v0.27.0 · SKY130 · 편집 가능한 설계
8비트 시그마델타 ADC.
필요한 블록까지 전부 열어보기.
아날로그 10개 기본 블록과 모듈레이터, 디지털 6개 기본 블록과 필터, 전체 ADC: 19개 회로 프로젝트를 만들었습니다. 내부 MOS·게이트·RC도 계층에서 열고 재사용할 수 있습니다.
VIN → 입력 RC → 합산 적분기 → 비교기 → 샘플 래치 → CIC2 ×256 → CODE[7:0] + VALID
1비트 NRZ DAC → 적분기로 되먹임 · VCM/바이어스/클록 버퍼/리셋 포함
1비트 NRZ DAC → 적분기로 되먹임 · VCM/바이어스/클록 버퍼/리셋 포함
19개 편집 프로젝트 · 전체 예제 ZIPGitHub 설계·소스
출력 인터페이스8 bit1MHz → 3.90625kS/s
측정 SINAD45.93 dB64 coherent 출력 표본
측정 ENOB7.34 bitTT · 27°C · 1.8V
0.9V 중심 ±0.6V, 183.10546875Hz 조건입니다. 8비트 출력은 유효 해상도 8비트 인증을 뜻하지 않습니다. 열잡음·flicker·jitter·Monte Carlo·전체 PVT·제조 마스크·DRC/LVS/PEX는 미검증입니다.
앱에서 시작하기
- Resistor v0.27.0를 설치하고 로컬 설계 엔진을 연결합니다. 디지털 생성·replay에는 Yosys·Icarus 등 추가 도구가 필요합니다. 도구 준비 안내를 확인하세요.
- 설계 도구 → 통합 설계 → 회로 · 연결 탐색 → 회로 template 지원 범위 읽기를 누릅니다.
- 19개 실제 회로 프로젝트 생성을 누르면 각 블록과 전체 ADC를 만듭니다. 기존 블록은 기존 ADC 블록 프로젝트 읽기 → 블록 열기로 엽니다.
- Schematic의 Hierarchy에서 MODULATOR·DECIMATOR와 내부 소자를 엽니다. R/C/MOS 값과 연결을 편집하고 회로 검사·SPICE 내보내기를 사용합니다.
- Simulate로 실제 해석을 실행합니다. 기본 입력 0.9V에서 평균 CODE 128, DC 오차 0 LSB를 확인했습니다. CODE·VALID·입력·비트열·적분기·공급 전류와 결과 파일 위치를 확인합니다.
- 사인파 검사는 새 전체 ADC의 입력 0.9V, 진폭 0.6V, 주파수 183.10546875Hz를 설정하고 Testbench duration 16.908ms, step 125ns로 실행합니다. 첫 두 프레임을 제외한 64개 출력으로 SINAD/ENOB를 계산합니다.
아날로그 단독 블록은 연결된 모듈레이터 검사 환경에서, 디지털 단독 블록은 필터 검사 환경에서 실행합니다. 아날로그 전류는 공급 전류 합계이며 내부 소자 전류·디지털 RTL 전력은 포함하지 않습니다. 디지털 회로 변경 후에는 RTL와 합성 회로를 맞춰야 하며 이전 RTL를 조용히 재사용하지 않습니다.
전체 블록과 필요한 하위 소자
| 블록 | 회로 ID | 전체 하위 소자 |
|---|---|---|
| 입력 RC anti-alias 필터 | sdm8_input_filter | 1 resistor, 1 capacitor |
| VDD/2 기준전압 · 디커플링 | sdm8_reference | 2 resistor, 1 capacitor |
| 저항·다이오드 MOS 바이어스 | sdm8_bias | 1 resistor, 1 nmos |
| 7-MOS 2단 Miller OTA | sdm8_ota | 4 nmos, 3 pmos, 1 capacitor, 1 resistor |
| 합산 저항 · 피드백 적분기 | sdm8_integrator | 6 nmos, 5 pmos, 2 capacitor, 3 resistor |
| 7-MOS 1비트 비교기 | sdm8_comparator | 4 nmos, 3 pmos |
| 샘플 DFF · reset MUX | sdm8_sample_latch | 12 pmos, 12 nmos |
| 1비트 NRZ 피드백 DAC | sdm8_dac | 1 pmos, 1 nmos |
| 2단 클록 버퍼 | sdm8_clock_buffer | 2 pmos, 2 nmos |
| 적분기 초기화 전송 게이트 | sdm8_reset_switch | 2 nmos, 2 pmos |
| 1차 아날로그 시그마델타 모듈레이터 | sdm8_modulator | 7 resistor, 4 capacitor, 27 nmos, 24 pmos |
| 리셋 해제 2FF 동기화 | sdm8_reset_sync | 23 pmos, 23 nmos |
| 256 샘플 프레임 카운터 | sdm8_frame_counter | 189 pmos, 189 nmos |
| 17비트 CIC 적분기 2단 | sdm8_cic_integrators | 1038 pmos, 1038 nmos |
| 17비트 CIC comb 2단 | sdm8_cic_combs | 1515 pmos, 1515 nmos |
| 8비트 스케일 · 포화 처리 | sdm8_scale_saturate | 24 pmos, 24 nmos |
| 8비트 출력 레지스터 · VALID | sdm8_output_register | 142 pmos, 142 nmos |
| CIC2 ×256 디지털 필터 전체 | sdm8_filter | 2931 pmos, 2931 nmos |
| 8비트 시그마델타 ADC · 전체 하위 블록 | sigma_delta8 | 7 resistor, 4 capacitor, 2958 nmos, 2955 pmos |
INV·NAND2·NOR2·AND2·OR2·XOR2·MUX2·DFF·DFF_N과 OTA 입력단도 실제 회로로 포함됩니다. VCM은 VDD/2 분압이고 1비트 DAC는 VDD/접지를 사용합니다. RC는 이상적이며 정확한 bandgap·패드·ESD 블록을 포함하지 않습니다.