• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권12호
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• pp.10-16
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• 2003

에어브리지의 기생 커패시턴스의 영향을 분석하기 위해 CPW PHEMT의 기존 cold-FET 회로모델에 게이트-에어브리지의 기생 커패시턴스(C/sub ag/)차 드레인-에어브리지의 기생 커패시턴스(C/sub ad/)를 더해주었다. 또한 제안된 모델을 사용하여 소자의 parameter들을 추출하여, 그 존재를 확인하였다. 본 논문에서는 에어브리지에 의해 생성되는 기생 커패시턴스의 영향을 연구하기 위해 에어브리지의 여러 연결방법을 CPW PHEMT 제작에 접목시켰다. 또한 핀치오프상태의 cold-FET에 대한 개선된 등가회로 모델을 제시하여 에어브리지에 의한 기생 커패시턴스가 소자 특성에 어떤 영향을 주는 가를 분석하였다. 제작된 CPW PHEMT의 측정 결과로부터, 기생 커패시턴스 C/sub ag/와 C/sub ad/가 소자의 S/sub 21/ 이득을 감소시키는 중요한 요소임을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.185-188
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• 2018

본 논문은 LED-TV용 SMPS EMI 감쇄 필터에서 적용되고 있는 저주파와 고주파의 광범위한 대역에서 EMI 감쇄가 가능한 기생 커패시턴스 저감형 Hybrid 초크 코일의 코일 구조, 권선 방법 및 섹션 보빈에 따른 기생 커패시턴스 임피던스 모델링을 나타내고 있다. 특히 본 논문에서 제안한 기생 커패시턴스 저감형 Hybrid 초크 코일은 평각 동선 권선방법을 채택함으로써 기존의 자동 권선형 공통 모드 초크 코일에 비해 기생커패시턴스($C_p$)을 저감할 수 있다. 기생 커패시턴스($C_p$)가 작아짐에 따라 제안한 기생 커패시턴스 저감형 Hybrid 초크 코일의 1차 공진 주파수는 증가하며 1차 공진 주파수가 증가함에 따라 특히 고주파 대역에서 임피던스특성이 개선됨을 알 수 있다. 본 논문에서 제안한 기생 커패시턴스 저감형 Hybrid 초크 코일은 향후 LED-TV SMPS를 포함한 LED 조명, Note-PC Adapter 등과 같은 다양한 분야에 응용되리라 사료된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.350-357
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• 2016

본 논문에서는 5.8 GHz에서 동작하는 기생패치를 이용한 소형 메타구조 기반의 뮤-제로 영차공진 안테나를 제안한다. 제안된 안테나는 뮤-네거티브(MNG: Mu-negative) 전송선로의 직렬 인덕턴스와 커패시턴스를 사용하는 뮤-제로 영차공진 안테나이며, 간단한 구조의 기생패치를 추가함으로써 직렬 커패시턴스를 증가시켜 소형화 하였다. 추가된 기생패치는 기존의 직렬 커패시턴스에 추가적인 병렬로 커패시턴스를 만들어 공진 주파수를 결정하는 직렬 커패시턴스를 등가적으로 증가시킨다. 기생패치는 HFSS를 이용한 모의실험을 통하여 최적화되었다. 제안된 안테나는 0.59의 kr값을 가지며, 기존 뮤-제로 영차공진 안테나 크기 대비 24 % 소형화 되었으며, 92 %의 효율과 6.57 dBi의 이득을 보였다. 최종 설계된 안테나는 제작 및 측정되었으며, 측정 결과는 모의실험 결과와 잘 일치함을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.55-56
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• 2016

무선전력전송 시스템은 대기전력과 안전 문제로 인해 수신부의 존재를 판단하는 알고리즘이 필요하다. 현재 전계결합을 이용한 무선전력전송 시스템이 연구되고 있지만 아직 송 수신부 확인에 대한 연구는 활발하지 않다. 본 논문에서는 거리나 압력 센서를 더하지 않고 기존 전극의 기생커패시턴스를 이용해 부하 유무를 감지하는 방법을 제안한다. 송신부의 두 전극은 수신부가 분리됐을 때와 비교했을 때 수신부가 완전 정렬된 경우 커패시턴스 값이 약 9배 증가하므로 일반적인 마이크로프로세서의 내부 저항과 본 기생커패시터의 계단파 응답을 이용하면 부하의 존재유무를 판단할 수 있다. 그리고 마이크로프로세서를 통해 분리 시와 완전정렬 시에 기생커패시턴스 값을 LCR 미터와 비교했을 때 각각 오차율 5.5%, 6.8%로 측정하고 이 값을 이용해 수신부 감지 알고리즘을 성능을 검증하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.596-601
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• 2011

본 논문에서는 간단한 회로구조와 높은 효율을 갖는 스위칭 방식의 E급 주파수 체배기에 대한 연구를 수행하였다. 주파수 체배는 능동소자의 비선형성에 의해 발생하는데 본 논문에서는 FET 능동소자를 간단한 스위치 및 기생소자 성분 모델로 근사하여 특성을 해석하고자 하였다. FET를 입력에 의해 동작하는 스위치 및 기생소자로 모델링하고 E급 주파수 체배기의 정합소자 값을 유도하였다. ADS시뮬레이터를 이용하여 출력 전압과 전류 파형 및 효율을 시뮬레이션하고 기생성분에 따른 변화를 연구하였다. 기생 커패시턴스, 저항, 인덕턴스에 의한 영향을 시뮬레이션하였으며 입력주파수 2.9GHz, 바이어스전압 2V일 때, 출력주파수 5.8GHz에서 기생커패시턴스가 0pF에서 1pF으로 변화함에 따라 드레인효율은 98%에서 28%로 감소하여 기생커패시턴스 CP가 FET의 기생 성분 중 가장 큰 영향을 끼친 것을 확인했다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.271-273
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• 2020

