5.4비트의 유효비트를 가지는 1V 1.6-GS/s 6비트 플래쉬 아날로그-디지털 변환기

Abstract

본 논문은 1V 1.6-GS/s 6비트 플래쉬 아날로그-디지털 변환기(ADC: Analog-to-Digital Converter)를 제안한다. 1 V의 저전압에서 고속 동작의 입력 단을 위해 bootstrapped 아날로그 스위치를 사용하는 단일 트랙/홀드 회로가 사용되며, 각 비교기 출력 단에 SR 래치를 추가함으로 플래쉬 ADC의 동적 특성이 개선되었다. 제안된 플래쉬 ADC는 1V 90nm의 1-poly 9-metal CMOS 공정에서 제작되었다. 측정된 DNL(Differential Non- linearity)과 INL(Integral Non-linearity)은 +0.56/-0.49 LSB(Least Significant Bit)와 +0.74/-0.84 LSB이며, 나이퀴스트 주파수인 800MHz의 아날로그 입력신호에 대해 측정된 SNDR(Signal-to-Noise and Distortion Ratio)과 ENOB(Effective Number of Bits)는 34.3dB와 5.4비트이다. 비교기 출력 단에 추가된 SR 래치는 0.3비트의 ENOB를 향상시켰다. 플래쉬 ADC의 면적과 전력소모는 각각 800×500μm2와 399.3mW 이다.