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복수의 커패시터를 포함하는 커패시터 어레이에 아날로그 입력 전압을 샘플링 및 홀드하는 샘플링홀드 스위치;상기 커패시터 어레이를 포함하며 아날로그 비교 전압을 출력하는 디지털 아날로그 변환부;상기 비교 전압을 제1 입력단자에 입력 받고, 상기 제1 입력단자의 전압과 제2 입력단자의 전압을 비교한 결과를 출력하는 비교기; 및상기 비교기에서 출력되는 비교 결과를 입력 받아 상위 비트 및 하위 비트를 결정하고, 상기 디지털 아날로그 변환부를 제어하여 상기 비교 전압을 재설정하는 연속 근사 레지스터 로직부;를 포함하며,상기 디지털 아날로그 변환부는 상기 커패시터 어레이를 상위 커패시터 어레이 및 하위 커패시터 어레이로 분리하는 어레이 분리 스위치를 포함하고, 상기 상위 비트는 상기 하위 커패시터 어레이를 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 저전력 스위칭 연속 근사 레지스터 아날로그 디지털 변환기
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제1항에 있어서,상기 커패시터 어레이의 일단은 상기 복수의 커패시터가 공통으로 연결되어 전하를 공유하고, 타단은 상기 복수의 커패시터가 각각 그라운드 전압 또는 레퍼런스 전압에 연결되며,상기 어레이 분리 스위치는, 상기 커패시터 어레이의 일단에 구비되어, 상기 커패시터 어레이를 하위 N비트에 대응하는 하위 커패시터 어레이와 상위 M비트에 대응하는 상위 커패시터 어레이로 분리시키고,M≥N 인 것을 특징으로 하는 저전력 스위칭 연속 근사 레지스터 아날로그 디지털 변환기
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제2항에 있어서,상기 디지털 아날로그 변환부는,상기 커패시터 어레이의 타단에 연결되는 스위칭부를 포함하고,상기 스위칭부는 상기 복수의 커패시터 각각에 연결되는 스위칭 소자를 포함하며,상기 스위칭 소자는 상기 복수의 커패시터 각각을 그라운드 전압 또는 레퍼런스 전압으로 스위칭하는 것을 특징으로 하는 저전력 스위칭 연속 근사 레지스터 아날로그 디지털 변환기
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제1항에 있어서,상기 샘플링홀드 스위치가 온으로 동작하고 상기 어레이 분리 스위치가 온으로 동작하면, 상기 상위 커패시터 어레이 및 상기 하위 커패시터 어레이에 상기 아날로그 입력 전압을 샘플링하고,상기 샘플링홀드 스위치가 오프로 동작하면, 상기 상위 커패시터 어레이 및 상기 하위 커패시터 어레이에 상기 아날로그 입력 전압을 홀드하며,상기 샘플링이 상기 상위 커패시터 어레이 및 상기 하위 커패시터 어레이에 동시에 이루어지는 것을 특징으로 하는 저전력 스위칭 연속 근사 레지스터 아날로그 디지털 변환기
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제3항에 있어서,상기 커패시터 어레이의 일단은, 상기 하위 커패시터 어레이측의 제1 공통단자 및 상기 상위 커패시터 어레이측의 제2 공통단자로 분리되고, 상기 연속 근사 레지스터 로직부가 상기 상위 비트를 결정하는 동안 상기 제2 공통단자에 샘플링 전압이 유지되는 것을 특징으로 하는 저전력 스위칭 연속 근사 레지스터 아날로그 디지털 변환기
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제1항에 있어서,상기 어레이 분리 스위치가 오프로 동작하는 상태에서,상기 비교기는 상기 제1 입력단자에 상기 비교 전압을 입력 받아 상기 제2 입력단자의 전압과 비교하여 결과값을 출력하고,상기 연속 근사 레지스터 로직부는 상기 결과값을 입력 받아 상기 상위 비트를 결정하는 것을 특징으로 하는 저전력 스위칭 연속 근사 레지스터 아날로그 디지털 변환기
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제1항에 있어서,상기 어레이 분리 스위치가 온으로 동작하는 상태에서,상기 비교기는 상기 제1 입력단자에 상기 비교 전압을 입력 받아 상기 제2 입력단자의 전압과 비교하여 결과값을 출력하고,상기 연속 근사 레지스터 로직부는 상기 결과값을 입력 받아 상기 하위 비트를 결정하는 것을 특징으로 하는 저전력 스위칭 연속 근사 레지스터 아날로그 디지털 변환기