SiC 기반의 전력용 반도체 소자들은 스위칭 속도가 빠르고 높은 차단 전압을 가져 dv/dt가 크다. 중전압 이상에서 게이트 드라이버에 절연된 전원 공급을 하기 위해 소형 변압기가 사용된다. 하지만 변압기의 1, 2 차 권선 사이에 수십 pF 이상의 기생 커패시턴스가 존재하며, 높은 전압을 고속으로 스위칭 하게 될 경우 기생 커패시턴스를 통해 제어부로 공통 모드 전류가 흘러 오작동을 야기할 수 있다. 본 연구에서는 변압기를 대체하여 무선전력전송 코일을 이용한 게이트 드라이버용 절연된 전원공급 장치를 제안한다. 무선전력전송 코일 사이의 거리를 수 mm 이상 이격시켜 코일 사이의 기생 커패시턴스를 1 pF 이하로 줄이고 높은 절연 특성을 가질 수 있다. 무선전력 전송의 공진 토폴로지는 직렬-병렬을 선택했고, 2 MHz에서 높은 효율을 갖도록 I-core 코일을 2.2cm × 1.5cm × 1.7cm으로 제작해 검증했다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.83-88
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• 2003

본 논문에서는 IPM의 전기적인 기생 성분 중에서 성능에 가장 크게 영향을 미치는 밀러 커패시턴스에 의하여 발생하는 오동작을 시뮬레이션을 통하여 증명하고 이를 최소화하기 위한 방법을 제시한다. 게이트와 컬렉트 단자간에 형성되는 밀러 커패시턴스와 밀접하게 관련된 게이트-에미터 사이의 기생 커패시턴스와 게이트 저항과의 상관 관계를 PSpice 시뮬레이션을 통하여 분석한다. 또한 시뮬레이션 결과를 바탕으로 IPM의 오동작을 최소화하기 위한 보조 회로를 삽입한 주문형 IPM을 제시한다. 표준형 IPM과 오동작 방지를 위해 보조회로가 삽입된 주문형 IPM의 실험 파형을 통해서 주문형 IPM이 약 3 [V]의 오동작에 대한 여유 전압을 가짐을 확인할 수 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.397-398
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• 2020

최근 COVID-19(Coronavirus disease, 2019)의 발병으로 정확한 진단을 하기위한 X-ray 검사에 대한 수요가 증가하고 있다. 품질이 높은 수준의 Xray 영상을 얻기 위해서는 X-ray 튜브에 촬영 목적에 맞는 일정한 고전압을 제어를 통해 인가해야 한다. 그러기 위해서는 전력변환장치의 출력전압 특성을 고려하여 설계해야 한다. 따라서 Xray 발생장치에 주로 사용되는 Cockcroft-Walton Voltage Multiplier를 사용하여 다이오드의 기생커패시턴스 성분이 변압기의 누설 인덕턴스 성분, 회로의 기생 인덕턴스 성분과 공진현상을 일으켜 발생하는 출력전압의 특성 변화에 대한 시뮬레이션을 개발하고 분석 하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권10호
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• pp.33-46
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• 2015

본 논문에서는 ITRS(International Technology Roadmap for Semiconductors)를 따라 스케일 다운된 FinFET 소자의 디지털 및 아날로그 회로의 성능을 예측했다. 회로 성능의 정확한 예측을 위해 기생 커패시턴스와 기생 저항 모델을 개발해 3D Technology CAD 해석 결과와 비교해 오차를 2 % 미만으로 달성했다. 기생 커패시턴스 모델은 conformal mapping 방식을 기반으로 모델링 되었으며, 기생 저항 모델은 BSIM-CMG에 내장된 기생 저항 모델을 핀 확장 영역 구조 변수($L_{ext}$) 변화에 따른 기생 저항 성분 변화를 반영 할 수 있도록 개선했다. 또한, 공정 단위 변화에 대해 소자의 전압전류의 DC 특성을 반영하기 위해 BSIM-CMG 모델의 DC 피팅을 진행하는 알고리즘을 개발했다. BSIM-CMG에 내장된 기생 모델을 본 연구에서 개발한 저항과 커패시턴스 모델로 대체해 압축 모델 내부에 구현하여, SPICE 시뮬레이션을 통해 스케일 다운된 FinFET 소자의 $f_T$, $f_{MAX}$, 그리고 링 오실레이터와 공통 소스 증폭기의 기생 성분으로 인한 특성변화를 분석했다. 정확한 기생 성분 모델을 적용해 5 nm FinFET 소자까지 회로 특성을 정량적으로 제시했다. 공정 단위가 감소함에 따라 소자의 DC 특성이 개선될 뿐만 아니라 기생 성분의 영향이 감소하여, 회로 특성이 향상됨을 예측했다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권11호
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• pp.53-59
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• 2004

본 논문은 3차원 연결선 모형을 이용하여 효율적으로 회로 연결선에 기생하는 커패시턴스 성분을 추출하는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 경험식에 의한 방법 중 2차원 연결선 모형의 커패시턴스를 추출하는 알고리즘을 이용하여 수행시간을 개선하였고, 정확도의 오차를 줄이기 위하여 3차원 커패시턴스 추출에서 이용되는 모형화 방법을 적용하였다. 이 방법은 FastCap을 이용하여 실험한 결과와 비교하면 1.8%의 오차 범위에서 952배의 시간 이득을 얻을 수 있다. 제안한 방법은 VLSI 시스템의 칩 내 외부 연결선의 전기적 변수 추출에 효과적으로 이용될 수 있을 것이다.