• 제목/요약/키워드: 병렬저항

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Multiplier 설정을 통한 무선 전력 전송 용 CMOS 정류 회로 (CMOS Rectifier for Wireless Power Transmission Using Multiplier Configuration)

  • 정남휘;배윤재;조춘식
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권12호
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    • pp.56-62
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    • 2013
  • 우리는 MOSFET Layout 단계에서 Multiplier 구성을 통한 Common centroid layout 방식을 사용한 무선 전력 전송 용 CMOS 정류회로를 제안한다. 제안하는 정류회로는 기존의 다이오드를 사용하지 않은 Cross-coupled MOSFET 정류회로로 13.56 MHz에서 동작한다. 전력 소모를 최소화하고, 높은 주파수까지 동작하기 위하여 Full bridge 정류회로에서 효율을 높이기 위한 비교기를 제거하였다. Layout 단계에서 Multiplier 구성을 통한 Common centroid layout 방식은 Chip-layout 상에서 MOSFER의 Finger에 의해 길어진 연결 선로에 존재하는 기생 직렬 저항과 병렬 Capacitor에 의해 발생하는 시간 지연을 줄이기 위해 고안되어, 천이 시간을 줄여 Cross-coupled 구조의 On-상태에서 Off-상태, 혹은 그 반대의 상태 변화를 빠르게 한다. 이는 빠른 상태 변화 시간으로 인해 전력 변환 효율을 증가시킨다. 본 정류회로는 $0.11{\mu}m$ CMOS 공정으로 제작되었으며, 전력 변환 효율은 최대 86.4%로 측정되었으며, 600 MHz 이상까지 높은 전력 변환 효율을 가지며, 이는 현재 발표된 것 중, Cross-coupled 구성을 기반으로 한 정류회로 중 가장 높은 성능을 가진다.

Gysel 전력결합기를 이용한 고출력 X-band SSPA 설계 (High power X-band SSPA Design using Gysel Power Combiner)

  • 이상록;임은재;이영철
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.425-432
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    • 2014
  • 산악지형이 많은 한국 실정에서 국지적으로 발생하는 기상자료를 제공하기 위하여 진공관식 레이더 보다는 반도체를 이용한 소형의 X-band 기상레이더의 필요성이 요구되고 있다. 기상레이더의 이중 편파방식에 사용되는 반도체형 전력증폭기(SSPA)는 다수의 소출력 전력소자를 병렬로 결합함으로써 원하는 고출력을 얻을 수 있다. 이와 같이 고출력 전력증폭기에 적용되는 전력결합기는 경로손실, 고주파수, 고출력에 따른 안정저항의 문제, 열방출 특성을 해결하기 위하여 본 논문에서는 변형된 Gysel 전력결합기를 적용한 결과 격리도(isolation)의 우수성을 제시하였으며, 최대출력 54dBm, 25%의 효율을 갖는 기상레이더용 X-band 250W 급 반도체형 전력증폭기를 설계하였다.

손실이 있는 Left-Handed 전송선로를 이용한 감쇠기와 벡터 변조기 응용 (Attenuator using Lossy Left-Handed Transmission Line and Vector Modulator Application)

  • 김승환;김일규;김영;윤영철
    • 한국항행학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.399-405
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    • 2009
  • 본 논문은 메타 재질 구조를 바탕으로 한 가변 감쇠기와 그 응용에 대하여 기술 하였다. 손실이 존재하는 전송선로를 이용한 감쇠기 단위 셀은 CRLH(Composite Right/Left Handed) 전송선로와 다이오드 바이어스 전압에 따라서 내부 저항값의 변화에 따라서 손실을 제어할 수 있는 PIN다이오드로 구성되어 있다. 또한, 내부의 초기 삽입 손실을 줄이기 위해서 두 개의 PIN 다이오드를 병렬로 연결하였다. 이 감쇠기는 감쇠기 단위 셀 숫자를 증가시킴으로서 감쇠량을 증가시킬 수 있는 주기적 구조로 설계되었다. 단위 셀의 전기적 특성은 주파수 1.5 GHz ~ 2.5 GHz에서 10dB의 감쇠량과 최대 15o의 위상변화를 확인하였다. 이러한 특성의 감쇠기를 직렬로 연결하여 벡터 변조기에 응용하였다.

