Flash ADC 설계 논문

소개

A/D 변환기 중에서 가장 속도가 빠른 Flash A/D 변환기를 다루고 있다. Flash A/D 변환기의 구조는 n Bits 의 경우 개의 비교기와 개의 저항으로 구성된다. 비교기는 입력전압과 공급되는 기준전압을 비교하여 입력전압이 기준전압보다 크면 1을 출력하고 입력전압이 기준전압보다 작으면 0을 출력한다. Flash A/D 변환기 구조는 주로 4~8 Bits 크기의 고속 A/D 변환기에 사용된다.

목차

1. 서론

2. 기초이론
2.1 A/D컨버터
2.2 Flash A/D컨버터

3. 개념설계및상세설계
3.1. 블럭선도
3.2. 설계한 회로도
3.2.1입력단 회로
3.2.2 기준전압회로
3.2.3 비교기
3.2.4 인코더

4. 결론및기대효과

5. 후기

본문내용

1. 서론
A/D 컨버터(Analog-to-Digital Converter)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 바꾸어주는 장치를 의미한다. 여기서 아날로그 신호와 디지털 신호를 정의해야할 필요가 있다. 아날로그 신호는 자연계에 존재하는 모든 형태의 물리량을 의미하는 것이며 디지털 신호는 거의 대부분 인간이 생성된 것으로 몇 개의 규칙을 통해 생성한 부호의 형태를 띤다.
우리가 흔히 A/D 컨버터라고 말할 때에는 아날로그 신호나 디지털 신호 모두 전기적인 형태이기 때문에 앞에서와 같은 추상적인 구분으로는 정확히 이 두 신호를 설명 할 수 없다. A/D 컨버터의 관점에서 본 아날로그 신호와 디지털 신호는 모두 전기적인 형태를 띠면서 전자는 신호의 값이 존재 할 수 있는 상태가 연속적인 것을 의미하고 후자는 정해진 두 개의 상태로서 이루어진 것으로 정의할 수 있다. 예를 들어, 0V에서 5V 단 두 개의 전압으로 나타낼 수밖에 없다.
디지털 신호에서는 상태가 단 두 개이기 때문에 나타낼 수 있는 정보가 두 가지로 제한되지만 이를 여러 개 묶으면 기하급수적으로 정보의 수가 늘어난다. 이 묶음의 수를 보통 비트(bit)라고 나타낸다. 따라서 우리가 흔히 A/D 컨버터를 말할 때에는 8비트 A/D 컨버터, 16비트 A/D 컨버터와 같이 비트를 가장 중요한 기준으로 사용한다. 따라서 전기적인 측면에서의 A/D 컨버터는 ‘정해진 범위를 갖는 전기적 신호를 정해진 비트의 전기적인 디지털 신호로 변환하는 기기 혹은 소자’라고 할 수 있다.
과거의 신호 처리 및 제어분야에 OP앰프와 수동소자를 이용한 아날로그 회로를 사용하였다. 이 회로는 입력되는 신호에 사칙연산 및, 미분, 적분을 적용하거나 스위치를 이용하여 신호를 분기, 혹은 단속하는 등의 작업을 통해 원하는 결과를 출력한다. 이때 회로내의 모든 신호는 일반적인 전기 및 전자 회로에서 볼 수 있는 바와 같이 전압 및 전류 등으로 표현되는 아날로그 방식이었다. 신호처리 및 제어기의 입력신호가 대부분 센서를 통해 얻어지는 전압, 전류이며 이 기기의 출력을 이용하는 기기들도 전압, 전류가 대부분이라는 점을 고려하면 자연스럽게 아날로그 방식의 신호처리 및 제어기를 사용할 수 있다는 장점이 있다.

참고자료

· CHARLES H.ROTH, JR. , LARRY L.KINNEY 공저 (2009), Funndamentals of Logic Design vol.6
· Charles K. Alexander, Matthew N. O. Sadiku 공저 (2007) Fundamentals of Electric Circuits vol.3
· 이승훈,김범섭,송민규,초중호 공저 , CMOS아날로그.혼성모드 집적시스템설계 上/下
· 박재홍 저 (2003), A/D 컨버터의 이해와 활용
· David F. Hoeschele 저 (1994), Analog-to-Digital and Digital-to-Analog Conversion Techniques vol.2