KR20230047534A - Fast Successive Approximation ADC With series Time-Interleaved Architecture - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 아날로그 디지털 컨버터에 관한 것으로서, 더 상세하게는 직렬 시간 인터리브 구조기반의 아날로그 디지털 컨버터에 관한 것이다.The present invention relates to an analog-to-digital converter, and more particularly, to an analog-to-digital converter based on a serial time interleave structure.
아날로그 디지털 컨버터는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 혼합 신호 집적 회로이다.An analog-to-digital converter is a mixed-signal integrated circuit that converts an analog signal into a digital signal.
아날로그 디지털 컨버터는 데이터 수집, 통신, 레이더 및 계측 시스템에 매우 중요하다. 이러한 시스템의 전체 속도와 분해능은 아날로그 디지털 컨버터 성능에 따라 달라진다.Analog-to-digital converters are critical for data acquisition, communications, radar and instrumentation systems. The overall speed and resolution of these systems depends on the performance of the analog-to-digital converter.
다양한 아날로그 디지털 컨버터 아키텍처가 개발되어 전력 소비, 샘플링 속도, 분해능, 칩 면적 및 대기 시간과 같은 특정 기능의 요구 사항을 기반으로 다양한 애플리케이션에서 사용되고 있다.Different analog-to-digital converter architectures have been developed and used in different applications based on specific functional requirements such as power consumption, sampling rate, resolution, chip area and latency.
중고속 및 더 높은 분해능이 필요한 데이터 수집 시스템에서는 연속 근사 레지스터(Successive Approximation Register, SAR) 아날로그 디지털 컨버터 아키텍처(선행문헌 1)가 사용된다.In data acquisition systems where medium-high speed and higher resolution are required, the Successive Approximation Register (SAR) analog-to-digital converter architecture (Prior Document 1) is used.
도 1은 6비트 SAR(Successive Approximation Register) 아날로그 디지털 컨버터 아키텍처의 블록 다이어그램을 나타낸 도면이다.1 is a block diagram of a 6-bit Successive Approximation Register (SAR) analog-to-digital converter architecture.
아날로그 디지털 컨버터에서 샘플링된 입력 신호는 DAC(디지털 아날로그 컨버터)에 공급하여 여러 디지털 코드와 비교되는데, 이 작업은 처음에 비트를 0으로 설정하여 수행된다. 그런 다음 최상위 비트(MSB)를 시작으로 각 비트를 순서대로 1로 설정한 다음 디지털 아날로그 컨버터의 출력을 입력 샘플과 비교한다.The input signal sampled from the analog-to-digital converter is fed into a digital-to-analog converter (DAC) and compared to several digital codes, which is done by initially setting bits to zero. Then, starting with the most significant bit (MSB), each bit is set to 1 in order, and the output of the digital-to-analog converter is compared with the input sample.
샘플이 디지털 아날로그 컨버터 출력보다 작으면 비트가 0으로 설정되고 그렇지 않으면 1로 유지된다. 마지막으로, 최하위 비트(LSB)가 해결되면 비트가 래치에 저장된 다음 비트를 0으로 설정하고 입력 아날로그 신호에서 새 샘플을 가져와서 사이클이 다시 시작된다. 따라서 Nbit 분해능 변환 시간은 N+1 클럭 사이클이다. 클럭 주파수 fCK가 주어지면 가능한 최대 샘플링 주파수 fs = fCK /(N+1)이다.The bit is set to 0 if samples are less than the digital-to-analog converter output, otherwise it is held at 1. Finally, when the least significant bit (LSB) is resolved, the bit is stored in the latch, then the cycle begins again by setting the bit to 0 and taking a new sample from the input analog signal. Therefore, the Nbit resolution conversion time is N+1 clock cycles. Given a clock frequency fCK, the maximum possible sampling frequency fs = fCK /(N+1).
