저전력 USN/WBAN 센서노드 시스템용 Wake-up 회로 설계

Wake-up Schematic Design For Ultra Low Power USN/WBAN Sensor Node System

RFID 수동 태그의 동작 원리를 이용하여 USN/WBAN 센서 노드 시스템에 적용 가능한 웨이크 업 회로를 설계하였다. 웨이크 업회로 구성은 크게 전압 체배기, 복조기, 상태기계로 구성되었다. 상태 기계에 동작 가능한 전압을 공급하기 위해 전압 체배기는 문턱 전압 제거 방식을 적용한 구조를 사용하였고, 복조기 회로로는 AM 복조기로 구조가 간단한 포락선 검파기 방식을 사용하였다. 전압 체배기에 높은 전압이 인가될 경우 회로가 파괴되는 것을 막기 위해 제한 회로를 구성하여 최대 전압을 2.1V로 제한하였다. 또한 복조기에서는 안정적인 데이터 복조를 위해 비교기의 기준전압을 입력신호의 평균값을 사용한 슈미트 트리거 비교기를 사용하여 안정적으로 데이터를 추출하였다. 삼성 0.18um CMOS 공정을 이용하여 설계하였고, 측정 결과 전압 체배기의 체배 전압은 2.07~1.76V까지 체배 되는 것을 확인하였고, 복조기의 데이터 복조 역시 약 4M의 거리까지 데이터를 복조함을 확인하였다.