오디오 응용을 위한 줌 스터디 매쉬 구조의 인크리멘탈 델타 시그마 모듈레이터

Abstract

최근 스마트 기기의 발전에 힘입어 아날로그 디지털 변환기의 성능에 대한 요구치가 갈수록 높아지고 있다. 특히, 인간의 귀를 통해 전달되는 오디오 신호를 처리하는 아날로그-디지털 변환기는 모바일기기, 의료기기, 각종 음향장비 등 다양한 응용에서 활용되며, 그 중요도가 매우 크다. 본 논문은 오디오 응용을 위한 줌 스터디 매쉬 구조를 가진 인크리멘탈 델타 시그마 모듈레이터에 대한 내용을 다룬다. 줌 구조를 통해 1단에서 레퍼런스 영역을 줄이고 남은 Residue를 2단인 델타 시그마 모듈레이터가 처리하도록 하여 고속 변환이 가능하며, 2-1 스터디 매쉬 구조를 사용하여 높은 노이즈 쉐이핑 특성과 낮은 증폭기 요구치를 가진다. 기존의 줌 인크리멘탈 델타 시그마 모듈레이터는 DC 신호만을 처리할 수 있다는 점, 그리고 OSR이 대역 대비 커서 대역폭이 좁고, 일반적인 Telescopic 구조의 증폭기를 사용하여 전력 비효율적이라는 단점이 있다. 그러나 본 연구를 통해, 오디오 신호 처리할 수 있으면서도, 낮은 OSR과 인버터 기반의 증폭기를 적용하여 고속 저전력 동작을 하는 16bit 이상의 오디오용 고해상도 델타 시그마 모듈레이터를 제안하였다.