현재 종래의 연속 근사 레지스터 아날로그 디지털 컨버터(SAR ADC)의 속도 제한을 극복하기 위한 여러 아키텍처가 연구되고 있다.Several architectures are currently being studied to overcome the speed limitations of conventional successive approximation register analog-to-digital converters (SAR ADCs).
본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 기존 연속 근사 레지스터 아날로그 디지털 컨버터(SAR ADC)의 속도 제한 문제를 해결할 수 있는 직렬 시간 인터리브 아키텍처를 사용한 새로운 고속 연속 근사 아날로그 디지털 컨버터를 제공한다.The present invention has been proposed to solve the above technical problems, and provides a new high-speed successive approximation analog-to-digital converter using a serial time interleave architecture that can solve the speed limit problem of the existing successive approximation register analog-to-digital converter (SAR ADC). do.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 클럭신호에 응답하여 입력신호가 샘플링된 샘플 데이터를 최상위 비트 순으로 순차적으로 전달받아 제1 기준전압과 비교하는 제1 비교부와, 상기 클럭신호에 응답하여 상기 제1 비교부의 출력신호를 단위지연시켜 출력하는 제1 그룹 단위 지연부와, 상기 제1 그룹 단위 지연부의 출력신호를 처리하여 제2 기준전압을 출력하는 1비트 디지털 아날로그 컨버터를 포함하는 직렬 시간 인터리브 구조기반의 아날로그 디지털 컨버터가 제공된다.According to an embodiment of the present invention for solving the above problem, a first comparator for receiving sample data obtained by sampling an input signal in response to a clock signal in order of highest bit and comparing the sample data with a first reference voltage; A 1-bit digital-to-analog converter processing the output signal of the first group unit delay unit and outputting a second reference voltage; There is provided an analog-to-digital converter based on a serial time interleave structure including a.
또한, 본 발명의 직렬 시간 인터리브 구조기반의 아날로그 디지털 컨버터는, 클럭신호에 응답하여 상기 샘플 데이터를 최상위 비트 순으로 순차적으로 단위지연시켜 출력하는 제1 샘플링 단위 지연부와, 상기 클럭신호에 응답하여 상기 제1 샘플링 단위 지연부의 출력신호와 상기 1비트 디지털 아날로그 컨버터의 출력신호를 비교하는 제2 비교부와, 상기 클럭신호에 응답하여 상기 제1 및 제2 비교부의 출력신호를 각각 단위지연시켜 출력하는 제2 그룹 단위 지연부와, 상기 제2 그룹 단위 지연부의 출력신호를 처리하여 제3 기준전압을 출력하는 2비트 디지털 아날로그 컨버터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the analog-to-digital converter based on the serial time interleave structure of the present invention includes a first sampling unit delay unit that sequentially unit-delays and outputs the sample data in order of most significant bit in response to a clock signal; A second comparison unit that compares the output signal of the first sampling unit delay unit with the output signal of the 1-bit digital-to-analog converter, and unit delays the output signals of the first and second comparison units in response to the clock signal and outputs the output signal. and a 2-bit digital-to-analog converter processing an output signal of the second group-based delay unit and outputting a third reference voltage.
또한, 본 발명의 직렬 시간 인터리브 구조기반의 아날로그 디지털 컨버터는, 상기 클럭신호에 응답하여 상기 제1 샘플링 단위 지연부의 출력신호를 단위지연시켜 출력하는 제2 샘플링 단위 지연부와, 상기 클럭신호에 응답하여 상기 제2 샘플링 단위 지연부의 출력신호와 상기 2비트 디지털 아날로그 컨버터의 출력신호를 비교하는 제3 비교부와, 상기 클럭신호에 응답하여 상기 제1 내지 제3 비교부의 출력신호를 각각 단위지연시켜 출력하는 제3 그룹 단위 지연부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the analog-to-digital converter based on the serial time interleave structure of the present invention includes a second sampling unit delay unit that unit-delays and outputs an output signal of the first sampling unit delay unit in response to the clock signal, and a second sampling unit delay unit that responds to the clock signal. a third comparator for comparing the output signal of the second sampling unit delay unit with the output signal of the 2-bit digital-to-analog converter, and unit delaying the output signals of the first to third comparators in response to the clock signal, respectively. It is characterized in that it further comprises a third group unit delay unit for outputting.
