A Selective Current-supplying Parallel A/D Converter

선택적 전류공급구조를 갖는 병렬형 A/D 변환기

A power-reduction technique for full-flash A/D converters is proposed. As the resolution of a full-flash A/D converter increases linearly, the number of comparators increases exponentially. The power dissipation is generally larger than other A/D converter architectures because there are many comparators, and they are operating continuously. In this proposed architecture, only a selected number of conmarators are made to operate instead of activating all the comparators of the full-flash A/D convertor. To determine whichcomparators should be activated, voltage levelfider circuits are used. A new clock driver is developed to suppress the dynamic glitch noise which is fed back into the input stage of the comparator. By using this clock driver, the glitch noise in the current source is reduced to one fourth of that when the typical clock signal is applied. The proposed architecture has been implemented with 1.2 m 5GHz BiCMOS technology. The maximum conversion speed is 350Msamples/s. and dissipates only 900mW.

본 논문에서는 full-flash A/D 변환기에서 전력소모를 줄이는 방법과 그의 회로를 제안하였다. Full-flash A/D 변환기에서 해상도가 증가하면 전압비교기의 수는 지수함수적으로 증가하며 모든 전압비교기가 항상 동작하여 전력 소모가 많으므로 제안하는 구조에서는 입력 신호의 크기에 까라 그 영역에 해당하는 위치에 있는 전압비교기를 선택적으로 켜줌으로써 전력 소모를 줄인다. 입력 신호의 크기를 판별하기 위하여 입력 신호의 범위를 찾는 회로를 설계하였다. 클리치 잡음을 줄일 수 있는 클럭 발생회로를 설계하여 사용함으로써 전압 비교기의 전류원에서 발생하는 잡음을 일반적인 클럭을 사용했을 때와 비교하여 1/4로 줄였다. 설계한 A/D 변환기는 out-off 주파수가 5GHz 인 1.2 m의 BiCMOS 공정으로 제작하였다. 이는 350Msamples /s의 변환 속도를 가지며 소모 전력은 900mW이다.