Sigma-Delta A/D 변환기의 새로운 이득 최적화 방식

New Gain Optimization Method for Sigma-Delta A/D Convertors

  • 정요성 (상명대학교 컴퓨터정보통신공학과) ;
  • 장영범 (상명대학교 정보통신공학과)
  • 발행 : 2009.09.25

초록

이 논문에서는 Sigma-Delta A/D 변환기의 새로운 이득 최적화 방식을 제안한다. 제안된 방식은 변조기의 SNR을 최대화하는 상위 10개의 이득 값 후보군을 선정한 후에 데시메이션 필터를 통과시켜 가장 작은 MSE를 보이는 이득 값을 최적의 이득으로 결정하는 방식이다. 1차의 단일 비트 변조기의 실험 모델을 통하여 변조기의 후보군 중 6위를 보인 이득 값이 가장 작은 MSE를 보였다. 제안된 방식은 변조기의 SNR을 최대화하는 기존의 아이디어와 데시메이션 필터로 사용되는 CIC 필터의 샘플합 특성을 이용하여 최적의 이득 값을 결정하는 장점을 갖는다. 이 논문에서 제안한 이득 최적화 방식은 변조기의 실험을 통하여 더 많은 후보군을 선정하여 CIC 필터를 시뮬레이션하면 더 좋은 결과를 얻을 수 있을 것이다.

In this paper, we propose new gain optimization method for Sigma-Delta A/D converters. First, in proposed method, the 10 candidates are selected through SNR maximization for Sigma-Delta modulator. After then, it is shown that optimum gains can be obtained through MSE calculation for CIC decimation filter. In the simulation, The proposed method has advantages which utilize SNR maximization for modulator and MSE minimization for CIC decimation later. The more candidates are chosen in SNR maximization for modulator, the better gains can be obtained in MSE minimization for CIC decimation filter.

키워드

참고문헌

  1. Michael J. Demler, High Speed Analog To Digital Conversion, Academic Press, pp.24-67, 1991
  2. W. Yun-Ti and B. Razavi, 'An 8-bit 150-MHz CMOS A/D Convertor,' IEEE J.Solid-State Circuits, Vol. 35, No. 3, pp. 308-317, March 2000 https://doi.org/10.1109/4.826812
  3. 윤정식, 정정화, 'Sigma-Delta modulator의 구조를 갖는 A/D 변환기 설계,' 한국통신학회논문지, Vol. 28, No. 1C, 14-23, 2003년 1월
  4. 강경식, 최영길, 노형동, 남현석, 노정진, '1-비트 4차 델타-시그마 변조기법을 이용한 D급 디지털 오디오 증폭기,' 전자공학회논문지, 제45권, SD편 제3호, 44-53, 2008년 3월
  5. 장영범, 양세정, 유선국, '심장박동기용 시그마 델타 A/D 변환기에서의 저전력 데시메이션 필터 구조' 전기학회논문지 53D권, 2호, 111-117, 2004년 2월
  6. 변산호, 류성영, 최영길, 노형동, 남현석, 노정진, '시그마-델타 A/D 컨버터용 디지털 데시메이션 필터 설계,' 전자공학회논문지, 제44권, SD편 제2호, 34-45, 2007년 2월
  7. R. Steven, Norsworthy, Richard and G. Schreier, Delta-Sigma Data Converters : Theory, Design and Simulation, WILEY, pp. 1-41, 2001
  8. E. Hogenauer, 'An economical class of digital filters decimation and interpolation,' IEEE Transactions, Acoustics, Speech and Signal Processing, Vol. ASSP-29, No. 2, pp. 155-162, April 1981 https://doi.org/10.1109/TASSP.1981.1163535