또한, 본 발명의 직렬 시간 인터리브 구조기반의 아날로그 디지털 컨버터는 상기 클럭신호에 응답하여 상기 제3 그룹 단위 지연부의 출력신호를 래칭하는 출력신호 래치부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, the analog-to-digital converter based on the serial time interleaving structure of the present invention may further include an output signal latch unit for latching an output signal of the third group unit delay unit in response to the clock signal.
본 발명의 아날로그 디지털 컨버터는 직렬 시간 인터리브 아키텍처를 사용하여 기존 연속 근사 레지스터 아날로그 디지털 컨버터(SAR ADC)의 속도 제한 문제를 해결할 수 있다.The analog-to-digital converter of the present invention uses a serial time-interleave architecture to solve the speed limit problem of conventional successive approximation register analog-to-digital converters (SAR ADCs).
도 1은 6비트 SAR(Successive Approximation Register) 아날로그 디지털 컨버터 아키텍처의 블록 다이어그램을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고속 연속근사(fast successive approximation) 아날로그 디지털 컨버터(1)의 블록도
도 3은 매트랩 시뮬링크 시뮬레이션을 나타낸 도면
도 4 내지 도 7은 첫 번째, 두 번째, 세 번째, 12번째 비교기 양극, 음극 및 출력 단자의 출력신호를 나타낸 도면1 is a block diagram of a 6-bit Successive Approximation Register (SAR) analog-to-digital converter architecture;
2 is a block diagram of a fast successive approximation analog-to-
3 is a diagram showing a MATLAB Simulink simulation
4 to 7 are diagrams showing output signals of the anode, cathode and output terminals of the first, second, third and twelfth comparators.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings in order to describe in detail enough for those skilled in the art to easily implement the technical idea of the present invention.
본 발명에서는 새로운 고속 연속근사(fast successive approximation) 아날로그 디지털 컨버터 아키텍처를 제안한다.In the present invention, a new fast successive approximation analog-to-digital converter architecture is proposed.
고속 연속근사(fast successive approximation) 아날로그 디지털 컨버터는 연속 근사 레지스터의 레지스터를 사용하지 않고, 시간 인터리브 샘플링(time-interleaved sampling)의 개념을 직렬 방식으로 통합하므로 클럭 사이클당 서로 다른 샘플 (데이터)의 여러 비트를 해결하여 동일한 클럭 주파수를 갖는 기존의 N비트 연속 근사 레지스터(Successive Approximation Register) 아날로그 디지털 컨버터 아키텍처와 비교하여 N+1 배 만큼 변환 속도가 향상된다.Fast successive approximation analog-to-digital converters do not use registers of successive approximation registers, and incorporate the concept of time-interleaved sampling in a serial fashion, so that multiple samples (data) of different samples (data) per clock cycle are obtained. Bit resolution improves conversion speed by a factor of N+1 compared to a conventional N-bit Successive Approximation Register analog-to-digital converter architecture with the same clock frequency.
