The need for low-power wireless sensor networks (WSNs) continues to grow. Based on the fact that digital-to-analog converters (DACs) are essential elements in the WSN and consumes a lot of power, this paper presents a new low-power DAC design to realize the low-power WSN. To do that, this paper exploits the dynamic element matching (DEM) technique, one of the well-known techniques for high performance DACs, proposes a lightweight DEM (LW-DEM) technique that minimizes power and area overhead of the DEM technique. More speciffically, this paper is motivated from the observation that input data of DACs tends to be sufficiently random that the input data can be used for the random selection of the current source instead of a pseudo-random number generator (PRNG) for the traditional DEM. Because the PRNG consumes a lot of power and occupies a large area in a DAC, elimination of the PRNG from a DAC and utilizing input data result in significant power saving and area reduction in the DAC while meeting the required performance of the low-power WSNs. This paper provides a detailed LW-DEM architecture and its operation principle. To demonstrate the efficacy of the proposed method, a prototype 12-bit DAC using the LW-DEM is implemented. The 12-bit DAC is fabricated in 65 nm CMOS technology and occupies only 0.065 mm2 area. Measurement results with the prototype verify that the DAC using LW-DEM accomplishes 39% power saving and 52% area reduction in the randomizer, compared to a DAC using the conventional DEM. At the same time, the measured spurious-free dynamic range (SFDR) of the DAC using LW-DEM is better than 55 dB, demonstrating that the proposed DAC achieves almost same performance as a DAC using the conventional DEM.
KSP 제안 키워드
65nm CMOS, Area Reduction, CMOS Technology, Current source, Digital-To-Analog converter, Dynamic Element Matching, Essential element, High performance, Low power wireless, Operation principle, Static wireless sensor networks(WSNs)
저작권정책 안내문
한국전자동신연구원 지식공유플랫폼 저작권정책
한국전자통신연구원 지식공유플랫폼에서 제공하는 모든 저작물(각종 연구과제, 성과물 등)은 저작권법에 의하여 보호받는 저작물로 무단복제 및 배포를 원칙적으로 금하고 있습니다. 저작물을 이용 또는 변경하고자 할 때는 다음 사항을 참고하시기 바랍니다.
저작권법 제24조의2에 따라 한국전자통신연구원에서 저작재산권의 전부를 보유한 저작물의 경우에는 별도의 이용허락 없이 자유이용이 가능합니다. 단, 자유이용이 가능한 자료는 "공공저작물 자유이용허락 표시 기준(공공누리, KOGL) 제4유형"을 부착하여 개방하고 있으므로 공공누리 표시가 부착된 저작물인지를 확인한 이후에 자유이용하시기 바랍니다. 자유이용의 경우에는 반드시 저작물의 출처를 구체적으로 표시하여야 하고 비영리 목적으로만 이용이 가능하며 저작물을 변형하거나 2차 저작물로 사용할 수 없습니다.
<출처표시방법 안내> 작성자, 저작물명, 출처, 권호, 출판년도, 이용조건 [예시1] 김진미 외, "매니코어 기반 고성능 컴퓨팅을 지원하는 경량커널 동향", 전자통신동향분석, 32권 4호, 2017, 공공누리 제4유형 [예시2] 심진보 외, "제4차 산업 혁명과 ICT - 제4차 산업 혁명 선도를 위한 IDX 추진 전략", ETRI Insight, 2017, 공공누리 제 4유형
공공누리가 부착되지 않은 자료들을 사용하고자 할 경우에는 담당자와 사전협의한 이후에 이용하여 주시기 바랍니다.