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직류전기철도 급전시스템에서 레일전위 해석을 위한 모델링 (Modeling for the Analysis of Rail Potential in the DC Railway Power System)

  • 조웅기;최규형
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.138-146
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    • 2010
  • 본 논문은 직류 전기철도 급전시스템에서 레일전위와 누설전류의 분석 기법을 제시하였다. 일반적으로 직류 전기철도 급전시스템에서는 운행용 레일을 귀로 전류(부극성)의 도체로 사용하고 있으므로 레일전위가 발생하고, 특히 차량 운행용 레일과 대지사이의 저항이 작은 경우에는 대지로 흐르는 누설전류가 문제가 된다. 이 레일전위 및 누설전류는 레일 주변에 설치된 지하 매설물에 영향을 미치며, 인체의 안전과도 관련이 있다. 이에 따라 직류 전기철도 급전시스템에서 레일전위와 누설전류를 억제하는 것은 전기철도 주변 환경 및 안전 측면에서 중요한 문제이다. 이상과 같은 관점에서, 직류 전기철도 급전시스템에 대하여 단독급전 및 병렬급전 상황에서 레일전위와 누설전류를 계산할 수 있는 알고리즘을 제안하였으며, 또한 열차주행시뮬레이션(TPS)과 연동하여 열차주행에 따라 부하전류가 변동되는 상황에서 레일전위와 누설전류를 정량적으로 분석할 수 있도록 하였다. 제안한 알고리즘을 이용하여 시뮬레이션 프로그램을 개발하였고, 직류전기철도 급전시스템에 대하여 사례 연구를 수행하였다.

Deep Submicron CMOS ASIC에서 다중 구동 게이트를 갖는 배선회로 해석 기법 (An Analysis Technique for Interconnect Circuits with Multiple Driving Gates in Deep Submicron CMOS ASICs)

  • 조경순;변영기
    • 전자공학회논문지C
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    • 제36C권12호
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    • pp.59-68
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    • 1999
  • ASIC의 타이밍 특성 분석은 회로를 구성하는 게이트와 이들을 연결하는 배선의 지연 시간을 바탕으로 이루어진다. 게이트의 지연 시간은 입력에 인가된 파형의 천이 시간과 출력에 연결된 부하 커패시턴스를 변수로 하는 이차원 테이블로 모델링할 수 있다. 배선의 지연 시간은 배선에서 추출한 저항, 커패시턴스 등으로 구성된 배선회로에 AWE 기법을 적용하여 계산할 수 있다. 그러나 이들 지연 시간은 구동 게이트와 배선의 상호 작용의 영향을 받으므로 이 효과를 반영하여 이차원 테이블 모델과 AWE 기법을 사용하여야 한다. 배선을 구동하는 게이트가 한 개라는 가정 하에서 유효 커패시턴스와 게이트 구동 모델을 통하여 상호 작용을 고려하는 기법이 제안된 바 있다. 본 논문은 이를 확장하여 병렬로 연결된 여러 개의 CMOS 게이트가 동시에 배선을 구동하는 경우를 다룰 수 있는 기법을 제시하고 있다. 이 기법을 C 프로그램으로 구현하여 CMOS ASIC 제품에 적용한 결과 , 게이트와 배선의 지연 시간을 SPICE와 비교하여 수 십 배 이상 빠른 속도와 수 % 이내의 오차로 분석하였다.

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집중 소자를 이용한 광대역 평판형 마이크로파 바이어스-티의 설계 (Design of a Planar Wideband Microwave Bias-Tee Using Lumped Elements)

  • 장기연;오현석;정해창;염경환
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.384-393
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    • 2013
  • 본 논문에서는 집중 소자를 이용한 광대역 평판형 마이크로파 바이어스-티의 설계를 보였다. 설계된 바이어스-티는 DC 블록과 RF 초크로 구성된다. DC 블록용 커패시터는 광대역으로 동작하는 커패시터를 사용하였고, DC 공급 및 RF 초크용 인덕터는 서로 다른 자기 공진 주파수(SRF: Self Resonance Frequency)를 가지는 인덕터들을 직렬로 연결하였다. RF 초크에서 집중 소자들의 직렬 공진에 의하여 발생하는 신호의 손실을 병렬의 저항과 커패시터를 연결하여 해결하였다. 설계된 바이어스-티는 1608 칩 형태의 집중 소자들을 이용 조립하여 제작하였다. 측정은 커넥터의 손실과 영향을 제거하기 위하여 Anritsu 3680K jig에 연결하여 측정하였다. 제작된 바이어스-티는 10 MHz~18 GHz의 광대역에서 동작하고, 측정된 반사 손실이 -15 dB 이하를 가지며, 삽입 손실은 -1.5 dB 이하인 것을 확인하였다.

