이 논문은 에너지 효율과 소형화를 모두 강조하는 광전류 기록 프런트엔드를 제안한다. 제안된 프런트엔드 회로는 전압 제어 발진기 기반 양자화기(VCOQ)와 피드백 전류를 위한 디지털 저역통과 필터로 구성되어, 변환 효율을 최적화한다. 또한 향상된 선형성과 면적 효율을 위해 이중 펄스폭 변조(PWM) 기반 버퍼드 저항성 디지털-아날로그 변환기(R-DAC)를 사용한다. 일반적인 구조 대신 디지털 카운터로 구현된 PWM 로직은 동적 전력 요구를 감소시킨다. 더 나아가 디지털 필터 피드백 루프에 비트 심도가 확장된(coarse) R-DAC를 통합함으로써 동적 범위(DR)를 크게 향상시킨다. 제안된 아키텍처는 또한 루프 이득 캘리브레이션과 빠른 정착(fast-settling) 피드포워드 경로를 통해 수동 적분기에 대한 기생 효과를 완화하고, 입력 광전류의 급격한 변동으로 인해 포화로 발생하는 데이터 손실을 줄인다. 90 nm CMOS 공정에서 제작된 프로토타입 칩은 0.067 mm2의 면적을 차지하며, 피크 신호대 잡음 및 왜곡비(SNDR) 87.66 dB와 에너지 효율 0.188 pJ/conv를 달성한다. 또한 DR 확장 루프를 통해 144 dB의 DR을 얻는다.
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