Modeling of a 200 KHz Bandwidth Low-pass Switch-capacitor Sigma-delta DAC with a Raised Spur-free Modulator

Q: 이 논문에서 정의한 고역 통과 디더 셰이퍼란 무엇인가?

고역 통과 디더 셰이퍼는 기존 CRFF 변조기와 결합된 구성 요소이다. 이는 양자화기 이전에 균일하게 분포된 백색 잡음을 고역 통과 필터링하여, 고조파 스퍼를 제거하고 디더링으로 인한 잡음을 대역 외로 형성함으로써 SNDR과 SNR을 동시에 개선하는 역할을 한다.

Q: 고역 통과 디더 셰이퍼를 적용한 변조기가 SNDR을 어떻게 향상시키는가?

연구 결과, 고역 통과 디더 셰이퍼를 적용한 변조기는 고조파 스퍼를 제거하면서도 대역 내 잡음 플로어를 증가시키지 않는다. 이는 디더에 의해 도입된 백색 잡음을 대역 외로 형성하여 SNDR과 SNR을 동시에 개선하며, 기존 디더 블록 대비 SNDR을 약 6.1 dB 향상시킨다.

Yaya Chen; Yan Han; Tianlin Cao; Xiaoxia Han; Ray C. C. Cheung; Shifeng Zhang

doi:10.5573/JSTS.2017.17.5.666

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자료유형: 학술저널

저자정보: Yaya Chen (Zhejiang University) Yan Han (Zhejiang University) Tianlin Cao (Zhejiang University) Xiaoxia Han (Zhejiang University) Ray C. C. Cheung (City U) Shifeng Zhang (Zhejiang University)

저널정보: 대한전자공학회 JOURNAL OF SEMICONDUCTOR TECHNOLOGY AND SCIENCE Journal of Semiconductor Technology and Science Vol.17 No.5

발행연도: 2017.10

수록면: 666 - 674 (9page)

DOI: 10.5573/JSTS.2017.17.5.666

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This paper proposes a modulator that improves the signal-to-noise and distortion ratio (SNDR) by 6 dB compared with the conventional modulator. A high pass dither shaper added to the raised modulator eliminates harmonic spurs without increasing the in-band noise floor. Moreover, a behavior-level modeling method is proposed for a 200 KHz bandwidth switch-capacitor sigma-delta digital to analog converter (SC ΣΔDAC). Consequently, by considering the main non-idealities in the SC ΣΔDAC, in contrast with the conventional SC ΣΔDAC, MATLAB simulation results show that the SC ΣΔDAC with the proposed modulator boosts the SNDR by approximately 6 dB and the spurious free dynamic range (SFDR) by approximately 8 dB. Finally, with the circuit implemented in a 0.18 μm CMOS process, the measurement results are also used to further validate the proposed SC ΣΔDAC model.

#Terms—Switch capacitor #ΣΔDAC #behaviorlevel modeling #dither #dynamic element match

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