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노이즈 폴딩 및 핑크 노이즈(Pink Noise)를 방지하고 양자화 노이즈를 감소시키기 위해 정전 용량 신호를 전압으로 변환하는 연속 시간 정전용량-전압 변환기(Continuous-Time Capacitance-to-Voltage Converter; CT CVC); 상기 CT CVC로부터 출력되는 사각파 신호에서 발생하는 고조파 신호를 필터링하고, 노이즈 폴딩 요인을 제거하는 연속 시간 로우 패스 필터(Continuous-Time Low Pass Filter; CT LPF); 및 상기 CT LPF를 통해 필터링된 아날로그 전압 신호를 디지털 전압 신호로 변환하는 하이패스 델타시그마 변조기(High Pass ΔΣ Modulator; HP ΔΣM)를 포함하고, 상기 HP ΔΣM는, 양자화 잡음을 감소시키고, 정전용량 해상도를 증가시키기 위한 2차 노이즈 쉐이핑 SAR(Successive Approximation Register) 아날로그-디지털 변환기를 사용하고, 로우 패스 루프 필터에 하나의 입력 초퍼 회로와 두 개의 출력 초퍼 회로를 추가함으로써 로우 패스 루프 필터의 입력 및 출력의 극성을 변경하여 하이패스 특성을 구현하며, 상기 극성 변경은 4 개의 스위치로 구성된 초퍼를 사용하는 것만으로도 가능하여 면적 및 전력 소비를 감소시키고, 2차 노이즈 쉐이핑 SAR 아날로그-디지털 변환기 내부의 적분기에는 캐스케이드 전류 재사용 인버터 방식의 증폭기를 가지고 정적 전류를 소모하지 않는 FIA(Floating Inverter Amplifier)를 사용하여 적분기가 동작할 때만 동적 전류를 소모함으로써 전력소모를 감소시키고, 상기 CT CVC를 HP ΔΣM의 루프 외부에 배치함으로써, CT CVC의 이득으로 인해 잡음을 감소시키는 정전용량-디지털 변환 시스템.

제1항에 있어서,상기 CT CVC는, 노이즈를 감소시키고, DC 전압 이득을 증가시키기 위해 캐스코드 전류 재사용 증폭기로 구현된 완전 차동 OTA(Operational Transconductance Amplifiers)를 사용하는 정전용량-디지털 변환 시스템.

제1항에 있어서,상기 CT LPF는, 상기 사각파 신호에서 발생하는 고조파 신호를 전체 시스템의 동적영역을 증가시키고, 변환되는 정전용량 신호를 추가적으로 역변환하지 않으므로 추가적인 노이즈 폴딩 요인을 제거하는 정전용량-디지털 변환 시스템.

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연속 시간 정전용량-전압 변환기(Continuous-Time Capacitance-to-Voltage Converter; CT CVC)를 통해 노이즈 폴딩 및 핑크 노이즈(Pink Noise)를 방지하고 양자화 노이즈를 감소시키기 위해 정전 용량 신호를 전압으로 변환하는 단계; 연속 시간 로우패스 필터(Continuous-Time Low Pass Filter; CT LPF)를 통해 상기 CT CVC로부터 출력되는 사각파 신호에서 발생하는 고조파 신호를 필터링하고, 노이즈 폴딩 요인을 제거하는 단계; 및 하이패스 델타시그마 변조기 (High Pass ΔΣ Modulator; HP ΔΣM)를 통해 상기 CT LPF를 통해 필터링된 아날로그 전압 신호를 디지털 전압 신호로 변환하는 단계를 포함하고, 상기 HP ΔΣM를 통해 상기 CT LPF를 통해 필터링된 아날로그 전압 신호를 디지털 전압 신호로 변환하는 단계는, 양자화 잡음을 감소시키고, 정전용량 해상도를 증가시키기 위한 2차 노이즈 쉐이핑 SAR(Successive Approximation Register) 아날로그-디지털 변환기를 사용하고, 로우 패스 루프 필터에 하나의 입력 초퍼 회로와 두 개의 출력 초퍼 회로를 추가함으로써 로우 패스 루프 필터의 입력 및 출력의 극성을 변경하여 하이패스 특성을 구현하며, 상기 극성 변경은 4 개의 스위치로 구성된 초퍼를 사용하는 것만으로도 가능하여 면적 및 전력 소비를 감소시키고, 2차 노이즈 쉐이핑 SAR 아날로그-디지털 변환기 내부의 적분기에는 캐스케이드 전류 재사용 인버터 방식의 증폭기를 가지고 정적 전류를 소모하지 않는 FIA(Floating Inverter Amplifier)를 사용하여 적분기가 동작할 때만 동적 전류를 소모함으로써 전력소모를 감소시키고, 상기 CT CVC를 HP ΔΣM의 루프 외부에 배치함으로써, CT CVC의 이득으로 인해 잡음을 감소시키는정전용량-디지털 변환 방법.