본 발명의 실시예에서 12비트 단극 고속 연속근사(fast successive approximation) 아날로그 디지털 컨버터는 매트랩 시뮬링크(MATLAB SIMULINK)에서 시뮬레이션하여 아키텍처 설계를 검증하였다. 12비트 연속 근사 레지스터(Successive Approximation Register) 아날로그 디지털 컨버터의 동일한 클럭 주파수의 경우 제안된 고속 연속근사(fast successive approximation) 아날로그 디지털 컨버터가 변환 속도 면에서 13배 더 우수한 것으로 확인된다.In the embodiment of the present invention, the 12-bit unipolar fast successive approximation analog-to-digital converter was simulated in MATLAB SIMULINK to verify the architecture design. For the same clock frequency of the 12-bit successive approximation register analog-to-digital converter, the proposed fast successive approximation analog-to-digital converter is confirmed to be 13 times better in terms of conversion speed.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고속 연속근사(fast successive approximation) 아날로그 디지털 컨버터(1)의 블록도이다.2 is a block diagram of a fast successive approximation analog-to-
제안된 고속 연속근사 아날로그 디지털 컨버터(Fast SA ADC)는 클럭 주파수 fCK가 주어지면 가능한 최대 샘플링 주파수 fs = fCK 이다.The proposed fast successive approximation analog-to-digital converter (FAST SA ADC) has a maximum sampling frequency fs = fCK given the clock frequency fCK.
기존 SAR ADC 아키텍처에 두 가지 주요 수정 사항을 도입하여 이러한 속도를 달성했다.This speed was achieved by introducing two major modifications to the existing SAR ADC architecture.
우선, 폐쇄 루프 시스템이 개방되고 SAR 레지스터의 사용이 삭제되었다.First, the closed loop system was opened and the use of the SAR register was eliminated.
다음으로, 단일 샘플 (데이터)의 모든 N 비트가 해결되기 전에 여러 샘플 (데이터)이 직렬 시간 인터리브 방식으로 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에 공급된다.Next, multiple samples (data) are fed into an analog-to-digital converter (ADC) in a serial time-interleaved fashion before all N bits of a single sample (data) are resolved.
제안된 고속 연속근사(fast successive approximation) 아날로그 디지털 컨버터가 변환하는 방식은 다음과 같다.The conversion method of the proposed fast successive approximation analog-to-digital converter is as follows.
처음에 고속 연속근사 아날로그 디지털 컨버터(Fast SA ADC)의 샘플러(10)는 입력신호(VIN)를 샘플러(10)에서 샘플링하여 샘플 데이터를 출력하고, 제1 비교부(21)는 이를 첫 번째 클럭신호 사이클에서 기준전압(Vr)의 절반과 비교한다.Initially, the
우선, 비교기(제1 비교부(21))는 샘플 데이터의 최상위 비트(MSB)를 확인하고 샘플된 값이 기준전압(0.5Vr)보다 더 클 경우, 기준전압(Vr)을 출력하고 그렇지 않으면 0 v를 생성한다. 첫 번째 비교기(제1 비교부(21)) 출력은 단위 지연(41)을 통해 1비트 디지털 아날로그 컨버터(DAC, 51)에 공급된다.First, the comparator (first comparator 21) checks the most significant bit (MSB) of the sample data and outputs the reference voltage (Vr) if the sampled value is greater than the reference voltage (0.5Vr), otherwise 0 create v. The output of the first comparator (first comparator 21) is supplied to a 1-bit digital-to-analog converter (DAC) 51 through a
