T E L K O M N I K T elec o m m un ica t io n,  Co m pu t ing ,   E lect ro nics   a nd   Co ntr o l   Vo l.   19 ,   No .   2 A p r il   2 0 2 1 ,   p p .   547 ~ 555   I SS N:  1 6 9 3 - 6 9 3 0 ,   ac cr ed ited   First Gr ad b y   Kem en r is tek d i k ti,  Dec r ee   No : 2 1 /E/KPT /2 0 1 8   DOI : 1 0 . 1 2 9 2 8 /TE L KOM NI K A. v 1 9 i2 . 1 8 3 1 8     547       J o ur na ho m ep a g e h ttp : //jo u r n a l.u a d . a c. id /in d ex . p h p /TELK OM N I K A   A 9.3 8 - bit,  42 2 nW,  hig h li nea r SA R - AD C f o r  wirele ss   impla ntable sy ste m       Sil pa   K esa v   Vela g a let i 1 Na y a na t ha ra   K .   S . 2 M a dh a v i B.  K . 3     1, 2 De p a rt m e n o f   El e c tro n ics   &   Co m m u n ica ti o n   E n g i n e e rin g ,   CVR   Co ll e g e   o E n g i n e e rin g ,   Hy d e ra b a d ,   In d ia    3 De p a rt m e n o El e c tro n ics   &   Co m m u n ica ti o n   En g in e e rin g ,   S id d h a rth a   In stit u te o f   En g in e e rin g   &   T e c h n o l o g y ,   Hy d e ra b a d ,   I n d ia       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u l 1 0 ,   2 0 2 0   R ev is ed   Sep   2 2 ,   2 0 2 0   Acc ep ted   Oct  1 0 ,   2 0 2 0       In   wire les imp lan tab le  sy ste m (W IS lo p o we c o n su m p ti o n   a n d   li n e a rit y   a re   th e   m o st  p ro m in e n p e rfo r m a n c e   m e tri c in   d a ta  a c q u isit io n   sy ste m s.   su c c e ss iv e   a p p ro x ima ti o n   re g iste r - a n a lo g   to   d i g it a c o n v e rter  ( S AR - AD C)  is  u se d   fo d a ta  p r o c e ss in g   in   WI S .   In   th is  re se a rc h   wo rk ,   a   1 0 - b it   l o p o we h ig h   li n e a S AR - AD h a b e e n   d e sig n e d   fo r   WI S .   T h e   p r o p o se d   S AR - AD a rc h it e c tu re   is  d e sig n e d   u sin g   t h e   sa m p le  a n d   h o l d   (S /H)   c ircu it   c o n sistin g   o f   a   b o o tstrap   c ircu it   with   a   d u m m y   sw it c h .   Th is  S AR - AD h a a   d y n a m ic  latc h   c o m p a ra to r,   a   sp l it   c a p a c it a n c e   d ig it a l   to   a n a lo g   c o n v e rter  (S C - DA C)  with   m ism a tch   c a li b ra ti o n ,   a n d   a   S AR  u sin g   D - f li p fl o p .   T h is  a rc h it e c tu re   is   d e sig n e d   in   4 5   n m   CM OS  tec h n o l o g y .   T h is ADC red u c e s n o n - li n e a rit y   e rro rs   a n d   imp r o v e   th e   o u tp u v o lt a g e   s win g   d u e   to   th e   u sa g e   o f   a   c l o c k   b o o ste r   a n d   d u m m y   sw it c h   i n   th e   sa m p le  a n d   h o ld .   T h e   c a lcu late d   o u tco m e o t h e   p ro p o se d   S AR  AD C   d is p lay   t h a t   with   o n - c h ip   c a li b ra ti o n   a n   EN OB  o 9 . 3 8   (b it s),   sp u r io u fre e   d isto rti o n   ra ti o   ( S F DR)  o f   5 8 . 6 2 1   d B,   a n d   ±   0 . 2   LS DN a n d   ±  0 . 4 L S INL  a fter ca li b ra ti o n .   K ey w o r d s :   ADC   C alib r atio n   C lo ck   b o o s ter   DAC   Du m m y   s witch   Sam p le  an d   h o ld   Su cc ess iv ap p r o x im atio n   r eg is ter   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Sil p Kesav   Vela g aleti   Dep ar tm en t o f   E lectr o n ics &   C o m m u n icatio n   E n g in ee r i n g   C VR   C o lleg o f   E n g in ee r in g   Ma n g alp ally ,   Hy d er ab a d ,   I n d i a   E m ail:  s h ilp ak esav @ m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   Su cc ess iv ap p r o x im atio n   r eg i s ter   ( SAR ) - an alo g   to   d ig ital  co n v er ter s   ( ADCs )   ar o n of   th e   f o r em o s t   m eth o d s   f o r   co m p r eh e n d in g   ADCs   co n v er ter s   b ec au s o f   t h eir   m ed iu m   s p ee d ,   m e d iu m   ac c u r ac y ,   an d   m o d er ate   cir cu it  co m p lex ity   [ 1 ] .   Su ch   c o n v er ter s   ar wid ely   u tili ze d   i n   th e   wir eless   im p lan tab le  s y s t em s   ( W I S)  as  s h o wn   in   Fig u r e   1.   W I p r o to c o ls   h av b ee n   r ec e n tly   wid ely   a d o p te d   f o r   b io m e d ical  im ag in g   an d   s en s in g   ap p licatio n s   s u ch   as  o p tical  co h er e n ce   to m o g r a p h y   [2 - 4 ] .   T h b lo ck s   in   th e   wir eless   im p lan tab le  s y s tem s   ar   m icr o - elec tr o n ic   ar r a y ,   h i g h   g a in   in s tr u m en tal  am p lifie r ,   e x tr e m ely   tr u n ca te d   p o wer   ADC,  m icr o p r o ce s s o r   u n it,  tr an s ce iv er   an d   p o wer   p r o v id co m p o n en ts .   T h n eu r al  s ig n als  ar id en tifie d   b y   m icr o elec tr o d ar r ay   a n d   th ese   s ig n als  ar am p lifie d   b y   an   in s tr u m en tatio n   am p lifie r .   T h es am p lifie d   s ig n als  ar co n v er ted   in to   d ig italized   s ig n a ls   b y   SA R - ADC.  All  ty p es  o f   ar ith m etic  an d   lo g ical  o p er atio n s   ar d o n b y   th m icr o p r o ce s s o r   u n it   ( MPU)   wh ich   p r o d u ce s   d ig ital  v er s io n   o f   th n eu r al  s ig n als.  T h ese  d ig ital  s ig n als  ar p r o ce s s ed   in   co m p u ter s   with   th h elp   o f   R tr an s ce iv er .   I n   th is   wir ele s s   im p lan ta b le  s y s tem ,   ADC  p lay s   v ital  r o l in   t h c o n v er s io n   o f   a n alo g   s ig n als  in to   d ig ital w ith   en o u g h   ac cu r ac y .   M o s o f   th e   ADCs   an d   s witch ed   ca p a cito r   f ilter s   [ 1 ]   n ee d   co n s id er ab le  p r o ce s s   in   ac h iev in g   h ig h   lin ea r ity   [ 5 ] ,   h ig h   p r ec is io n   [ 6 ]   p lu s   m in im al  p o wer   d is p er s in g   in   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                    I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l Vo l.  19 ,   No .   