비접지형 멤리스터 에뮬레이터 회로 (Floating Memristor Emulator Circuit)

  • 김용진;양창주;김형석
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권8호
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    • pp.49-58
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    • 2015
  • 본 연구에서는 $TiO_2$멤리스터와 동일한 동작특성을 갖는 멤리스터 에뮬레이터 회로를 비접지형 회로로 개발하였다. 대부분의 기존 멤리스터 에뮬레이터는 다른 멤리스터나 소자들과의 연결성을 고려하지 않은 접지 식으로 개발된 것들이다. 본 연구에서 개발한 멤리스터 에뮬레이터는 비접지식으로서, 출력 단을 접지할 필요가 없기 때문에 다른 소자들과 연결이 가능하여, 다양한 회로들과의 연결하여 동작을 확인하는데 사용할 수 있다. 개발한 멤리스터 에뮬레이터의 기능을 확인하기 위해서 저항과 직렬로 연결한 회로와 4개의 멤리스터 에뮬레이터를 직렬 및 병렬로 연결한 휘트스톤 브리지 회로를 구성하였다. 또한 이브리지 회로가 신경망 시냅스의 가중치 연산이 가능함을 보였다.

수정된 전역통과 필터를 이용한 2~6 GHz 광대역 GaN HEMT 전력증폭기 MMIC (2~6 GHz Wideband GaN HEMT Power Amplifier MMIC Using a Modified All-Pass Filter)

  • 이상경;김동욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권7호
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    • pp.620-626
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    • 2015
  • 본 논문에서는 2차 전역통과 필터를 이용하여 입력정합을 수행하고, LC 병렬공진 회로를 이용하여 트랜지스터의 출력 리액턴스를 최소화하는 기법을 적용함으로써 2~6 GHz에서 동작하는 광대역 GaN 전력증폭기 MMIC를 설계 및 제작하였다. 광대역 손실정합을 위해 사용된 2차 전역통과 필터는 트랜지스터의 채널 저항 효과를 보상하기 위해 비대칭적 구조를 사용하였다. Win Semiconductors사의 $0.25{\mu}m$ GaN HEMT 파운드리 공정으로 제작된 MMIC 칩은 크기가 $2.6mm{\times}1.3mm$이며, 주파수 대역 내에서 약 13 dB의 평탄한 이득 특성과 10 dB 이상의 우수한 입력정합 특성을 보였다. 포화출력 조건에서 측정된 출력전력은 2~6 GHz에서 38.6~39.8 dBm의 값을 보였고, 전력부가효율은 31.3~43.4 %을 나타내었다.

Defected Ground Structure를 갖는 전송선로의 특성과 집중소자에 의한 특성 (Characteristics of DGS Transmission Line and Influence of Lumped Elements on DGS)

  • 김철수;성정현;길준법;김상혁;김호섭;빅준석;안달
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.946-951
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    • 2000
  • 본 논문은 접지면에 형성된 디펙트를 갖는 전송선로 구조인 DGS의 특성 및 등가회로를 구하고 디펙트의 크기에 따른 등가 집중소자 값을 추출하였으며, DGS에 집중소자를 달아주어 그 영향을 살펴보았다. 제시된 DGS는 아령 모양의 디펙트로 아였으며, 병렬 단락 공진기에 적용하였다. 침 형태의 집중소자인 저항, 인덕터, 커패시터를 각각 달아주어 주파수 특성을 살펴보았다. 또한 실험결과 Q factor와 공진 주파수가 DGS에 달아준 외부소자에 의해 제어됨을 보였다.

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고전압 대전류용 TVS(Triggered Vacuum Switch) 개발 (Development of High Voltage High Current TVS(Triggered Vacuum Switch))

  • 박성수;남상훈;김상희;한영진;권영건;허훈;김승환;박용정;홍만수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1656-1658
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    • 2003
  • 고전압 대전류 시스템에 사용하는 스위치의 기본 요구조건은 저가, 긴 수명, 적은 지터와 대용량 그리고 seal-off 형태로 쉽게 설치하여 운전하는 것이다. 본 논문은 고전압 대전류용 Seal-off TVS (Triggered Vacuum Switch)를 개발하는 것을 목적으로 하고있다. 제작한 TVS는 양전극과 음전극이 교대로 고정된 간격으로 각각 3개의 전극으로 배열되어 있으며 전극은 사다리꼴 모양으로 되어있고 트리거 시스템과 개스를 흡수하는 게터가 내부에 설치되어 있다. 제작한 스위치 내부는 약 $10^{-7}$ torr의 진공상태를 유지하고 있으며 세라믹 챔버를 사용하여 Seal-off 상태로 설계, 제작하였다. TVS의 에너지 최고 전달량은 74 C 이며 30 kV, 100 kA, $1{\sim}2$ ms의 스위치를 제작하여 시험을 하였다. 스위치 시험 장치는 200 ${\mu}F$, 22 kV 6개를 병렬로 연결한 커패시터 뱅크와 160 ${\mu}H$의 인덕터와 0.2 ${\Omega}$의 저항을 이용하여 시험 장치를 구성하였다. 본 논문은 제작한 스위치의 전기적인 특성 시험한 결과에 대하여 논하고자 한다.

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