다음으로, 1비트 디지털 아날로그 컨버터(DAC, 51)는 첫 번째 비교기(21) 출력에 근거하여 0.75Vr 또는 0.25Vr 을 출력한다.Next, the 1-bit digital-to-analog converter (DAC, 51) outputs 0.75Vr or 0.25Vr based on the
즉, 제1 비교부(21)는 클럭신호에 응답하여 입력신호(VIN)가 샘플링된 샘플 데이터를 최상위 비트 순으로 순차적으로 전달받아 제1 기준전압(0.5Vr)과 비교한다.That is, the
제1 그룹 단위 지연부(41)는 클럭신호에 응답하여 제1 비교부(21)의 출력신호를 단위지연시켜 출력한다.The first group
1비트 디지털 아날로그 컨버터(51)는 제1 그룹 단위 지연부(41)의 출력신호를 처리하여 제2 기준전압(0.75Vr 또는 0.25Vr)을 출력한다. The 1-bit digital-to-
제1 샘플링 단위 지연부(31)는 클럭신호에 응답하여 샘플 데이터를 최상위 비트 순으로 순차적으로 단위지연시켜 출력한다. The first sampling
제2 비교부(22)는 클럭신호에 응답하여 제1 샘플링 단위 지연부(31)의 출력신호와 1비트 디지털 아날로그 컨버터(51)의 출력신호를 비교한다.The
제2 그룹 단위 지연부(42)는 클럭신호에 응답하여 제1 및 제2 비교부(21, 22)의 출력신호를 각각 단위지연시켜 출력한다.The second group
2비트 디지털 아날로그 컨버터(52)는 제2 그룹 단위 지연부(42)의 출력신호를 처리하여 제3 기준전압을 출력한다.The 2-bit digital-to-
제2 샘플링 단위 지연부(32)는 클럭신호에 응답하여 제1 샘플링 단위 지연부(31)의 출력신호를 단위지연시켜 출력한다.The second sampling
제3 비교부(23)는 클럭신호에 응답하여 제2 샘플링 단위 지연부(32)의 출력신호와 2비트 디지털 아날로그 컨버터(52)의 출력신호를 비교한다.The
제3 그룹 단위 지연부는 클럭신호에 응답하여 제1 내지 제3 비교부(21,22,23)의 출력신호를 각각 단위지연시켜 출력한다.The third group unit delay unit respectively delays the output signals of the first to
마지막으로 출력신호 래치부(60)는 클럭신호에 응답하여 제3 그룹 단위 지연부의 출력신호를 래칭하여 출력한다.Finally, the output
상술한 고속 연속근사 아날로그 디지털 컨버터(Fast SA ADC, 1)의 구조는 입력신호(VIN)가 3비트일 경우를 예시로 간단히 설명한 것이며,The structure of the above-described high-speed successive approximation analog-to-digital converter (Fast SA ADC, 1) is briefly described as an example when the input signal (VIN) is 3 bits,
실제로는 도 2의 구성과 같이, N 클럭 사이클 후에 N 번째 비교기는 첫 번째 샘플 데이터와 첫 번째 샘플 데이터의 N-1 비트의 (N-1)비트 DAC 출력을 비교하여 최하위 비트(LSB)를 확인한다.Actually, as in the configuration of FIG. 2, after N clock cycles, the Nth comparator compares the first sample data with the (N-1) bit DAC output of N-1 bits of the first sample data to determine the least significant bit (LSB). do.
마지막으로 N+1 사이클 후에 첫 번째 샘플 데이터의 모든 N 비트를 출력신호 래치부(60)에서 사용할 수 있다.Finally, after N+1 cycles, all N bits of the first sample data can be used in the output
제안된 고속 연속근사 아날로그 디지털 컨버터(Fast SA ADC, 1)는, 기존의 SAR ADC 아키텍처와 달리 두 번째 샘플 데이터의 모든 N 비트는 (N+2)클럭 사이클에서 사용할 수 있다.In the proposed fast successive approximation analog-to-digital converter (Fast SA ADC, 1), unlike the existing SAR ADC architecture, all N bits of the second sample data can be used in (N+2) clock cycles.
따라서 N비트 분해능 변환 시간의 고속 연속근사 아날로그 디지털 컨버터(Fast SA ADC, 1)는 N+1 클럭 사이클이고 가능한 최대 샘플링 주파수 fs = fCK이며 이는 기존 SAR ADC에 비해 N+1배 개선된 것이다.Therefore, a fast successive approximation analog-to-digital converter (Fast SA ADC, 1) with N-bit resolution conversion time has N+1 clock cycles and the maximum possible sampling frequency fs = fCK, which is an N+1 improvement over conventional SAR ADCs.
도 3은 매트랩 시뮬링크 시뮬레이션을 나타낸 도면이다.3 is a diagram showing a MATLAB Simulink simulation.