2 Ap r il 2 0 2 1 :    5 4 7   -   555   548   lo s u p p ly   v o ltag es.   T o   d ec r e ase  th o v e r all  p o wer   c o n s u m p tio n   [ 7 - 1 0 ] ,   s in g le - e n d ed   S AR   ADC  m ay   b a     f av o r ite  s o lu tio n .   T h co n tr ib u tio n   o f   th is   r esear ch   p ap e r   is   s p lit  ca p ac itan ce   d ig ital  to   an alo g   co n v er ter   ( D AC )   with   on - ch ip   ca lib r atio n   to   r e d u ce   a r ea   an d   p o wer   d is s ip atio n .   T h e   m o s au th en tic  th in g s   in f lu e n c in g   th lin ea r ity   o f   th SAR - ADC  ar ch ar g in je ctio n   an d   clo ck   f ee d th r o u g h .   co u p le  o f   s o lu tio n s   ar p r o p o s ed   to   o v er co m e   th e   n ewly   r ef er en ce d   is s u es.   s t a n d o u am o n g s th f o r em o s g en er ally   u tili ze d   is   th d u m m y   s witch   tech n iq u e   an d   tr a n s m is s io n   g ate   me th o d .   T h e   to tal  d esig n   is   s im u lated   in   C ad en ce   4 5   n m   C MO tech n o lo g y   at   a   t y p ical   ( T T )   p r o ce s s   co r n e r .   T h ese  c o n ce p ts   ar ex p lain ed   i n   th f o l lo win g   s ec tio n s .   T h is   r esear ch   p ap er   is   s tr u ctu r ed   as  f o llo ws:   s ec tio n   2   d e p icts   th b asic  b u ild i n g   b lo ck s   a n d   p r o p o s ed   tech n i q u es  o f   SA R   ADC.  Sectio n   p r esen ts   th ex p er im e n tal  o u tc o m es .   C o n clu s io n s   ar e   g iv e n   i n   s ec tio n   4.           Fig u r 1 .   T h b lo c k   d iag r am   o f   wir eless   im p lan tab le  s y s tem   [ 11 ]       2.   I M P L E M E NT A T I O O F   S AR - ADC   T o   ac h iev h ig h   ac cu r ac y   wit h   r ed u ce d   n o n - lin ea r ity   er r o r s ,   b o o ts tr ap   cir cu it with   d u m m y   s witch   h as  b ee n   p r o p o s ed   in   f u lly   d if f er en tial  m an n e r .   T h Ar ch ite ctu r o f   th s u g g ested   SAR - ADC  is   d em o n s tr ated   in   Fig u r e   2.   T h f u lly   d if f er e n tial  s tr u ctu r at   th f r o n t - en d   o f   ADC  r ed u ce s   th s u b s tr ate,   s u p p ly   n o is e,   an d   co m m o n   m o d n o is e.   I n   th is   a r ch itectu r s p lit  ca p ac ito r ,   DAC  with   ca lib r atio n   is   u s ed   to   l ess en   th ca p ac ito r   m is m atch   an d   p o wer   d is s ip atio n .   I n   th is   p r o p o s ed   ADC  s am p lin g   is   d o n o n   th ca p ac i to r s   to p   p lates  th r o u g h   th b o o ts tr ap   s witch   [ 1 2 ] .   Vo lt ag V r ef   is   d ir ec tly   c o n n ec ted   to   th b o tto m   p late  o f   t h ca p ac ito r   th r o u g h   c o n tr o l   lo g ic.   T h d y n a m ic  latch   co m p ar ato r   c o m p ar es th e   in itial v a lu with o u t sh if t u p   an y   ca p ac ito r .   Dete r m in ed   b y   th in h er en lo g ic  o f   th is   co m p ar ato r   th at  th MSB   ca p ac ito r   is   ch an g ed   in to   th g r o u n d .   T h p r o ce s s   will  b r ep licated   u n til  th r ig h L SB   h as  b ee n   d ec id e d .   T h elem e n tar y   b lo ck s   o f   th is   p r o p o s ed   ADC  ar s am p le  an d   h o ld ,   d y n am ic   latch   co m p ar at o r ,   s u cc ess iv ap p r o x im atio n   r eg is ter ,   co n tr o lo g ic ,   an d   D AC .   T h e r ar two   non - id ea l   ef f ec ts   ass o ciate d   w ith   th b o o ts tr ap   s witch   at  th e   f r o n t - e n d   o f   ADC.  T h ese  t wo   im p ac ts   ar ch a r g e   in jectio n   an d   clo ck   f ee d th r o u g h .   T h ese  n o n - id ea ef f ec ts   an d   ca n   b r ed u ce d   b y   th clo ck   b o o s ter   cir cu it,  th e   d u m m y   s witch   m eth o d   in   th e   b o o ts tr ap   cir cu it.  T h u s ag o f   s p lit  ca p ac itan ce   DAC  g iv es  m is m atch   er r o r .   T h er ef o r e,   to   r e d u ce   th o s m is m atch es o n - ch i p   ca lib r atio n   h as b ee n   d o n an d   p r esen ted   i n   th is   p ap er .     2 . 1 .     Clo c k   bo o s t er   o pera t io n     T h co n d u ctan ce   is   r eq u ir e d   to   m ain tain   th e   lin ea r ity   o f   a n y   c ir cu it.  T h c o n d u ctan ce   o f   th is   s witch   is   n o co n tin u o u s .   I h an g s   o v er   t h 3   ter m i n als  o f   MO SF E T   an d   av ailab le  o n   p r in cip al  s o u r c v o ltag e.   T h u s ,   to   m o d u late  th o u tp u with   f ewe r   d is tr ib u tio n   v o ltag es,  s ig n als  b ey o n d   th d is tr ib u tio n   v o ltag s ca le  is   d esira b le.   T h is   ty p o f   ap p licatio n   m ay   b r ea ch ed   u s in g   th clo ck   b o o s ter .   I n   th is   s ec tio n   d escr ip tio n   o f   th b o o ts tr ap   cir cu it  an d   clo ck   b o o s ter   is   ex p lain ed .   T h cir c u it  o f   th clo c k   b o o s ter   is   d is p lay ed   in   Fig u r 3 .   T h in p u clo ck   o f   th clo ck   b o o s ter   [ 5 ]   is   g iv en   at  in p u Q.   I n   ca s th in p u v o ltag is   s til h ig h ,   an d   th en   th o u tp u s ig n al   in v er ter   Q b   is   lik ely   to   b e   in   lo v o ltag e ,   th e n   t h o u tp u t   v o ltag at  t h s ec o n d   i n v er ter   Qd   will  b e   h ig h .   T h e   n o d Qd   is   co n n ec te d   as a n   in p u t to   MO SF E T   NM 0 .   So ,   th is   NM 0   MO S FET   will b ON.   T h g r o u n d   v o ltag e   will a p p ea r   at  n o d a.   T h MO SF E T   NM 1   g ate  is   at tach ed   to   th p o wer   s u p p ly ,   t h er ef o r th is   NM 1   MO SF E T   will p r o b ab ly   b ON  all   th ti m e.   T h v o ltag e   at  o u t p u t p o r t   Q2   is   lo an d   th is   p o r t is co n n ec ted   to   t h g ate  o f   PM0   an d   PM2 .   