해 싱글 클록-에지 샘플링 기법을 사용한다.Third, a single clock-edge sampling technique is used to solve the sampling timing mismatch problem.

기존의 다채널 T-I ADC에서 각 채널에 사용하는 샘플링 클록의 폴링 에지에서 클록 지터 등으로 인하여 타이밍 부정합이 발생할 경우, 전체 ADC는 샘플링 시간이 일정하지 않으므로 선형성 등 성능 저하가 발생한다. In case of timing mismatch due to clock jitter in the polling edge of the sampling clock used for each channel in the conventional multi-channel T-I ADC, the sampling time of the entire ADC is not constant.

한편, 본 발명에 따른 4채널 T-I ADC의 각 채널은 전체 동작속도의 1/4로 샘플링 동작을 수행하므로 위상이 서로 다른 4개의 샘플링 클록이 채널별로 요구되며, 외부로부터 인가된 150MHz의 클록을 분주하여 생성한 75MHz의 클록을 사용하여 각 채널별 샘플링 동작을 수행할 수 있다. 그러나 75MHz 클록의 경우 디지털 논리회로를 통한 분주 과정에서 클록 지터가 크게 발생하며, 이는 T-I 구조에서 샘플링 타이밍 부정합을 초래한다. 따라서 제안하는 ADC에서는 각 채널 샘플링 클록의 폴링 에지를 외부에서 인가된 150MHz의 정확한 클록에 동기시킴으로써, 채널 간의 샘플링 타이밍 부정합의 영향을 최소화하였다. 또한, 레이아웃 시 샘플링 클록 생성회로를 각 채널의 SAR ADC 중앙에 대칭으로 배치하고, 클록 금속선의 길이를 최소화하여 레이아웃 상에서의 기생 커패시턴스와 저항 성분으로 인한 샘플링 타이밍 부정합을 최소화하였다.Meanwhile, since each channel of the 4-channel TI ADC according to the present invention performs a sampling operation at 1/4 of the entire operation speed, four sampling clocks having different phases are required for each channel, and a 150- And the sampling operation for each channel can be performed using the clock of 75 MHz generated by the clock generator. However, in the case of 75MHz clock, clock jitter occurs largely in the division process through digital logic circuit, which causes sampling timing mismatch in T-I structure. Therefore, the proposed ADC minimizes the effect of sampling timing mismatch between channels by synchronizing the polling edge of each channel sampling clock to the externally applied accurate clock of 150MHz. In addition, the layout of the sampling clock generation circuit is symmetrically arranged in the center of the SAR ADC of each channel, and the length of the clock metal line is minimized to minimize sampling timing mismatch due to parasitic capacitance and resistance components on the layout.

이하에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 온-칩 클록 생성회로의 세부 회로를 살펴보기로 한다.Hereinafter, a detailed circuit of the on-chip clock generation circuit according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명에 따른 ADC는 빠른 주파수의 SAR ADC 동작을 위한 온-칩 클록 생성 회로를 포함한다.The ADC according to the present invention includes an on-chip clock generation circuit for fast frequency SAR ADC operation.

본 발명에 따른 ADC는 SAR 동작을 위해 450MHz의 높은 주파수의 클록신호가 필요하다. 그러나 샘플링 및 증폭 동작을 위한 150MHz 클록과 SAR 동작을 위한 450MHz 클록을 동시에 외부에서 인가받을 경우에는 두 클록 신호의 동기 문제가 발생하는 단점이 있다.The ADC according to the present invention requires a 450 MHz high frequency clock signal for SAR operation. However, when a 150MHz clock for sampling and amplifying operation and a 450MHz clock for SAR operation are simultaneously applied from the outside, synchronization problems of two clock signals occur.

최근에는 이렇게 외부에서 인가되는 높은 주파수의 클록 문제를 해결하기 위하여 asynchronous 기법을 적용한 SAR ADC가 많이 제안되어 사용되고 있으며, 이는 비교기에서 래치가 동작하는 시간을 최소화하여 전체 SAR ADC의 동작속도를 향상시킬 수 있다. 그러나 asynchronous 기법은 비교기의 입력신호가 매우 작을 때, 하나의 비트를 결정하기 위한 비교기의 동작시간이 길어져 준안정성 문제 및 이로 인해 ADC 출력 디지털 코드에 오차가 발생할 수 있다. In recent years, asynchronous SAR ADCs have been proposed and solved in order to solve the problem of high frequency clocks externally applied, which can improve the operation speed of the entire SAR ADC by minimizing the latch operation time in the comparator have. However, when the input signal of the comparator is very small, the operation time of the comparator for determining one bit becomes long, and the asynchronous technique may cause an error in the ADC output digital code.