즉, 12비트 고속 연속근사 아날로그 디지털 컨버터(Fast SA ADC)는 시뮬링크(SIMULINK)에서 시뮬레이션되었다.That is, a 12-bit high-speed successive approximation analog-to-digital converter (Fast SA ADC) was simulated in SIMULINK.
입력신호는 1MHz 주파수의 정현파 신호이며 샘플링 주파수는 16MHz이고, 각 비교기의 양극, 음극 및 출력 단자는 3입력 스코프에 연결된다.The input signal is a sinusoidal signal with a frequency of 1MHz and the sampling frequency is 16MHz, and the anode, cathode and output terminals of each comparator are connected to a 3-input scope.
도 4 내지 도 7은 첫 번째, 두 번째, 세 번째, 12번째 비교기 양극, 음극 및 출력 단자의 출력신호를 나타낸 도면이다. 도면에서 i번째 비교기는 샘플 데이터의 i번째 비트를 해결하고 다음 비교기로 전달하기 위해 i+1 클럭 사이클이 필요하다는 것을 알 수 있다.4 to 7 are diagrams showing output signals of the anode, cathode, and output terminals of the first, second, third, and twelfth comparators. It can be seen from the figure that the ith comparator takes i+1 clock cycles to resolve the ith bit of the sample data and pass it to the next comparator.
아키텍처 간 비교를 용이하게 하기 위해 비교기와 디지털 아날로그 컨버터(DAC)에서 소모되는 전력과 전체 아키텍처 시스템의 fCK에 대한 최대 fs를 고려한다.To facilitate cross-architecture comparisons, we consider the power dissipated in the comparators and digital-to-analog converters (DACs) and the maximum fs for fCK of the overall architecture system.
1비트의 디지털 아날로그 컨버터(DAC)에서 소모되는 전력을 Pb라고 가정하고, 디지털 아날로그 컨버터(DAC)의 비트 수에 따른 소모 전력의 증가는 선형이라고 가정한다. 또한 Pc는 단일 비교기에 의해 소비되는 전력이라고 가정한다.It is assumed that power consumed by a 1-bit digital-to-analog converter (DAC) is Pb, and an increase in power consumption according to the number of bits of the digital-to-analog converter (DAC) is assumed to be linear. Assume also that Pc is the power consumed by a single comparator.
<표 1><Table 1>
고속 연속근사 아날로그 디지털 컨버터(Fast SA ADC) 아키텍처는 표 1의 12비트 기존 SAR, 12비트의 12개 타임인터리브 채널, 기존의 ADC 아키텍처(REF2, REF3)와 비교된다.The fast successive approximation analog-to-digital converter (FAST SA ADC) architecture is compared with the 12-bit conventional SAR, 12-bit, 12 time-interleaved channels, conventional ADC architecture (REF2, REF3) in Table 1.
표에서 볼 수 있듯이 12비트 SAR ADC 아키텍처의 12개 시간 인터리브 채널이 최대 fs 측면에서 두 번째로 우수하지만 기존 SAR ADC 아키텍처의 소비 전력의 12배이다. ADC가 있는 Fast SA ADC는 Ref[3] ADC 대비 Pb 측면에서 1.3배, Pc 측면에서 1.5배 증가하지만, Fast SA ADC는 최대 fs 측면에서 2.5배 우수하다.As can be seen from the table, the 12 time-interleaved channels of the 12-bit SAR ADC architecture is the second best in terms of maximum fs, but consumes 12x the power of the conventional SAR ADC architecture. Fast SA ADC with ADC has 1.3x increase in Pb and 1.5x in Pc compared to Ref[3] ADC, but Fast SA ADC is 2.5x better in terms of maximum fs.
이러한 결과는 제안된 Fast SA ADC 아키텍처가 가장 효율적인 아키텍처를 가지며 기존 SAR ADC 아키텍처의 속도 제한을 해결함을 보여준다.These results show that the proposed Fast SA ADC architecture has the most efficient architecture and solves the speed limitation of the existing SAR ADC architecture.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As such, those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention may be embodied in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting. The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description above, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.