So ,   th ese  MO S FET s   wil b ON  an d   p r e - ch ar g ed   to   Vd d .   I n   ca s th in p u clo ck   v o ltag is   lo w,   th en   th e   MO SF E T   PM0   will  b at  Vd d   a n d   PM1   will  b e   at   Vd d   ¬ -- Vtp .   Du r in g   th is   tim e ,   th ca p ac ito r s   C 1   an d   C 2   will  b ch ar g ed   t o   s u p p ly   v o ltag e   Vd d .   T h MO SF E T   PM2   is   u s ed   to   r etain   th e   Vg d   o f   PM3   as  lo w   an d   Vg s   as Vd d Vth , p .   T h e   v o ltag at  n o d Q2   is   g iv en   b y :     V( Q_ 2   ) =2 ×V _ d d   ( C _ 1 /( C _ 1 +C_ 2   ) )             ( 1 )   M i c r o e l e c t r o n i c A r r a y P o w e r   S u p p l y S A R   A D C A M P M i c r o   s t i m u l a t o r M P U P C R F   T r a n s c e i v e r R F   T r a n s c e i v e r Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         A   9 . 3 8 - b it,  4 2 2 n W,  h ig h   lin e a r   S A R - A DC   fo r   w ir eles s   imp la n ta b le  s ystem   ( S ilp a   K esa V ela g a leti )   549   T h ca p ac itan ce   C 2   c o m p r is es o f   th p ar asit ic  ca p ac itan ce   o n   th n o d es f o c u s ed   b y   Q2 .   T o   m in im ize  p ar asit ic   ca p ac itan ce   C 1   is   ch o s en   as   v er y   h ig h   v al u e.   T h at  is     .   W it h   th is   v alu e,   ap p r o x im ately   2 Vd d   o u tp u v o ltag e   will b attain ed .           Fig u r 2 .   T h Sh em atic  o f   p r o p o s ed   s in g le  en d ed   SA R   ADC           Fig u r 3 .     Diag r am   o f   clo ck   b o o s ter   cir cu it       2 . 2 .     T he  pro po s ed  bo o t s t ra p c ircuit     T h p r o p o s ed   d esig n   with   th e   d u m m y   s witch   at  th o u tp u o f   th b o o ts tr ap   s witch   as  p r e s en ted   in   Fig u r 4 I n   th is   cir cu it,  wh en   C lk b   is   in   h ig h   s tate  NM 1   will   b “ON ”  an d   u s ed   to   s to r th v o ltag V dd   in   th e   ca p ac ito r   C   b y   PM1   a n d   NM 1 .   T h is   ca p ac ito r   ac ts   as  a   s to r a g ca p ac ito r   b etwe en   th V gs   of   MO SF E T   NM 4 .   T h MO SF E T s   PM2   an d   N M3   ar u tili ze d   to   s ep ar ate  th ca p ac ito r   C   f r o m   NM 4   w h en   th ca p ac ito r   is   ch ar g in g .   At  th p o i n wh en   t h C lk   is   in   h ig h   s tate,   th p o in NM 0   will  b "ON an d   it  p u lls   d o wn   th g ate   v o ltag o f   M 2 ,   m ak i n g   PM2   " ON" .   Pre s en tly ,   th MO SF E T   PM2   is   "ON an d   it  p er m its   th ch ar g s to r e d   in   ca p ac ito r   C   in to   th g ate  o f   th MO SF E T   NM 4 .   T h MO S FET   N M 3   is   u til ized   to   k ee p   th g ate  v o ltag o f   NM 4   at   th s u p p ly   v o ltag e   V dd   b y   m ak in g   V gs   o f   NM as   co n s tan t.   P r ec is ely   th s tag wh en   t h i n p u t   v o ltag e   V gs   o f   th is   NM 4   is   cu r r en tly   at   V dd ,   s u b s eq u e n tly   t h g ate   v o ltag will  lik el y   p r o b ab ly   b e   a 2V dd .   T h d u m m y   s witch   is   co n n ec ted   b etwe en   th b o o ts tr ap   s witch   an d   th o u tp u to   av o id   n o n - lin ea r ity   er r o r s .   I n   th is   s am p le  an d   h o l d   cir cu it,  clo c k   b o o s ter   o u tp u ts   Q1   a n d   Q2   a r co n n e cted   to   C lk ,   C lk b   o f   t h e   p r o p o s ed   b o o ts tr ap   cir c u it  to   r eg u late  th e   o u tp u t   v o ltag e   s win g .   W h en   NM 4   g o es to   OFF s tate ,   h alf   o f   th e   ch an n el  ch a r g m o v es to wa r d s   th s witch   NM 7   an d   an o th er   h alf   o f   th ch a r g m o v es  to wa r d s   th in p u V in T h ch a n n el  ch ar g p er   u n it  ar ea   o f   in v e r ted   c h a n n el  ca n   b wr i tten   as;     Q I ( y ) = C ox . ( V GS V T HN )                     ( 2 )     C l k 1 C l k 2 C l k 1 0 C l k S V a l i d D _ V d d C l k 1 0 O u t p _ n V r e f V r e f V r e f V r e f C l k 1 C l k 2 O u t p _ n O u t p _ n O u t p _ n C l k 9 O u t n O u t p C B C C C C B 1 B 2 B 9 B 1 0 C l k C V + V - V b i a s C l k C D _ V d d C l k C V b i a s C l k S V i n V i n V i p V i p V d a c p V d a c p C l k b C l k b S / H V d a c n V d a c n V r e f C o m p a r a t o r C o n t r o l L o g i c C o n t r o l L o g i c C o n t r o l L o g i c C o n t r o l L o g i c S C D A C S A R O u t p O u t n C 2 C C 2 C Q Q b Q d P M 0 P M 1 P M 2 P M 3 I n v e r t e r I n v e r t e r Q 1 Q 2 C 1 = 1 5 p C 2 = 1 p N M 0 N M 1 a Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                    I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l Vo l.  19 ,   No .   2 Ap r il 2 0 2 1 :    5 4 7   -   555   550   T h to tal  ch ar g in   th c h an n e l m u s t th en   b m u ltip lied   b y   th ar ea   o f   t h ch an n el  r esu ltin g   in ;     Q I ( y ) =   C ox . W . L . ( V GS V T HN )               ( 3 )     T h er ef o r e,   th c h an g i n   v o lta g ac r o s s   th C load   o f   th NM OS sw itch   is ;     Δ V l o ad = C ox . W . L . ( V DD V in V T H N ) 2 C l o ad                 ( 4 )     I f   th clo c k   s win g s   b etwe en   V dd   an d   g r o u n d   an d   b y   s u b s titu tin g   th th r esh o ld   v o ltag e,   th e n   V load   is ;     Δ V l o ad = C ox . W . L . ( V DD V in [ V T H N 0 + Ɣ | 2 V fp | + V in 2 C l o ad     Ɣ | 2 V fp | 2 C l o ad           ( 5 )           Fig u r 4 T h p r o p o s ed   b o o ts t r ap   cir cu it        T h e   ch an g in   v o ltag e   ac r o s s   C load   is   n o n - lin ea r   with   r esp ec to   V in   d u to   t h th r esh o ld   v o l tag e.   T h is   non - lin ea r ity   ca n   b o v er c o m e   b y   co n n ec tin g   o n NM OS  s witch   with   s o u r ce   an d   d r ain   s h o r ted .   