따라서 본 발명에 따른 ADC에서는 이런 문제를 해결하기 위하여 ADC 내부에서 자체적으로 높은 주파수의 클록을 생성하는 온-칩 클록 생성회로를 사용하였다.Therefore, in order to solve this problem, the ADC according to the present invention uses an on-chip clock generation circuit that generates a clock of a high frequency in itself in the ADC.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 ADC에 포함된 온-칩 클록 생성회로의 구조와 동작을 도시한 것이다.6 illustrates the structure and operation of an on-chip clock generation circuit included in an ADC according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 온-칩 클록 생성회로는 일정 시간 동안 약 450MHz의 클록신호를 발생시키며, 특히 기준전압 샘플링 및 프리앰프 증폭동작 구간을 최대화하기 위하여 듀티 사이클을 조절할 수 있도록 구현하였다. 설계된 클록의 듀티 사이클은 약 70% 수준이며, 이를 통해 D/A 변환기 (digital-to-analog converter : DAC), 기준전압 발생기 및 프리앰프의 설계 사양이 완화되어 전력소모 및 면적을 최소화하였다. 또한 총 8개의 SAR ADC 각각에 대하여 시간 지연회로가 필요한 asynchronous 회로기법과는 달리 하나의 온-칩 클록 생성회로를 사용하여 2개의 SAR ADC를 동시에 구동하여 총 4개의 시간 지연회로만을 사용함으로써 칩 면적을 줄였다.Referring to FIG. 6, the on-chip clock generation circuit generates a clock signal having a frequency of about 450 MHz for a predetermined time. In particular, the on-chip clock generation circuit is configured to adjust the duty cycle in order to maximize the reference voltage sampling and pre- The designed clock has a duty cycle of about 70%, which alleviates design specifications for digital-to-analog converters (DACs), reference voltage generators, and preamplifiers, minimizing power consumption and area. In addition, unlike the asynchronous circuit technique, which requires a time delay circuit for each of the eight SAR ADCs, by using one on-chip clock generator circuit to simultaneously drive two SAR ADCs, .

본 발명의 일 실시 예에 따른 각 단에 적용된 회로설계기법은 다음과 같다.A circuit design technique applied to each stage according to an embodiment of the present invention is as follows.

도 7은 서로 다른 두 가지 사양의 기준전압을 사용하는 첫 번째 단을 도시한 것이다.Figure 7 shows the first stage using two different specifications of reference voltages.

본 발명에 따른 ADC의 첫 번째 단은 두 개의 분리된 기준전압을 사용하기 위해 도 7과 같이 증폭동작과 SAR 동작을 위한 두 개의 control 논리회로와 기준전압을 선택하는 스위치를 추가하였다. 각 동작에 해당하는 control 논리회로로부터 출력되는 디지털 코드에 따라 증폭동작을 위한 기준전압 (VRFP_AMP, VRFN_AMP) 또는 SAR 동작을 위한 기준전압 (VRFP_SAR, VRFN_SAR)을 각각 선택하며, 아날로그 입력 샘플링 스위치에는 1.6Vp -p의 넓은 범위의 입력신호를 왜곡 없이 처리하기 위해 게이트-부트스트래핑 회로를 사용하였다.The first stage of the ADC according to the present invention adds two control logic circuits for the amplification operation and the SAR operation and a switch for selecting the reference voltage as shown in FIG. 7 in order to use two separate reference voltages. The reference voltage VRFP_AMP or VRFN_AMP for the amplifying operation or the reference voltage VRFP_SAR or VRFN_SAR for the SAR operation is selected according to the digital code outputted from the control logic circuit corresponding to each operation, a bootstrapping circuit was used to process the gate input signals of a wide range of -p p without distortion.

도 8은 레인지-스케일링 기법 기반의 SAR ADC2를 도시한 것이다.Figure 8 shows a SAR ADC2 based on a range-scaling technique.

