KR101214976B1 - 델타-시그마 변조방식을 이용한 노이즈 세이핑 시간-디지털 변환기 - Google Patents
델타-시그마 변조방식을 이용한 노이즈 세이핑 시간-디지털 변환기 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명에 따른 델타-시그마 변조 방식을 이용한 1비트의 출력을 갖는 노이즈 세이핑 시간-디지털 변환기(TDC)는 반도체 공정에서 지연소자가 최소 지연시간 이해의 분해능을 갖도록 제조함으로써 종래의 시간-디지털 변환기와 달리 많은 D-플립플롭이나 카운터 그리고 직렬 연결된 지연소자가 불필요하다. 따라서 본발의 시간 디지털 변환기는 효율적인 회로구성은 물론적은 전력소모로 높은 선형성과 함께 초고해상도를 달성할 수 있는 장점이 있다.
Description
도 2는 종래의 노이즈 세이핑(noise shaping) 방식을 이용한 시간-디지털 변환기를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 델타-시그마 변조방식을 이용한 노이즈 세이핑(Noise shaping) 시간-디지털 변환기를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에서 도시된 델타 생성기의 동작 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 델타 생성기의 일실시예를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 3에 도시된 시간 적분기와 아날로그-디지털 변환기를 나타낸 도면이다.
30: 카운터 40: 델타 생성기
41: 시간지연소자 50: 시간 적분기
51: 위상-주파수-검출기 52:차동전하펌프
60: 아날로그-디지털 변환기
Claims (7)
- 입력되는 기준 위상차(Δt)와 출력된 1비트와의 차이값을 생성하는 델타 생성기(40)와;
상기 델타 생성기(40)의 차이값을 적분하여 전압 형태로 저장하는 시간 적분기(50)와; 그리고,
상기 시간 적분기(50)에 저장된 적분값에 따라 1비트를 출력하는 아날로그 디지털 변환기(60)로 구성함을 특징으로 하는 델타-시그마 변조방식을 이용한 노이즈 세이핑 시간-디지털 변환기. - 제1 항에 있어서,
상기 아날로그-디지털 변환기(60)는 샘플링 주파수에 의해 동기되어 1비트를 출력하는 것을 특징으로 델타-시그마 변조방식을 이용한 노이즈 세이핑 시간-디지털 변환기. - 제2 항에 있어서, 상기 델타 생성기(40)는
start신호 및 stop신호의 입력단에 각각 병렬 접속된 제1, 제2, 제3 및 제4 스위치(S1-S4);
상기 제2 및 제3 스위치(S2,S3)의 출력단에 접속된 지연소자(41); 및
상기 제1 및 제4 스위치(S1,S4) 출력단과 상기 지연소자의 출력단에 각각 접속된 제5 내지 제8스위치(S5-S8);로 구성함을 특징으로 하는 델타-시그마 변조방식을 이용한 노이즈 세이핑 시간-디지털 변환기. - 제3 항에 있어서,
상기 델타 생성기(40)는 기준 위상차(Δt)를 가지는 start신호와 stop신호를 각각 입력받아, 내부 시간지연소자에 의해 지연시간 t에 따른 제1 위상차(Δt-t) 신호 또는 제2 위상차(Δt+t) 신호를 출력함을 특징으로 하는 델타-시그마 변조방식을 이용한 노이즈 세이핑 시간-디지털 변환기. - 제2 항에 있어서, 상기 델타 생성기(40)는
상기 기준위상차(Δt)를 가지는 두 신호에 각각 병렬 연결된 제1 및 제2 다중선택기(MUX1,MUX2);
상기 제1 및 제2 다중선택기(MUX1,MUX2)의 출력단에 각각 접속되어 시간 지연 단계를 갖는 제1 및 제2 지연소자(I1,I2); 및
상기 제1 및 제2 지연소자(I1,I2)의 출력단에 접속되어 시간 지연된 두 신호를 출력하는 제3 및 제4 다중선택기(MUX3,MUX4)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 델타-시그마 변조방식을 이용한 노이즈 세이핑 시간-디지털 변환기. - 제5 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 지연소자(I1,I2)의 출력은 각각 t1과 t2의 지연시간을 가지며 그 차이(t1-t2)는 지연시간 t가 되도록 함을 특징으로 하는 델타-시그마 변조방식을 이용한 노이즈 세이핑 시간-디지털 변환기. - 제2 항에 있어서, 상기 시간 적분기(50)는
제1 및 제2 위상차(Δt-t, Δt+t)를 업/다운 신호로 바꾸는 위상 주파수 검출기(51);
상기 위상 주파수 검출기의(51)의 업/다운 신호를 차동 전하로 펌핑하는 차동 전하 펌프(52); 및
상기 차동 전하 펌프(52)의 출력단에 병렬 접속된 제1 및 제2 커패시터(C1,C2)로 구성되는 것을 특징으로 하는 델타-시그마 변조방식을 이용한 노이즈 세이핑 시간-디지털 변환기.
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