T h MO SF E T   NM 7   s o u r ce   an d   d r ain   ar s h o r t - cir cu ited .   C h an n el  ca n   s till   b estab lis h ed   af ter   ap p ly in g   en o u g h   v o ltag at  g ate  co n tr o l.   T h ch ar g in je cted   b y   NM 4   will  b m atch e d   b y   th c h ar g in d u ce d   b y   NM 7 .   No w,   if   NM 7   MO SF E T   is   in   th OFF  s tate,   th en   th to tal  ch ar g will  b i n d u ce d   i n   b o t h   th d ir ec tio n s .   Sin ce   NM 7   s o u r ce   an d   d r ai n   ar s h o r ted   a n d   V in   i s   lo im p ed an ce   n o d e ,   th t o tal  ch ar g will  b i n jecte d   in t o   NM 4   MO SF E T   to   th e   in p u t   v o ltag e   V in .   T h u s ,   th n o n - lin ea r ity   er r o r s   o f   cl o ck   f ee d th r o u g h   a n d   c h ar g e   in jectio n   h av e   b ee n   r ed u ce d .   T h er e f o r e,   t h p r o p o s ed   b o o ts tr ap   d esig n   with   d u m m y   s witch   in   th f u ll  d if f e r e n tial  s tr u ctu r o f   t h e   s am p le  an d   h o ld   ar c h itectu r s h o ws th b etter   lin ea r ity .       2. 3 .     Dy na m ic  la t ch  c o m pa r a t o r   T h e   d ia g r am   o f   t h p r o p o s ed   d y n am ic  l atc h   co m p a r a to r   w it h   r e d u ce d   m is m at ch   [ 1 3 - 1 5 ]   i s   s h o w n   i n   Fig u r e   5 .   T h is   co m p ar ato r   wo r k s   in   two   s tag es,  n am ely ,   t h c o n v er s io n   s tag e   an d   th e   r eg en e r atio n   s tag e.   I n   th e   c o n v er s io n   s tag e,   th e   in p u t   v o ltag es  o f   th d y n a m ic  latch   c o m p ar ato r   ap p r o ac h   to   th e   g r o u n d .   W h en   C lk C   is   h ig h   th e   MO SF E T   M7   is   in   th cu t - o f f   r eg i o n ,   th e n   th o u tp u ts   O ut P   an d   O ut N   o f   th c o m p ar ato r   ar e   c h an g e d   to   lo g ic1 A f ter   C lk C   d r iv es   to   lo g ic  0 at   th at  tim t h MO S FET s   M5   an d   M6   a r in   th e   cu to f f   r eg i o n   p lu s   M7   will  b tu r n in g   o n .   At  th at  tim e,   th co m p ar at o r   is   in   th co m p ar is o n   p h ase T o   e n h a n c t h e   d y n a m i l at ch   c o m p a r at o r   in   t e r m s   o f   o f f s et   v o lt ag e   a n d   p o we r ,   th e   m is m a tc h es   o f   t h e   d i f f e r e n ti al   p ai r   h a ve   to   b e   p r o v e d   f ir s t .   T h e   PMOS   t r a n s is to r s   ( M 1 ,   M2 ,   M 7 ,   M b )   a r e   t ak in g   t h e   as p e ct   r at io   o f   W / L = 4   µ m / 1 8 0   nm ,   an d   NM OS   tr a n s is to r s   a r ta k i n g   t h e   as p ec r ati o   o f   W / L   = 2   µ m / 1 8 0   n m   an d   th P MO S in v er te r   p ai r   ( M8   a n d   M 1 0 )   as p e ct   r at io   is   3   µm /1 8 0   n m .   T h e   t h r es h o l d   m is m a tc h   V th   is   σ V th = A V th WL   an d   th cu r r e n f ac to r   β = µ n C ox   ca n   b e   ex p r ess ed   as  σ β = A β WL .   Her A V th   an d   A β   ar e   p r o ce s s   p ar a m eter s .   T h e   o f f s et  v o ltag o f   th e   d y n am ic  lat ch   co m p ar ato r   ca n   b s tated   as ;     V os = Δ V t h1 , 2 + ( V gs V th ) 1 , 2 2 ( Δ M 1 , 2 M 1 , 2 + Δ R R )                 ( 6 )     V o u t C l k b V i n C l k b C l k C l k b C = 5 f N M 0 P M 0 P M 1 P M 2 N M 5 N M 6 N M 3 N M 4 N M 1 N M 2 S G N M 7 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         A   9 . 3 8 - b it,  4 2 2 n W,  h ig h   lin e a r   S A R - A DC   fo r   w ir eles s   imp la n ta b le  s ystem   ( S ilp a   K esa V ela g a leti )   551   wh e r e   ∆V th 1 , 2     is   t h t h r es h o ld   v o lt ag o f   t h e   i n p u t   d if f e r e n t ial  p a ir   M 1   a n d   M 2 , (V GS - V TH ) 1 ,   2   is   th ef f e cti v e   v o lta g o f   t h   d i f f er en tia MO SF E T s ,   M 1 , 2 M 1 , 2   is   t h m is m at ch   am o n g   M 1   a n d   M 2 ,   ∆R  w o u l d   b t h e   lo ad in g   r esis ta n c d is c r e p a n c y   p r o d u c ed   b y   M3 - M 6 .   T h e   p r im a r y   ex p r ess i o n   is   a   c h a n g e   o f   t h r esh o ld   v o lta g e,   w h i ch   is   v e r y   l ess ,   s o   t h is   te r m   d o es   n o af f e ct  th f u n cti o n .   A n o t h e r   t e r m   is   s i g n a r el ia n t   o n   d y n am ic  o f f s et .   T h e   MO SF E T   M 1 2   is   u s e d   t o   r ed u c th e   m is m a tc h   b etw ee n   t h MO SF E T s   M 1   a n d   M 2 .   Mi s m at ch   p a r a m e te r   is   r e d u ce d   t o   less en   t h e   O f f s et   v o lta g e ,   a n d   b y   u s i n g   Mo n t C ar l o   a n al y s is ,   t h e   wi d t h s   o f   M 2   a n d   M7   ar m e as u r ed   as  3 . 6 8   µ m   a n d   3 . 8   µm   r esp ec t i v el y .   I n   t h is   d esi g n   t o   co m p a r e   all  th co m b i n at io n s   o f   d i g i tal   t o   an al o g   c o n v e r te r   o u t p u ts ,   t h e   s iz o f   th is   co m p a r at o r   h as  b e en   t ak e n   as  m i n i m u m   wi d t h   3   µ m   a n d   1   µm   r es p ec ti v el y .           Fig u r 5 .   T h p r o p o s ed   d y n a m ic  co m p ar ato r       2 . 4 .     Sp lit   ca pa cit a nce  DAC   Sp lit   ca p a cita n ce   c h a r g e   r ed is tr i b u ti o n   d i g i tal   t o   an al o g   co n v e r t er   ( SC - DAC )   is   th b es m et h o d   t o   r e d u ce   i n p u t   c ap ac i ta n c e,   a r ea ,   a n d   p o we r .   I n   1 0 - b i c h a r g e   r e d is t r i b u ti o n   DAC,   t h to tal   c ap ac i ta n c v al u e   is   5 1 2 C ,   w h i ch   o cc u p i es  a   la r g a r e a n d   d is s ip ates   m o r e   p o we r .   T o   r e d u c i n p u ca p a cita n ce   a n d   p o w er   co n s u m p t io n   s p lit   ca p a cita n ce   ar r a y   DAC   [ 1 6 - 20 ]   h as  b ee n   u s ed .   