본 발명에 따른 ADC는 증폭기 전력소모를 줄이기 위하여 1.6Vp -p의 입력신호를 받아 두 번째 단부터는 0.8Vp -p로 낮추어 처리하는 레인지-스케일링 기법을 사용하며, 이로 인해 증폭기 출력은 입력신호 범위의 절반이 된다. 따라서, 도 8을 참조하면, 두 번째 단 SAR ADC2는 이러한 입력신호를 처리하기 위하여 기준전압을 절반의 커패시터에만 샘플링하는 방식을 적용하였다.The ADC according to the present invention uses a range-scaling technique that receives an input signal of 1.6V p- p in order to reduce the power consumption of the amplifier and lowers it to 0.8V p- p from the second stage, Half of the range. Therefore, referring to FIG. 8, the second stage SAR ADC2 applies a method of sampling only the reference voltage to half of the capacitors in order to process the input signal.

이런 구조는 기존의 SAR ADC에 비해 두 배의 커패시터가 요구되는 단점은 있으나, 기준전압 발생기를 추가하지 않으면서 레인지-스케일링된 신호 처리가 가능하다. 또한, 도 8과 같이 가장 작은 크기의 커패시터는 두 개의 단위 커패시터(CU)를 직렬로 연결하여 CU/2를 하나의 단위 커패시터로 사용함으로써 전체 커패시터 수를 절반으로 감소시켜 레인지-스케일링 기법적용에 따른 추가적인 면적 증가를 방지하였다.This architecture has the disadvantage of requiring twice as much capacitance as a conventional SAR ADC, but it does allow for range-scaled signal processing without adding a reference voltage generator. In addition, as shown in FIG. 8, the capacitor having the smallest size uses two unit capacitors (CU) connected in series to use CU / 2 as a single unit capacitor, thereby reducing the total number of capacitors to one half and applying the range- Thereby preventing additional area increase.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 ADC는 메모리 효과 제거를 위해 분리된 두 쌍의 입력단을 사용하는 높은 전압이득의 증폭기를 포함한다.Meanwhile, an ADC according to an embodiment of the present invention includes a high voltage gain amplifier using two pairs of input stages separated for memory effect removal.

도 9는 분리된 두 쌍의 입력단 기반의 잔류전압 증폭기를 도시한 것이다.Figure 9 shows two separate pairs of input stage based residual voltage amplifiers.

도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 ADC는 T-I 구조에서 고질적인 오프셋 부정합 문제를 해결하기 위하여 4개의 채널이 하나의 잔류전압 증폭기를 공유하는 구조를 적용하였다. 동시에 분리된 두 쌍의 입력단을 사용하여 사용하지 않는 채널의 리셋시간을 확보하여, 기존의 증폭기 공유기법에서 발생하는 메모리 효과를 제거하였다. 또한, 11비트 해상도의 높은 전압이득을 요구하는 잔류전압 증폭기 구현을 위하여 2단 증폭기의 첫 번째 증폭기에는 이득-부스팅 기법을 채용하였다.Referring to FIG. 9, the ADC according to the present invention employs a structure in which four channels share one residual voltage amplifier in order to solve the problem of an offset mismatch in the T-I structure. At the same time, using two separated pairs of input terminals, the reset time of the unused channel is secured, and the memory effect generated in the conventional amplifier sharing technique is eliminated. In addition, for the implementation of a residual voltage amplifier requiring a high voltage gain of 11 bit resolution, a gain-boosting technique is adopted in the first amplifier of the two-stage amplifier.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 ADC의 샘플링 주파수에 따른 SNDR과 SFDR, 입력 주파수에 따른 SNDR과 SFDR을 도시한 것이다.FIG. 10 shows SNDR and SFDR according to the sampling frequency of the ADC and SNDR and SFDR according to the input frequency according to the embodiment of the present invention.