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제5항에 있어서,상기 연속 근사 레지스터 로직부는,상기 상위 비트를 결정한 후, 상기 상위 커패시터 어레이와 연결된 각각의 상기 스위칭 소자를, 결정된 상기 상위 비트에 대응하도록 스위칭 제어하여 상기 상위 커패시터 어레이에 적용시키는 것을 특징으로 하는 저전력 스위칭 연속 근사 레지스터 아날로그 디지털 변환기
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제1항에 있어서,상기 연속 근사 레지스터 로직부는,상기 상위 비트를 결정한 후 상기 하위 커패시터 어레이를 리셋시키는 것을 특징으로 하는 저전력 스위칭 연속 근사 레지스터 아날로그 디지털 변환기
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제8항에 있어서,상기 연속 근사 레지스터 로직부가 상기 상위 비트를 상기 상위 커패시터 어레이에 적용하는 동안, 상기 제1 공통단자와 상기 제2 공통단자의 전하가 공유되어 파형이 안정되도록 안정화 클락이 적용되는 것을 특징으로 하는 저전력 스위칭 연속 근사 레지스터 아날로그 디지털 변환기
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제1항에 개시된 저전력 스위칭 연속 근사 레지스터 아날로그 디지털 변환기를 이용한, 저전력 스위칭 연속 근사 레지스터 아날로그 디지털 변환 방법에 있어서,상기 아날로그 입력 전압을 상기 커패시터 어레이에 샘플링하는 단계;상기 하위 커패시터 어레이를 이용하여 상기 상위 비트를 결정하는 단계;상기 상위 비트를 상기 상위 커패시터 어레이에 적용하는 단계;상기 하위 커패시터 어레이를 리셋하는 단계; 및상기 하위 커패시터 어레이를 이용하여 상기 하위 비트를 결정하는 단계;를 포함하는 저전력 스위칭 연속 근사 레지스터 아날로그 디지털 변환 방법
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제11항에 있어서,상기 상위 비트를 결정하는 단계는,상기 어레이 분리 스위치가 오프로 동작하는 상태에서,상기 비교기가 상기 디지털 아날로그 변환부에서 출력하는 상기 비교 전압을 상기 제1 입력단자에 입력 받아 상기 제1 입력단자의 전압과 상기 제2 입력단자의 전압을 비교한 결과값을 출력하고,상기 연속 근사 레지스터 로직부가 상기 결과값을 입력 받아 상기 상위 비트를 결정하는 것을 특징으로 하는 저전력 스위칭 연속 근사 레지스터 아날로그 디지털 변환 방법
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제11항에 있어서,상기 커패시터 어레이의 일단은, 상기 하위 커패시터 어레이측의 제1 공통단자 및 상기 상위 커패시터 어레이측의 제2 공통단자로 분리되고,상기 상위 비트를 상기 상위 커패시터 어레이에 적용하는 단계는,상기 상위 비트를 상기 상위 커패시터 어레이에 적용하는 동안, 상기 제1 공통단자와 상기 제2 공통단자의 전하가 공유되어 파형이 안정되도록 안정화 클락이 적용되는 것을 특징으로 하는 저전력 스위칭 연속 근사 레지스터 아날로그 디지털 변환 방법
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제11항에 있어서,상기 하위 비트를 결정하는 단계는,상기 어레이 분리 스위치가 온으로 동작하는 상태에서,상기 비교기가 상기 디지털 아날로그 변환부에서 출력하는 상기 비교 전압을 상기 제1 입력단자에 입력 받아 상기 제1 입력단자의 전압과 상기 제2 입력단자의 전압을 비교한 결과값을 출력하고,상기 연속 근사 레지스터 로직부가 상기 결과값을 입력 받아 상기 하위 비트를 결정하는 것을 특징으로 하는 저전력 스위칭 연속 근사 레지스터 아날로그 디지털 변환 방법
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