T h e   c a p ac ita n c es   a r e   d i v i d e d   i n t o   L - s i d e   a n d   M - s i d e   co n n e cte d   wit h   t h e   b r id g e   c ap ac it o r .   T h e   l o w er   w ei g h s id e   ca p a cit an ce   is   e q u i v al e n t o   th e   h ig h e r   w ei g h t   s id e   ca p a cit a n ce .   T h e   b r i d g e   c ap ac i to r   C b   o r ig in s   p o o r   m a tc h in g   a n d   n o n - li n e ar it y   wit h   n ei g h b o r i n g   ca p ac i to r s .   T o   im p r o v m atc h i n g   a n d   li n ea r it y ,   a n   on - c h i p   ca l ib r a ti o n   m et h o d   wit h   t h s p lit  ca p a cit a n c DAC  h as  b e e n   p r o p o s e d .   T h e   s c h em ati c   o f   D AC   w it h   ca li b r ati o n   is   s h o w n   in   Fi g u r e   6 .   I n iti all y ,   f o r   s p lit   ca p ac ita n ce   DAC ,   ca p ac it o r   v al u es a r C n ,   C n ,   2 C n ,   4 C n ,   8 C n ,1 6C n,   an d   b r i d g ca p ac i ta n c is   ( 3 2 /3 1 ) C n .   W i th   t h ese  v a lu es ,   t h e   p o we r   c o n s u m p ti o n   a n d   n o n - l in e a r it y   a r m o r e .   He n c e,   t h b r id g c ap ac i ta n c is   C b   is   d e s ig n e d   t o   b g r e ate r   th a n   ( 3 2 / 3 1 ) C n .   T h ca l ib r ati o n   c a p ac ita n ce   C c an   b i m p le m e n te d   o n   n o d Q   t o   r ec o m p e n s th m is m at ch   o f   th e   s p li t   ca p ac it a n c DAC  ar r ay .   He r e ,   C p1   a n d   C p2   a r e   t h p a r as itic   ca p a cit o r s .   T h n o d e   is   s e to   co m m o n - m o d v o lt a g e   V cm   t h r o u g h o u t   t h e   s am p l in g   p h ase   a n d   it   r et u r n s   t o   V cm   to wa r d   th e   f in is h   o f   t h e   c o n v er s i o n   p h ase .   I n   t h is   m a n n e r ,   n o d e   P   ac ts   as   v i r t u al   g r o u n d   a n d   t h e   p a r asi tic   ca p a cit an ce   o n   th is   n o d e   c an   b e   i g n o r e d .   Ass u m i n g   t h at   t h b o tt o m   p la t es o f   all   L - s i d e   ca p ac i to r s   ar ass o cia te d   w it h   c er tai n   v o lt a g e   V x   an d   u t ili zi n g   t h e   v o lta g d i v is i o n   p r i n c ip le ,   th v o lta g at  n o d e   Q   ca n   b d ete r m i n e d   as  f o ll o ws :     V Q = 3 2 C n 32C + C c + C p1 + C p2 + C B . V X                 ( 7 )     T h ch ar g p r o v id ed   to   n o d P is ;     Q = ( C B + C p2 ) . V Q = ( C B + C p2 ) . 32C 32C + C c + C p1 + C B + C p2 . V X           ( 8 )     C o n s id er in g   th p a r asit ic  ca p ac itan ce ,   th to tal  weig h t C total   o f   th L - s id ca p ac ito r s   an d   C B   ca n   b ex p r ess ed   as;     C t o t al = ( C B + C p2 ) . 3 2 C n 32C + C c + C p1 + C B + C p2                   ( 9 )     V b i a s C l k C O u t P O u t N C p = 2 1 7 a F C p = 2 1 7 a F V + V - M 7 M 1 M 2 M 1 2 M 8 M 9 M 3 M 4 M 5 M 6 M 1 0 M 1 1 M 8 3 . 6 8 u m 3 . 8 u m C l k C Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                    I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l Vo l.  19 ,   No .   2 Ap r il 2 0 2 1 :    5 4 7   -   555   552   T h co m p e n s atio n   ca p ac ito r   C will  p r o b ab ly   b m itig ated   u n til  C total   is   eq u al   to   th u n it  ca p ac ito r   C n   an d   f o r   th at  R ea s o n ,   th L - s id ca p ac itan ce   r an g h as  th r ig h wei g h o v er   th c h ar g r e d is tr ib u tio n .   T h r eq u ir ed   ca p ac itan ce   o f   C c   is   s im p ly   ca l cu lated   as;     C c = 31 ( C B + C p2 ) 32C n C p1               ( 1 0 )     I n   th is   d esig n ,   th e   C B   an d   C v alu es  ar ch o s en   as  3 2 . 5   fF   an d   2 . 5   f r esp ec tiv ely .   A p p ly in g   th ese  ex ac t   ca p ac itan ce   esti m atio n s   o f   b o th   C B   an d   C C ,   m i s m atch es   an d   p ar asit ic  ca p ac itan ce   e f f ec ts   to   lin ea r ity   m alf u n ctio n   im p lem en tatio n   m ig h t b well  co n tr o lled .           Fig u r 6 .   T h Ar ch itectu r e   o f   p r o p o s ed   DAC with   ca lib r atio n       2 . 5 .     SAR  a nd   it s   co ntr o l lo g i c   T h e   SAR   p lay s   k ey   r o le  i n   g en er atin g   cl o ck   s ig n als.  T h e s clo ck   s ig n als  ar co n n ec te d   to   clk i   o f   DAC  co n tr o lo g ic  [ 2 1 ] .   T h d y n am ic  co m p ar ato r   o u t p u ts   ar co n n ec te d   to   th NAND   g a te  to   g en er ate  v alid   s ig n al.   T h e   s am p lin g   clo ck   s i g n al  ac ts   as  a   clo c k   to   th e   r e g is ter .   T h s ch e m atic  o f   SAR   an d   c o n tr o l   lo g ic   is   d is p lay ed   in   Fig u r 7 .   an d   F ig u r 8 .   T h o u t p u o f   t h last   f lip - f lo p   o f   th is   r e g is ter ,   v alid   s ig n al  f r o m   co m p ar ato r ,   an d   s am p lin g   clo ck   s ig n als  ar co n n ec ted   to   an   OR   g ate,   to   p r o d u ce   th C lk C   s ig n al.   T h is   C lk C   s ig n al  ac ts   as  co n tr o to   th d y n am ic  latch   co m p a r ato r .   T h DAC  co n tr o lo g ic  c o n s is ts   o f   f lip f lo p ,   AND  g ate,   b u f f er ,   a n d   i n v er ter .   T h clo ck s   f r o m   th s u cc ess iv e   ap p r o x im atio n   r eg is ter   ac t a s   s a m p lin g   clo c k s   to   th e   co n tr o lo g ic.   T h ese  clo c k s   s am p le  th c o m p ar at o r   o u tp u ei th er   ( o u t p   o r   o u t n )   an d   p r o d u c o u tp u ac co r d in g   to   lo g ic.   I n   ca s th o u t p u s ig n al  o f   th is   co m p ar ato r   is   h ig h ,   th en   th o u tco m s ig n al  o f   th AND  g ate  is   h ig h   an d   will  p r o b a b ly   b attac h ed   as  in p u in to   th e   in v er te r .   