도 10(a)를 참조하면, 1MHz 차동 입력 주파수에서 샘플링 속도를 160MS/s까지 증가시킬 경우, 채널숫자에 따른 SNDR 및 SFDR이 도시되어 있다. 샘플링 속도가 160MS/s까지 증가하는 동안 본 발명에 따른 ADC는 채널숫자가 증가하더라도 유사한 동적성능을 나타내었으며, 150MS/s 이하의 동작속도에서 SNDR과 SFDR이 4개 채널 사용 시 각각 54.5dB, 65.5dB 이상을 유지하였다. 특히 본 발명에 따른 ADC는 100MS/s 이하의 동작속도에서는 채널숫자에 관계없이 항상 약 60dB 수준의 SNDR이 유지됨으로써 기존에 발표된 T-I ADC에 비하여 상당히 향상된 채널 간 정합 특성을 보인다.Referring to FIG. 10 (a), when the sampling rate is increased to 160 MS / s at the 1 MHz differential input frequency, SNDR and SFDR according to the channel number are shown. While the sampling rate was increased to 160 MS / s, the ADC according to the present invention exhibited similar dynamic performance even when the number of channels increased. When operating at 150 MS / s or less, SNDR and SFDR were 54.5 dB and 65.5 dB. In particular, the ADC according to the present invention maintains SNDR of about 60 dB regardless of the number of channels at an operating speed of 100 MS / s or less, thereby exhibiting significantly improved interchannel matching characteristics as compared with the previously announced T-I ADC.

한편, 도 10(b)를 참조하면, 4개 채널 사용 시 100MS/s와 150MS/s의 동작속도에서 입력 주파수를 Nyquist 주파수까지 증가시킬 때의 SNDR과 SFDR을 측정한 결과가 도시되어 있다. 우선, 100MS/s의 동작속도에서 입력 주파수가 50MHz까지 증가할 때, 본 발명에 따른 ADC의 SNDR과 SFDR은 각각 54.4dB, 60.7dB 이상을 유지한다. 한편, 150MS/s의 동작속도에서는 입력 주파수가 40MHz까지 증가할 때, SNDR과 SFDR은 각각 50.5dB, 61.3dB 이상을 유지한다.Referring to FIG. 10B, SNDR and SFDR are measured when the input frequency is increased to the Nyquist frequency at an operating speed of 100 MS / s and 150 MS / s when four channels are used. First, when the input frequency increases to 50 MHz at an operating speed of 100 MS / s, the SNDR and the SFDR of the ADC according to the present invention are maintained at 54.4 dB and 60.7 dB or more, respectively. On the other hand, at the operating speed of 150MS / s, when the input frequency increases to 40MHz, SNDR and SFDR are maintained at 50.5dB and 61.3dB, respectively.

본 발명은 기존의 T-I ADC에서 발생하는 오프셋, 이득 및 샘플링 타이밍 부정합 문제를 해결하기 위하여 추가적인 보정기법 없이 다양한 아날로그 회로설계 기법만을 사용한 4채널 T-I 파이프라인 SAR 11비트 150MS/s ADC에 관한 것이다.The present invention relates to a 4-channel T-I pipelined SAR 11-bit 150 MS / s ADC using various analog circuit design techniques without additional correction techniques to solve offset, gain, and sampling timing mismatch problems occurring in existing T-I ADCs.

본 발명에 따른 ADC는 입력단 SHA 회로를 제거하고 기존의 flash ADC 대신에 SAR ADC를 sub-ADC로 사용하는 파이프라인 SAR 구조를 적용하여 채널 간 오프셋 부정합 문제와 함께 SHA-free 구조에서 흔히 관찰되는 입력신호 주파수 대역폭이 제한되는 문제를 해결한다. The ADC according to the present invention eliminates the input stage SHA circuit and employs a pipelined SAR structure using a SAR ADC as a sub-ADC instead of a conventional flash ADC, thereby achieving an inter-channel offset mismatch problem and an input commonly observed in the SHA- Solves the problem of limiting the signal frequency bandwidth.

또한, 4개 신호채널이 하나의 증폭기를 공유하도록 구현하여 MDAC의 잔류전압 증폭기에 의한 채널 간의 각종 부정합 문제를 근본적으로 제거하며, 분리된 두 쌍의 입력 단을 사용함으로써 증폭기 공유에 따른 메모리 효과 문제도 줄인다. In addition, by implementing the four signal channels to share one amplifier, it is possible to fundamentally eliminate various mismatch problems between channels by the residual voltage amplifier of MDAC, and by using two separated pairs of input stages, .