Claims (4)
상기 클럭신호에 응답하여 상기 제1 비교부의 출력신호를 단위지연시켜 출력하는 제1 그룹 단위 지연부; 및
상기 제1 그룹 단위 지연부의 출력신호를 처리하여 제2 기준전압을 출력하는 1비트 디지털 아날로그 컨버터;
를 포함하는 직렬 시간 인터리브 구조기반의 아날로그 디지털 컨버터.
a first comparator configured to sequentially receive sample data of which an input signal is sampled in order of a most significant bit in response to a clock signal and compare the sample data with a first reference voltage;
a first group unit delay unit unit delaying an output signal of the first comparison unit in response to the clock signal; and
a 1-bit digital-to-analog converter processing the output signal of the first group unit delay unit and outputting a second reference voltage;
An analog-to-digital converter based on a serial time interleave structure comprising a.
상기 클럭신호에 응답하여 상기 샘플 데이터를 최상위 비트 순으로 순차적으로 단위지연시켜 출력하는 제1 샘플링 단위 지연부;
상기 클럭신호에 응답하여 상기 제1 샘플링 단위 지연부의 출력신호와 상기 1비트 디지털 아날로그 컨버터의 출력신호를 비교하는 제2 비교부;
상기 클럭신호에 응답하여 상기 제1 및 제2 비교부의 출력신호를 각각 단위지연시켜 출력하는 제2 그룹 단위 지연부; 및
상기 제2 그룹 단위 지연부의 출력신호를 처리하여 제3 기준전압을 출력하는 2비트 디지털 아날로그 컨버터;를 더 포함하는 직렬 시간 인터리브 구조기반의 아날로그 디지털 컨버터.
According to claim 1,
a first sampling unit delay unit configured to sequentially perform unit delay of the sample data in order of most significant bits in response to the clock signal and output the sample data;
a second comparison unit comparing an output signal of the first sampling unit delay unit and an output signal of the 1-bit digital-to-analog converter in response to the clock signal;
a second group unit delay unit configured to delay and output signals output from the first and second comparators in response to the clock signal; and
A 2-bit digital-to-analog converter for processing the output signal of the second group unit delay unit and outputting a third reference voltage.
상기 클럭신호에 응답하여 상기 제1 샘플링 단위 지연부의 출력신호를 단위지연시켜 출력하는 제2 샘플링 단위 지연부;
상기 클럭신호에 응답하여 상기 제2 샘플링 단위 지연부의 출력신호와 상기 2비트 디지털 아날로그 컨버터의 출력신호를 비교하는 제3 비교부; 및
상기 클럭신호에 응답하여 상기 제1 내지 제3 비교부의 출력신호를 각각 단위지연시켜 출력하는 제3 그룹 단위 지연부;를 더 포함하는 직렬 시간 인터리브 구조기반의 아날로그 디지털 컨버터.
According to claim 2,
a second sampling unit delay unit unit delaying an output signal of the first sampling unit delay unit in response to the clock signal;
a third comparison unit comparing an output signal of the second sampling unit delay unit and an output signal of the 2-bit digital-to-analog converter in response to the clock signal; and
A serial time interleave structure-based analog-to-digital converter further comprising a third group unit delay unit configured to delay output signals of the first to third comparators by unit in response to the clock signal and output the unit delay.
상기 클럭신호에 응답하여 상기 제3 그룹 단위 지연부의 출력신호를 래칭하는 출력신호 래치부;를 더 포함하는 직렬 시간 인터리브 구조기반의 아날로그 디지털 컨버터.According to claim 3,
An analog-to-digital converter based on a serial time interleave structure further comprising: an output signal latch unit latching an output signal of the third group unit delay unit in response to the clock signal.
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