제6항에 있어서,상기 CT CVC를 통해 노이즈 폴딩 및 핑크 노이즈(Pink Noise)를 방지하고 양자화 노이즈를 감소시키기 위해 정전 용량 신호를 전압으로 변환하는 단계는, 노이즈를 감소시키고, DC 전압 이득을 증가시키기 위해 캐스코드 전류 재사용 증폭기로 구현된 완전 차동 OTA(Operational Transconductance Amplifiers)를 사용하는 정전용량-디지털 변환 방법.

제6항에 있어서,상기 CT LPF를 통해 상기 CT CVC로부터 출력되는 사각파 신호에서 발생하는 고조파 신호를 필터링하고, 노이즈 폴딩 요인을 제거하는 단계는, 상기 사각파 신호에서 발생하는 고조파 신호를 전체 시스템의 동적영역을 증가시키고, 변환되는 정전용량 신호를 추가적으로 역변환하지 않으므로 추가적인 노이즈 폴딩 요인을 제거하는 정전용량-디지털 변환 방법.

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정전용량-디지털 변환 시스템에 의해 수행되는 정전용량-디지털 변환 방법을 실행시키기 위해 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 저장된 프로그램에 있어서, 연속 시간 정전용량-전압 변환기(Continuous-Time Capacitance-to-Voltage Converter; CT CVC)를 통해 노이즈 폴딩 및 핑크 노이즈(Pink Noise)를 방지하고 양자화 노이즈를 감소시키기 위해 정전 용량 신호를 전압으로 변환하는 단계; 연속 시간 로우패스 필터(Continuous-Time Low Pass Filter; CT LPF)를 통해 상기 CT CVC로부터 출력되는 사각파 신호에서 발생하는 고조파 신호를 필터링하고, 노이즈 폴딩 요인을 제거하는 단계; 및 하이패스 델타시그마 변조기 (High Pass ΔΣ Modulator; HP ΔΣM)를 통해 상기 CT LPF를 통해 필터링된 아날로그 전압 신호를 디지털 전압 신호로 변환하는 단계를 포함하고, 상기 HP ΔΣM를 통해 상기 CT LPF를 통해 필터링된 아날로그 전압 신호를 디지털 전압 신호로 변환하는 단계는, 양자화 잡음을 감소시키고, 정전용량 해상도를 증가시키기 위한 2차 노이즈 쉐이핑 SAR(Successive Approximation Register) 아날로그-디지털 변환기를 사용하고, 로우 패스 루프 필터에 하나의 입력 초퍼 회로와 두 개의 출력 초퍼 회로를 추가함으로써 로우 패스 루프 필터의 입력 및 출력의 극성을 변경하여 하이패스 특성을 구현하며, 상기 극성 변경은 4 개의 스위치로 구성된 초퍼를 사용하는 것만으로도 가능하여 면적 및 전력 소비를 감소시키고, 2차 노이즈 쉐이핑 SAR 아날로그-디지털 변환기 내부의 적분기에는 캐스케이드 전류 재사용 인버터 방식의 증폭기를 가지고 정적 전류를 소모하지 않는 FIA(Floating Inverter Amplifier)를 사용하여 적분기가 동작할 때만 동적 전류를 소모함으로써 전력소모를 감소시키고, 상기 CT CVC를 HP ΔΣM의 루프 외부에 배치함으로써, CT CVC의 이득으로 인해 잡음을 감소시키는컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 저장된 프로그램.