한편, 채널 간 신호간섭에 의한 기준전압 불안정 문제를 해결하기 위해 SAR 동작과 증폭 동작을 위한 각각의 다른 사양을 갖는 기준전압을 분리해서 사용하며, 특히 모든 채널이 잔류전압 증폭 동작 시 동일한 기준전압을 사용함으로써 이득 부정합 문제를 최소화한다. 채널 간 신호 샘플링 타이밍 부정합의 경우, 4개 채널에서 사용하는 클록에 싱글 클록-에지 샘플링 기법을 적용하여 외부에서 인가된 150MHz의 정확한 클록과 폴링 에지를 동기시킴으로써 해결한다. In order to solve the problem of reference voltage instability due to inter-channel signal interference, reference voltages having different specifications for SAR operation and amplification operation are separately used. In particular, all the channels use the same reference voltage Use minimizes gain mismatch problems. Channel-to-channel signal sampling timing mismatches are solved by synchronizing the externally applied 150 MHz accurate clock and polling edges by applying a single clock-edge sampling technique to the clocks used by the four channels.

칩 내부에서 생성된 SAR 동작을 위한 450MHz의 클록은 듀티 사이클을 조절하여 DAC, 기준전압 발생기 및 프리앰프의 설계사양을 완화시켰으며, 동시에 전력소모를 최소화한다.The 450MHz clock for SAR operation generated inside the chip modulates the duty cycle to mitigate the design specifications of the DAC, reference voltage generator, and preamplifier, while at the same time minimizing power consumption.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and specific embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- And various modifications and changes may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

비선형 에러를 최소화한 4채널 Time-Interleaved 구조기반의 11비트 150MS/s 파이프라인 SAR ADCAn 11-bit 150 MS / s pipelined SAR ADC based on a 4-channel time-interleaved architecture with minimal nonlinear errors

Claims (6)

병렬로 연결된 4개 채널의 SAR ADC들로 구성된 제1 SAR ADC;
상기 제1 SAR ADC의 출력단에 연결되며 분리된 2쌍의 입력단을 갖는 4개 채널에서 공유된 하나의 잔류전압 증폭기;
상기 잔류전압 증폭기에서 증폭된 잔류전압을 샘플링 하는 병렬로 연결된 4개 채널의 SAR ADC들로 구성된 제2 SAR ADC; 및
상기 제1 SAR ADC와 상기 제2 SAR ADC로부터 출력되는 디지털 출력의 오차를 보정하는 디지털 교정 회로를 포함고하고,
상기 제1 SAR ADC와 상기 제2 SAR ADC에 포함되는 SAR ADC들 중에서 첫번째 채널과 세번째 채널에 대응하는 SAR ADC의 SAR 동작 타이밍이 겹치지 않고, 두번째 채널과 네번째 채널에 대응하는 SAR ADC의 SAR 동작 타이밍이 겹치지 않고,
상기 첫번째 채널과 세번째 채널에 대응하는 SAR ADC는 하나의 기준전압을 공유하고,
상기 두번째 채널과 네번째 채널에 대응하는 SAR ADC는 또 다른 하나의 기준전압을 공유하는 것을 특징으로 하는 4채널 파이프라인 SAR ADC.
A first SAR ADC consisting of four channels of SAR ADCs connected in parallel;
One residual voltage amplifier coupled to the output of the first SAR ADC and shared by four channels having two separate pairs of inputs;
A second SAR ADC consisting of four-channel SAR ADCs connected in parallel for sampling the residual voltage amplified in the residual voltage amplifier; And
And a digital calibration circuit for correcting an error of a digital output output from the first SAR ADC and the second SAR ADC,
The SAR operation timing of the SAR ADC corresponding to the first channel and the SAR ADC included in the first SAR ADC and the SAR ADC included in the second SAR ADC does not overlap and the SAR operation timing of the SAR ADC corresponding to the second channel and the fourth channel However,
The SAR ADCs corresponding to the first channel and the third channel share one reference voltage,
Wherein the SAR ADCs corresponding to the second channel and the fourth channel share another reference voltage.
삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 잔류전압 증폭기는 상기 SAR ADC들이 사용하는 기준전압과는 다른 사양을 갖는 하나의 기준전압을 사용하는 것을 특징으로 하는 4채널 파이프라인 SAR ADC.
The method according to claim 1,
Wherein the residual voltage amplifier uses one reference voltage having a different specification than the reference voltage used by the SAR ADCs.
제1 항에 있어서,
온-칩 클록 생성회로를 더 포함하고,
상기 온-칩 클록 생성회로는 SAR 동작에 사용되는 클록의 듀티 사이클을 조절하는 것을 특징으로 하는 4채널 파이프라인 SAR ADC.
The method according to claim 1,
Further comprising an on-chip clock generation circuit,
Wherein the on-chip clock generation circuit adjusts the duty cycle of the clock used in the SAR operation.
제1 항에 있어서,
상기 제1 SAR ADC로 입력되는 입력신호 범위의 절반을 상기 제2 SAR ADC로 입력되는 입력신호로 사용하는 것을 특징으로 하는 4채널 파이프라인 SAR ADC.
The method according to claim 1,
Wherein the half of the input signal range input to the first SAR ADC is used as the input signal to the second SAR ADC.
제1 항에 있어서,
상기 제1 SAR ADC와 상기 제2 SAR ADC는 상기 4채널 파이프라인 SAR ADC 동작 속도의 1/4로 샘플링 동작을 수행하고, 상기 샘플링 클록의 폴링 에지를 외부에서 인가된 클록에 동기시키는 것을 특징으로 하는 4채널 파이프라인 SAR ADC.
The method according to claim 1,
The first SAR ADC and the second SAR ADC perform a sampling operation at a quarter of the operating speed of the 4-channel pipeline SAR ADC and synchronize the falling edge of the sampling clock with an externally applied clock Channel pipelined SAR ADCs.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150068205A (en) 2013-12-11 2015-06-19 서강대학교산학협력단 Pipeline Analog to Digital Converter
KR101680080B1 (en) * 2014-12-30 2016-11-28 서강대학교산학협력단 Time interleaved pipeline SAR ADC for minimizing channel offset mismatch
KR101686217B1 (en) * 2016-02-23 2016-12-13 서강대학교산학협력단 Two-Channel Asynchronous SAR ADC
KR101711542B1 (en) * 2015-12-16 2017-03-02 국방과학연구소 Range-scaled composite pipeline analog-to-digital converter
WO2017054885A1 (en) * 2015-10-02 2017-04-06 Huawei Technologies Co., Ltd. Composite adc with a plurality of reference voltages
WO2021167129A1 (en) * 2020-02-19 2021-08-26 엘지전자 주식회사 Analog-to-digital converter
KR102639920B1 (en) * 2022-08-31 2024-02-23 (주)넥스윌 Device for sample-time mismatch calibration, time-interleaved analog-to-digital converter and analog-to-digital conversion method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005318582A (en) 2004-04-30 2005-11-10 Realtek Semiconductor Corp Pipelined adc calibration method and apparatus therefor
JP2007221406A (en) 2006-02-16 2007-08-30 Kawasaki Microelectronics Kk Pipelined a/d converter
KR20120013121A (en) * 2010-08-04 2012-02-14 서강대학교산학협력단 Analog-to-Digital Converter sharing capacitors and amplifiers