I f   t h AND  g ate   o u t p u is   at   lo g i h ig h ,   th e   g r o u n d   v o ltag will  ap p ea r   as  th o u tp u to   th e   co n tr o lo g ic.   I f   t h o u tp u o f   th AND  g ate  is   lo w,   th r ef er en ce   v o ltag e   will  ap p ea r   at  th o u tp u t.  T h d elay   b u f f er   is   u s ed   to   tr ig g er   th C lk i   s ig n al  at  th in p u t   o f   th AND  g ate  af ter   f lip f lo p .             Fig u r 7 .   T h s ch em atic  o f   SAR     Fig u r 8 .   T h s ch em atic  o f   co n tr o l lo g ic       3.   E XP E R I M E N T A L   RE SUL T S AN D I SC USS I O N   T h p r o p o s ed   b o o ts tr ap   s witch   u s ed   in   f u ll  d if f er en tial  s tr u ctu r g iv es  im p r o v ed   lin ea r ity .   Fig u r e   s h o ws  th co m p ar is o n   o f   co n v en tio n al  b o o ts tr ap   cir c u it  with   th e   p r o p o s ed   b o o ts tr ap .   Nea r ly   3 5 o f   t h e   lin ea r ity   im p r o v em e n is   o b s er v ed .   T h in p u r an g e   o f   th p r o p o s ed   SAR - ADC  is   1 . 1   p ea k   to   p ea k   ab o v th e   o r ig in .   Mo s o f   th wir eless   im p lan tab le  s y s tem   s ig n als  h av b an d wid th   b etwe en   1 0 k Hz  to   1 5   k Hz.   T h u s ,   th e   in ter m ed iate  f r e q u en c y   1 2 . 6 9   k Hz  h as  b ee n   ch o s en   as  an   in p u f r eq u en cy   u s in g   a   co h e r en s am p lin g   ca lcu lato r     S u c c e s s i v e   A p p r o x i m a t i o n     R e g i s t e r B n 1 C n B n 2 B n 3 B n 4 B n 5 B n 6 B n 7 B n 8 B n 9 B n 1 0 C n 2 C n 4 C n 8 C n C n 2 C n 4 C n 8 C n 1 6 C n C c C b P Q L - S i d e M - S i d e C p 1 C p 2 V c m C n V c m 1 6 C n C l k s V a l i d D _ V D D D F F D F F D F F C l k 1 C l k 2 C l k 1 0 C l k C C l k i D e l a y   b u f f e r O u t p ( O u t n ) D Q D F F B i V r e f V o u t Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         A   9 . 3 8 - b it,  4 2 2 n W,  h ig h   lin e a r   S A R - A DC   fo r   w ir eles s   imp la n ta b le  s ystem   ( S ilp a   K esa V ela g a leti )   553   m eth o d .   T h s am p lin g   f r e q u en cy   is   2 0 0 k S/s .   Fro m   th ese  in p u t a n d   s am p lin g   f r eq u e n cies ,   o n ca n   s ay   t h at  th is   ap p licatio n   f o llo ws  Ny q u is cr iter ia.   i.e   > = 2 .   Fig u r e   10 .   s h o w s   th 5 1 2 0 - p o in FF T   s p ec tr u m .   T h q u an tifie d   s p u r i o u s   f r ee   d y n a m ic  r an g ( SF DR )   w ill  b 5 8 . 6 2   ( dB ) .   T h s ig n al  to   n o is r atio   ( SNR )   an d   th e   ef f ec tiv n u m b e r   o f   b its   ( E N OB )   is   6 1 . 9 6   ( dB )   alo n g   with   9 . 4 1   ( b its )   r esp ec tiv ely .   T ab l e - I   en u m er ates  th e   f u n ctio n in g   p ar am ete r s   o f   th SAR   A DC   w ith   o th er   r ef er en c p ap er s .   An o th er   p er f o r m an c p ar am eter   is   f ig u r e   o f   Me r it   [ 2 2 2 3 ]   an d   it c an   b e   ch ar ac ter ized   as ;     F oM = Po w e r 2 E N O B f s                         ( 1 1 )     I n   th e   ab o v e q u atio n   E NOB  i s   th ef f ec tiv e   n u m b er   o f   b its   an d   f s   is   th e   s am p lin g   f r eq u en cy .   As  th e   s am p lin g   f r eq u e n cy   in cr ea s es  th Fo d ec r ea s es  an d   p o wer   d is s ip atio n   will  b in cr ea s ed .   C o m p ar ed   with   r ef er en ce   [ 23 - 25 ]   th is   ADC  Fo ac h iev es  b etter   r esu lt s   an d   th v alu e   is   3 . 1 5 ( f J /co n v - s tep )   at  2 0 0 k S/s   s am p lin g   r ate.   T h is   is   d u e   to   th e   l o p o wer   co n s u m p tio n   o f   th e   p r o p o s ed   SAR - ADC.  T h p o wer   d is s ip atio n   o f     s in g le -   en d e d   SAR   ADC  is   3 . 2 7 7   µ W.   I is   o b s er v ed   th at  th p o wer   co n s u m p tio n   o f   th p r o p o s ed   wo r k   is     4 2 2 . 3   n W ,   wh ich   is   v er y   m u ch   less   co m p ar ed   to   th o t h er   wo r k s   r ep o r ted   ( T ab le  1 ) .     en ce ,   t h is   cir cu it  is   s u itab le  f o r   W I S .           Fig u r 9 .   C o m p a r is o n   o f   lin ea r ity   im p r o v em en t   o f   b o o ts tr ap   an d   p r o p o s ed   b o o ts tr ap   d esig n           Fig u r 1 0 .   Po wer   s p ec tr al  d en s ity   o f   SAR   ADC       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                    I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l Vo l.  19 ,   No .   2 Ap r il 2 0 2 1 :    5 4 7   -   555   554   T ab le  1 .   Per f o r m an ce   co m p a r is o n   o f   p r o p o s ed   SAR   ADC wi th   ex is tin g   SAR   ADC s   P a r a me t e r   TC A S . I I   2 0 1 6 [ 2 3 ]   A S S C 2 0 1 5 [ 2 4 ]   M J.  ELSV I E. 2 0 1 6 [ 2 5 ]   P r o p o se d   w o r k   Te c h n o l o g y ( n m)   1 8 0   1 8 0   90   45   R e s o l u t i o n ( b i t s)   10   10   8   10   S u p p l y   v o l t a g e (V)   0 . 8   1   1   1 . 1   P o w e r   (W)    2 0 0 n   1 . 2 µ   2 0 0 n   4 2 2 . 3 n   D N L/ I N ( LSB)   ± 0 . 5 / 0 . 1   ± 0 . 5 / 0 . 4   ± 0 . 4 / 0 . 9 2   ± 0 . 4 / 0 . 2   EN O B   ( b i t s)   9 . 0 5   9 . 4 8   7 . 6   9 . 3 8   F o M   ( f J/ c o n v - st e p )   1 . 8 8   2 4 . 1   1 1 . 1   3 . 1 5   S F D R   ( d B )   -   -   4 0 . 3   5 8 . 6 2       Nea r ly ,   8 7 . 3 o f   p o wer   co n s u m p tio n   is   r ed u ce d   with   th e   u s ag o f   Sp lit  ca p ac itan ce   DAC  wi th   ca lib r atio n .   T h E No B   o b tain e d   is   9 . 38   b its   as  ag ain s 1 0   b its .   co n s id er ab le  im p r o v e m en is   also   o b s er v ed   in   th v alu es   o f   SF DR .   T h co m p ar is o n   o f   p o wer   c o n s u m p tio n   at  d i f f er en t   s am p lin g   f r e q u en cies o f   c o n v e n tio n al   an d   p r o p o s ed   SAR   ADC is   s h o wn   in   Fig u r 1 1 .   