초록
본 논문에서는 모바일 정보기기의 배터리 전력 관리를 제어하는 IBS(Intelligent Battery sensor), BMS(Battery Management System) 등의 PMIC(Power Management IC) 기술에 적합한 9b 2MHz 사이클릭 폴딩 ADC(Analog-to-Digital Converter)를 제안한다. 제안하는 ADC는 응용기술에 적합한 고해상도를 만족시키는 동시에 폴딩 신호처리를 사용함으로써 고속 동작이 가능하다. 또한 폴딩 블록의 하나의 단만을 반복적으로 순환하는 구조로 설계되기 때문에 전체 크기가 줄어들 뿐 아니라 전력소모도 최소화 할 수 있다. 제안하는 시제품 ADC는 0.35um 2P4M CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 INL 및 DNL은 각각 ${\pm}1.5/{\pm}1.0\;LSB$ 이내로 들어온 것을 확인하였다. 또한 2MS/s 동작 속도에서 SNDR 및 SFDR 이 각각 최대 48dB, 60dB이고, 전력 소모는 3.3V 전원 전압에서 110mW 이며 제작된 ADC의 칩 면적은 $10mm^2$이다.
A 9b MS/s CMOS cyclic folding A/D converter (ADC) for intelligent battery sensor and battery management systems is proposed. The proposed ADC structure is based on a cyclic architecture to reduce chip area and power consumption. To obtain a high speed ADC performance, further, we use a folding-interpolating structure. The prototype ADC implemented with a 0.35um 2P4M n-well CMOS process shows a measured INL and DNL of maximum 1.5LSB and 1.0LSB, respectively. The ADC demonstrates a maximum SNDR and SFDR of 48dB and 60dB, respectively, and the power consumption is about 110mW at 2MS/s and 3.3V. The occupied active die area is $10mm^2$.