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005318582A (en) 2004-04-30 2005-11-10 Realtek Semiconductor Corp Pipelined adc calibration method and apparatus therefor
JP2007221406A (en) 2006-02-16 2007-08-30 Kawasaki Microelectronics Kk Pipelined a/d converter
KR20120013121A (en) * 2010-08-04 2012-02-14 서강대학교산학협력단 Analog-to-Digital Converter sharing capacitors and amplifiers

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"다양한 회로 공유기법을 사용하는 10비트 100MS/s 27.2mW 0.8mm2 0.18um CMOS Pipeline ADC", 2009년 4월 전자공학회 논문지 제46권 SD편 제4호 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150068205A (en) 2013-12-11 2015-06-19 서강대학교산학협력단 Pipeline Analog to Digital Converter
KR101680080B1 (en) * 2014-12-30 2016-11-28 서강대학교산학협력단 Time interleaved pipeline SAR ADC for minimizing channel offset mismatch
WO2017054885A1 (en) * 2015-10-02 2017-04-06 Huawei Technologies Co., Ltd. Composite adc with a plurality of reference voltages
KR101711542B1 (en) * 2015-12-16 2017-03-02 국방과학연구소 Range-scaled composite pipeline analog-to-digital converter
KR101686217B1 (en) * 2016-02-23 2016-12-13 서강대학교산학협력단 Two-Channel Asynchronous SAR ADC
WO2021167129A1 (en) * 2020-02-19 2021-08-26 엘지전자 주식회사 Analog-to-digital converter
KR102639920B1 (en) * 2022-08-31 2024-02-23 (주)넥스윌 Device for sample-time mismatch calibration, time-interleaved analog-to-digital converter and analog-to-digital conversion method

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