T h b r id g e   ca p ac itan ce   v alu e   is   tak en   as  3 2 . 5   f F t o   r e d u ce   t h DAC  m is m atch .   T h to tal  ca p ac itan ce   o f   co n v en tio n al  SAR   ADC  is   5 1 2   C   an d   th ca p ac itan ce   o f   p r o p o s ed   SAR   AD C   with   C alib r atio n   is   4 7 . 5   C.   T h Sp u r i o u s   Fre Dis to r tio n   R atio   ( SF DR )   at  2 0 0 k S /s   is   - 5 8 . 6 2 d B .   T h e   Fig u r e   1 2   s h o ws   t h at  n ea r ly   4 d B   im p r o v em en t a t   d if f er en t   Sam p lin g   f r eq u en cies.     T o   im p r o v th e   ac cu r ac y   o f   th d ig ital  to   an alo g   co n v er te r   th ca lib r atio n   ca p ac ito r   ca n   b tr im m ed   in   d if f er e n tech n o lo g ies  o r   ca n   b e   ap p lied   to   d if f er en t c alib r atio n   alg o r ith m s .               Fig u r 1 1 .   C o m p ar is o n   o f   p o wer   co n s u m p tio n   with   an d   with o u t c alib r atio n   o f   SAR - ADC     Fig u r 1 2 .   C o m p ar is o n   o f   SF DR   at  d if f er en Sam p lin g   f r e q u en cies w ith   an d   with o u t c alib r atio n       4.   CO NCLU SI O N   I n   th is   r esear ch   p ap er ,   h ig h   lin ea r ,   lo p o wer ,   SAR - ADC   f o r   th wir eless   im p lan tab le  s y s tem   h as   b ee n   p r o p o s ed .   T h is   SAR   AD C   is   d esig n ed   with   clo ck   b o o s ter ,   th b o o ts tr ap   cir cu it  with   d u m m y   s witch ,   s p lit ca p ac itan ce   DAC   with   ca lib r atio n ,   d y n am ic   latch   c o m p ar ato r   with   r ed u ce d   m is m atch ,   an d   o f f s et  v o ltag e.   An d   th o th er   b l o ck s   ar s u cc e s s iv ap p r o x im atio n   r e g is ter   an d   co n tr o lo g ic .   L o p o wer   is   ac co m p lis h ed   with   all  th u s ag o f   s p lit  ca p ac itan ce   DAC  ar r ay .   Nea r ly   8 7 o f   p o wer   c o n s u m p tio n   is   r ed u ce d .   T h e   d elay   o f   th e   S AR   AD C   is   1 1 . 7 1 8 µSec .   Hig h   lin ea r ity   is   ac h iev e d   with   t h e   u s ag o f   clo ck   b o o s ter ,   b o o t s tr ap   with   d u m m y   s witch   in   a   f u ll  d if f er en tial  m an n er .   Op er atin g   at  1 . 1 s u p p l y   v o ltag an d   2 0 0 k S/s   th p r o p o s ed   ADC  attain s   SF DR   o f   5 8 . 6 2 ( d B ) ,   at  9 . 3 8   ( b its )   o f   a n   ef f ec tiv e   n u m b er   o f   b its .   T h is   d esig n   ac h ie v es  with   th e   p o wer   co n s u m p tio n   o f   less   th an   0 . 5   µW an d   Fo o f   3 . 1 2 f J /co n v - s tep .       RE F E R E NC E S   [1 ]   A.   M.   Ab o ,   De sig n   fo r   Re li a b i li ty   o f   L o v o lt a g e   S wi tch e d   c a p a c it o Circ u it s,   P h . D.   T h e sis ,   Un i v e rsity   o f   Ca li fo rn ia,   Be r k e ly ,   1 9 9 9 .   [2 ]   R .   K .   M e lep p a t ,   e t .   al . ,   An   e ffici e n p h a se   a n a ly sis - b a se d   wa v e n u m b e li n e a riza ti o n   sc h e m e   fo sw e p so u rc e   o p ti c a l   c o h e re n c e   to m o g ra p h y   sy ste m s , ”  L a se r P h y sic s L e tt e rs ,   v o l.   12 n o .   5 ,     2 0 1 5 .   [3 ]   Ra tee sh   Ku m a M e lep p a e t.   a l. ,   Qu a n ti tativ e   o p ti c a c o h e re n c e   m icro sc o p y   fo t h e   in   situ   i n v e stig a ti o n   o t h e   b io fil m , ”  J o u rn a o B io me d ica Op ti c s v o l.   2 1 ,   n o .   1 2 ,   p p .   1 2 7 0 0 2 - 1 - 1 2 7 0 0 2 - 9,   2 0 1 6 .   [4 ]   K .   M .   Ra tee sh ,   e t.   al . ,   S p e c tral  p h a se - b a se d   a u to m a ti c   c a li b ra ti o n   sc h e m e   fo sw e p so u r ce - b a se d   o p ti c a c o h e re n c e   to m o g ra p h y   sy ste m s , ”  Ph y sic s in   M e d icin e   &   Bi o l o g y v o l .   6 1 ,   n o .   2 1 ,   2 0 1 6 .   [5 ]   S il p a   Ke sa v   Ve lag a leti,   K.   S . Na y a n a th a ra ,   B.   K.M a d h a v i,   S a m p le  a n d   Ho ld   wit h   Clo c k   b o o st e fo imp ro v e d   li n e a rit y ,   6 t h   I n ter n a t io n a l   Co n fer e n c e   o n   S ig n a Pro c e ss in g   a n d   I n teg ra te d   Ne two rk s   (S P IN),  2 0 1 9 p p . 1 0 5 8 - 1 0 6 2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         A   9 . 3 8 - b it,  4 2 2 n W,  h ig h   lin e a r   S A R - A DC   fo r   w ir eles s   imp la n ta b le  s ystem   ( S ilp a   K esa V ela g a leti )   555   [6 ]   S il p a   Ke sa v   Ve lag a leti,   Na y a n a th a ra . K.   S ,   M a d h a v i   B.   K,  Hi g h   Ac c u ra c y   S a m p le  a n d   Ho l d   Circ u it   with   Re d u c e d   No n - Li n e a rit y   Err o rs  fo S AR  A DC  in   4 5 n m   CM OS  p r o c e ss , ”  In ter n a ti o n a C o n fer e n c e   o n   S u st a i n a b le  c o mp u ti n g   in   S c ien c e ,   T e c h n o lo g y &   M a n a g e me n (S US CO M - 2 0 1 9 ),   2 0 1 9   [7 ]   M o h a m m a d   Tah e rz a d e h - S a n i ,   et   a l. ,   1 0 - b i 1 1 0   k S /s  1 . 1 6 µW  S A - AD with   a   Hy b ri d   Diffe re n ti a l/   S in g le  - En d e d   DA in   1 8 0 - n m   CM OS   fo r   M u lt i c h a n n e B io m e d ica A p p li c a ti o n s , ”  IEE E   T ra n sa c ti o n o n   Circ u i ts  a n d   S y ste ms - II v o l.   6 1 ,   n o.   8 ,   2 0 1 4 .   [8 ]   Da Zh a n g ,   e t.   a l. ,   A 1 2 . 5   ENO 1 0 - k S /s Red u n d a n S AR AD in   6 5 - n m   CM OS ,   IEE T r a n sa c ti o n s o n   Circ u it s   a n d   S y ste ms - II ,   v o l.   6 3 n o.   3 2 0 1 6 .   [9 ]   P ra k a sh   Ha ri  Ku m a r ,   et   a l. ,   0 . 4 S u b   n a n o wa tt   8 - b it   1 - k S /s  S AR  AD in   6 5 - n m   CM OS  f o Wi re les S e n so r   Ap p li c a ti o n s , ”  IEE E   T ra n sa c ti o n s o n   Circ u it s a n d   S y ste ms - II ,   v ol .   