0.5㎛ 2중 폴리 CMOS 공정을 이용하여 새로운 뉴럴 오실레이터를 설계, 제작하였다. 제안하는 뉴럴 오실레이터는 트랜스콘덕터 및 캐패시터와 비선형 가변 부성저항으로 이루어진다. 뉴럴 오실레이터의 입력단으로 사용되는 비선형 가변 부성저항은 정귀환의 트랜스콘덕터와 가우시안 분포의 전류전압 특성을 지니는 범프 회로를 이용하여 구현하였다. 또한 SPICE 모의실험을 통하여 제안한 오실레이터의 특성분석 후 집적회로 설계를 실시하였다. 한편 흥분성 및 억제성 시냅스로 연결된 4개의 뉴럴 오실레이터로 간단한 신경회로망을 구성하여 그 특성을 확인하였다. 집적회로로 제작된 뉴럴 오실레이터에 대하여 ± 2.5 V 전원 조건하에서 측정된 결과를 분석하고 모의실험 결과와 비교한다.
탄소 나노 튜브(CNT)들로 구성된 다중벽 탄소 나노튜브 진동은 분자사이의 역학적인 시뮬레이션에 의해 조사되었다. 그 결과는, 벽간의 결합이 주파수 분할을 이끌고 세개의 주파수 제너레이터로써의 2차 함수 벽, 5차 벽, 6차벽으로 된 오실레이터와 직경으로부터 독립적인 적합성 제안을 위해 지속적인 세개의 정점이 있다는것을 보여준다. 더욱이 적어도 MWCNT 진동의 초기의 주파수중 하나는 이중벽진동의 초기주파수보다 낮다.
본 연구에서는 시간영역 위상잡음 이론의 기초가 되는 기존 3가지 위상편이 모델의 모델링 정확도를 평가한다. 평가를 위해 간단한 2차원 오실레이터의 위상편이 임펄스열 응답을 이 3가지 위상편이 모델이 얼마나 정확하게 모델링 하는지를 조사한다. 평가 결과, 5가지 임펄스열 입력에 대해서 오실레이터의 위상편이 임펄스열 응답을 가장 정확하게 반영하는 모델은 Kaertner 모델이었고 가장 부정확하게 모델링하는 모델은 PP 모델이었다.
본 논문은 탄소 나노 튜브 (CNT)로 형성된 다중벽 탄소 나노튜브의 진동 특성을 분자 역학적 시뮬레이션 방법에 의해 해석하였다. 이로부터 이중벽 탄소 나노튜브에 비하여 다중벽 탄소 나노튜브의 경우 진동 주파수 분할이 발생됨을 분석하였다. 또한 세개의 주파수 발생자로써의 4차 벽, 5차 벽, 6차 함수 벽으로 된 오실레이터와 직경으로부터 독립적인 적합성 제안을 위해 지속적인 세 개의 정점이 나타나는 것으로 분석되었다.
본 연구에서는, 가우시안 잡음에 의해 교란된 평면 오실레이터의 위상 천이의 시변 분산을, 기존 3개 위상천이 모델이 얼마나 정확하게 추정할 수 있는지를 몬테카를로 시뮬레이션을 통하여 비교한다. 비교 결과, Kaertner 모델이 ISF 모델이나 PP 모델 보다 약 1000배 높은 정확도를 가지고 위상 천이의 시변 분산을 추정한다는 것을 알 수 있다. 또한, PP 모델의 추정 정확도는 ISF 모델 보다 다소 높다는 것을 알 수 있다.
구리 나노와이어를 캡슐로 싼 탄소 나노튜브 오실레이터에 대한 특성을 분자동역학 시뮬레이션을 이용하여 분석하였다. 탄소-탄소 반데르발스 상호작용으로 인한 초과 힘은 탄소-구리 반데르발스 상호작용에 의한 초과 힘보다 더 크고 구리 원자의 질량이 탄소 원자의 질량보다 더 크기 때문에 탄소 원자는 구리 원자보다 더 쉽게 촉진되고 안쪽 나노튜브와 캡슐로 들어간 구리 나노와이어 사이의 충돌은 전체 초과 힘을 감소시키는 반발 힘을 만든다.
본 논문에서는 고전압 스위치와 팻 다이폴 안테나로 구성되는 광대역 LC 오실레이터를 설계 및 제작하고 방사 특성에 관해 분석하였다. 제안된 광대역 LC 오실레이터는 Marx generator를 고전압 펄스 전원 장치로 사용하며 지향성을 높이기 위해 $90^{\circ}$ 코너 리플렉터를 사용한다. 시뮬레이션 및 측정 파형을 분석한 결과, 팻 다이폴을 연결하지 않은 고전압 스위치는 수신 전력을 기준으로 약 9%(${\lambda}_1=0.7\;m$)의 3 dB 대역폭을 가지며, 고전압 스위치와 팻 다이폴 안테나로 구성되는 LC 오실레이터는 약 30%(${\lambda}_2=1\;m$)의 대역폭을 가진다. 결과적으로 팻 다이폴 안테나가 방사 전력뿐만 아니라 동작 주파수 및 대역폭에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. 본 논문의 연구 내용은 고전압 스위치와 팻 다이폴 안테나로 구성되는 광대역 LC 오실레이터 설계 시 동작 주파수와 방사 전력을 결정하는데 있어서 매우 유용할 것으로 판단된다.
액체질소하에서의 물리적인 현상 및 실험결과를 통하여 캐리어 냉동현상, 좁은 폭 및 숏트 채널효과를 포함한 문턱전압 모델, Surface Roughness Scattering 및 Ioniaed Impurity Scattering을 포함한 이동도 모델과 적합한 기판 전류모델이 제안되었으며 이 모델들은 모의실험 프로그램인 BSIM과 SPICE에 이식되었다. 제작된 링 오실레이터와 리플 가산기에 적용한 결과 측정한 데이타와 잘 부합되었다.
발사임무와 관련한 각종 통제장비 및 추적장비들은 정해진 시간에 따른 기능 수행과 장비간 연동 데이터의 시간 동기화를 위하여 정확한 시간을 필요로 한다.표준시각 동기화를 위한 다양한 표준들이 있으며, 정확도와 구축비용 등을 고려하여 적합한 표준을 채택하여 사용할 수 있다. 또한 각 장비에서 수신한 표준시각을 유지하기 위하여 사용되는 오실레이터는 특성에 따라 다양한 종류가 있으며 요구되는 시간 정확도 및 성능에 따라서 사용되는 제품이 달라 질 수 있다. 본 논문에서는 각종 오실레이터의 특성과 표준시각 동기화에 일반적으로 사용되는 표준에 대해서 살펴보고 또한 현재 나로우주센터에 구축되어 있는 표준시각분배망에 대해서도 간략히 소개한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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