6 3 ,   no .   8 ,   A u g u st   2 0 1 6 .   [1 0 ]     Lo n g   C h e n ,   et   a l. ,   0 . 7 - 0 . 6 -   μW   1 0 0 - k S /s   Lo w - P o we S A AD Wi th   S tatisti c a Esti m a ti o n - Ba se d   No ise   Re d u c ti o n , ”  IEE E   J o u r n a l   o f   S o li d - S t a te Ci rc u it s v o l.   5 2 ,   n o.   5 ,   p p .   1 3 8 8 - 1 3 9 8 2 0 1 7 .   [1 1 ]   Ch e n   Lai ,   et   a l . ,   1 2 b   2 0 0 k S /s   S AR  AD with   N o v e Ca p a c it o S witch i n g   P ro c e d u re   a n d   Dig it a Ba c k g ro u n d   Ca li b ra ti o n , ”  IEE E   In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   S o li d - S t a te a n d   In t e g ra ted   Circ u i T e c h n o l o g y ,   2 8 - 3 1   Oc t.   2 0 1 4 .   [1 2 ]   Ch risti a n   Je su B.   F a y o m i ,   M o h a m a d   S a wa n   a n d   G o rd a n   W.   Ro b e rts ,   Lo w - Vo lt a g e   An a lo g   S witch   in   De e p   S u b m icro n , ”  IEI CE   T ra n sa c ti o n o n   F u n d a me n ta ls  o El e c tro n ics   Co mm u n ica ti o n a n d   C o mp u ter   S c ien c e s   v o l.   89 - A,  n o.   4 ,   p p .   1 0 7 6 - 1 0 8 7 ,   Ap ril , 2 0 0 6 .   [1 3 ]   M a sa y a   M iy a h a ra ,   et   a l. ,   L o Offs e Latc h e d   Co m p a ra to Us in g   Zero   S tatic  P o we Dy n a m ic  Offs e Ca n c e ll a ti o n   Tec h n iq u e , ”  S o li d - st a te Ci rc u it s C o n fer e n c e ,   S S CC ,   1 6 - 18 th   N o v e m b e r,   Taip e i,   Taiwa n 2 0 0 9 .   [1 4 ]   He u n g   J u n   Je o n ,   Yo n g - B in   Kim ,   M in sh u   Ch o i,   Offs e Vo l tag e   An a ly sis  o D y n a m ic  Latc h e d   C o m p a ra to r , ”  IEE E   In ter n a t io n a M i d we st sy mp o siu m   o n   C irc u it   a n d   sy ste ms   (M W S CA S ),   Au g u st ,   2 0 1 1 .   [1 5 ]   V.   S il p a   Ke sa v ,   K.   S.   Na y a n a t h a ra ,   B.   K.   M a d h a v i ,   L o Offs e Lo P o we Dy n a m ic  Latc h   C o m p a ra to f o S A R                                 A DC  u sin g   4 5 n m   C M OS  Tec h n o lo g y ,   In ter n a ti o n a J o u rn a l   o El e c tro n ics   E n g in e e rin g ,   v o l.   1 0 ,   no .   2 ,     p p . 7 5 2 - 7 6 0 ,   2 0 1 8 .   [1 6 ]   Li n   De n g ,   Ch a o   Ya n g ,   M e n g li a n   Zh a o , Ya n g   Li u ,   Xia o b o   Wu ,   1 2 - b it   2 0 0 KS/ S AR  AD wit h   a   M ix e d   S witch i n g   S c h e m e   a n d   In teg e r     Ba se d   S p li Ca p a c it o Arra y ,   IEE E   In ter n a ti o n a Ne w   Circ u it a n d   S y ste ms   c o n fer e n c e ,   2 0 1 3 .   [1 7 ]   Ch e n   Lai,   M e n g li a n   Zh a o ,   Ha n y a n g   S u   a n d   Xia o b o   W u ,   1 2 b   2 0 0 KS/ S AR  AD wi th   N o v e Ca p a c it o S witch i n g   P ro c e d u re   a n d   Dig i tal  Ba c k g ro u n d   Ca li b ra ti o n ,   1 2 t h   I EE E   In ter n a ti o n a l   c o n fer e n c e   o n   S o l id   sta te   a n d   In te g ra te d   c irc u it   T e c h n o lo g y ,   G u il in ,   Ch i n a 2 0 1 5 .   [1 8 ]   YMA - AI - Na a m a n i ,   et   al .,   S u c c e ss iv e   Ap p ro x ima t io n   Re g ist e An a lo g   to   Di g it a C o n v e rter  fo L o P o we r   Ap p li c a ti o n s,”   J o u rn a o f   Co m p u t a ti o n a l   a n d   T h e o re ti c a Na n o sc ie n c e v o l.   17 ,   n o .   1 ,   p p .   4 5 1 - 4 5 5 ,   2 0 2 0 .   [1 9 ]   Je n - Hu a n   Tsa i ,   et   al . ,   1 - V 0 . 6 - 9 - b   1 . 5 - M S /s  re fe re n c e - fre e   c h a rg e - sh a rin g   S AR  AD f o wi re les s - p o we re d   imp lan tab le   tele m e try ,   IEE T r a n sa c ti o n o n   Circ u it s   a n d   S y ste m II:  Ex p re ss   Briefs v o l.   61 ,   n o .   1 1 ,   p p . 8 2 5 - 8 2 9 ,   2 0 1 4 .   [2 0 ]   An ,   S h e n g - Biao ,   et   a l. ,   De sig n   o Lo P o we a n d   Hig h   P re c isio n   S u c c e ss iv e   Ap p ro x ima ti o n   Re g ister  An a lo g - to - Dig it a C o n v e rter  (S AR - AD C)   Ba se d   o n   P iec e wise   Ca p a c it a n c e   a n d   Ca li b ra ti o n   Tec h n i q u e , ”  J o u rn a o f   Na n o e lec tro n ics   a n d   O p to e lec tro n ics v o l.   1 5 ,   n o.   4 ,   A p ril   2 0 2 0 .     [2 1 ]   Ya n   S o n g ,   et   a l. ,   0 . 6 1 0 - b it   2 0 0 KS/ f u ll y   d iffere n ti a S AR  AD with   I n c re m e n tal  c o n v e rti n g   a lg o ri t h m   fo r   e n e rg y   e fficie n t   a p p l ica ti o n s , ”  I E EE   tra n s Circ u it a n d   S y st e I ,   v o l.   6 3 ,   n o .   4 ,   p p . 4 4 9 - 4 5 8 ,   2 0 1 6 .   [2 2 ]   Zh a n g   C . ,   Li u ,   S . ,   &   Zh u   Z .,   T wo - ste p   sw it c h in g   sc h e m e   fo S AR  AD with   h ig h   e n e rg y   e fficie n c y , ”  An a lo g   In teg ra te d   Circ u it a n d   S ig n a l   Pr o c e ss in g ,   v o l .   96 ,   p p .   1 8 9 - 1 9 5 ,   M a y   2 0 1 8 .   [2 3 ]   Ru ix u e   Di n g ,   e t   a l . ,   En e rg y -   e ff icie n a n d   two - ste p   str u c tu re   sw it c h in g   sc h e m e   b a se d   o n   re fe re n c e   fre e   fo r   S AR   ADC , ”  An a l o g   I n teg r a ted   Circ u it s a n d   S i g n a Pro c e ss in g ,   v o l.   9 9 ,   p p .   2 0 9 - 218 ,   F e b ru a ry   2 0 1 9 .   [2 4 ]   Yu li n   Z h a n g ,   e a l . ,   A 1 0 - b it   2 0 0 KS/ s 2 5 0 n A se lf - c h e c k e d   c o a rse - fin e   S AR AD C , ”  IEE T ra n sa c t io n s o n   Circ u it s   a n d   S y ste ms - II ,   v o l.   63 ,   p p .   9 2 4 - 9 2 8 2 0 1 6 .   [2 5 ]   Tas n im  B.   Na z z a l,   e t   a l. ,   2 0 0 - n 7 . 6 -   ENOB  1 0 KS/ S AR  AD in   9 0 n m   CM M OS  fo p o rt a b le  Bio m e d ica Ap p li c a ti o n s , ”  M icr o e lec tro n ics   J o u rn a l v o .   5 6 ,   p p . 8 1 - 9 6 ,   Oc to b e r   2 0 1 6 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.