• 전기전자학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.72-79
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• 2003

일반적으로 p-i-n Photodiode 수신기의 광신호처리 전단증폭기의 설계에서 공통소스 입력단을 사용하는 트랜스임피던스(Transimpedance)구조로 설계한다. 본 논문에서는 공통게이트 입력단을 사용하는 전류모드 광전단증폭기를 설계하였다. 이러한 광전단증폭기로 사용되는 전류모드 공통게이트 트랜스임피던스 증폭기의 특징은 높은 이득과 높은 대역폭을 동시에 얻을 수 있다는 것이다. 본 논문에서는 광전단 증폭기 설계에서 잡음 최적화를 이용하여 설계과정을 자동화 시킴으로써 보다 단순하게 트랜스임피던스 증폭기를 설계하는 기법을 제시하였다. 그리고 커패시턴스 피킹(Capacitive Peaking) 기술을 사용하여 대역폭을 더욱 증가시킬 수 있다. 제안하는 기법을 사용하여 설계된 전류모드 광전단 증폭기에 캐패시턴스 피킹을 적용하여 0.35um CMOS 공정을 사용할 경우 대역폭이 1.57GHz이고, 트랜스임피던스 이득이 2.34k, 입력 잡음전류가 470nA이고 입력 잡음 전류의 주파수밀도(spectral density)가 6.13pA/ 인 저 잡음의 고속 전류모드 트랜스임피던스 광전단증폭기를 설계 하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 광전단증폭기의 전력소비는 3.3V 공급전압에서16.84mW이었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권1호
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• pp.59-67
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• 2007

본 논문은 배터리를 사용하는 휴대 기기용 LCD driver IC를 위한 전류원 스위칭에 의한 저전력 듀얼레벨 저전압 차동신호 전송(DLVDS) 회로를 제안한다. 제안된 송신기는 기존의 DLVDS 회로의 송신기의 신호생성 방법을 개선하여 기존의 전송선 감소의 장점을 유지하면서 전력소모를 현저히 감소시켰다. 또한 개선된 신호생성 방법의 개선으로 인하여 디코딩이 변경되어 수신기 회로가 더 간단해졌다. 제안된 회로는 2.5V의 전원을 갖는 $0.25{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계 되었다. 제안된 회로의 시뮬레이션 결과는 800Mbps/2-line의 전송률, 송신기는 9mW, 수신기는 11.5mW의 전력소모를 나타내었으며, 기존의 DLVDS와 비교하여 약60% 전력소모가 감소했다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권7호
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• pp.1-4
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• 2005

본 논문에서는 병렬식 광 인터컨넥트 응용을 위한 멀티채널 광수신기 어레이를 구현한다. 0.8$\mu$m Si/SiGe HBT 공정을 이용하여 설계한 수신기 어레이는 4채널의 전치증폭기 (transimpedance amplifier 혹은 TIA)와 PIN 광다이오드를 포함하는데, TIA는 일반적인 에미터 접지 (common-emitter 혹은 CE) 입력단을 취한다. 측정결과로서, CE TIA 어레이는 3.9GHz 주파수 대역폭과 62dB$\Omega$ 트랜스 임피던스 이득, 7.SpA/sqrt(Hz) 평균 노이즈 전류 스펙트럼 밀도 및 -2SdB 채널 간 crosstalk 성능을 가지며, 4채널 전체 모듈이 40mW 전력소모를 보인다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권11호
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• pp.175-184
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• 2006

본 논문은 ZigBee 응용을 위한 900MHz ISM 밴드용 RF 송 수신기 설계에 관한 기술이다. 수신단은 저잡음 증폭기, 하향믹서, 프로그래머블 이득증폭기, 밴드패스필터로 구성되며, 송신단은 밴드패스필터, 프로그래머블 이득증폭기, 상향믹서, 구동증폭기로 구성된다. 송 수신단은 Low-IF 구조를 사용하였다. 또한, 송 수신단을 구성하는 각각의 블록은 저전력 기술을 사용하여 전체적인 전류 소모를 줄였다. Post-레이아웃 시뮬레이션으로 전체 송 수신기의 성능을 검증하였으며, 0.18um RF CMOS 공정을 이용하여 칩으로 구현하였다. 측정결과 제작된 칩셋은 -92dBm의 최소 수신 입력 레벨을 갖으며, 0dBm의 선형적인 최대 송신 출력 레벨을 갖는다. 또한, 전력 소모는 32mW(@1.8VDD)이며, ESD 방지 다이오드 패드를 포함한 칩 면적은 $2.3mm{\times}2.5mm$이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.165-170
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• 2015

본 논문에서는 GaAs 기반 저잡음 증폭기가 사용되고 있는 레이더 수신기의 잡음지수를 낮추고, 저잡음 증폭기의 강인성(robustness)을 위하여 GaN HEMT 기반의 저잡음 증폭기를 설계하고 측정하였다. GaAs 기반의 저잡음 증폭기를 사용하는 레이더 수신기의 경우, 맨 앞단에 저잡음 증폭기를 보호하기 위한 리미터(limiter)가 필요하고, 이는 레이더 수신기 전체 잡음지수를 나빠지게 한다. 본 연구에서 측정한 GaN 기반 저잡음 증폭기의 잡음지수는 2 dB 이하로 측정되었다. 상용화된 GaAs 기반 저잡음 증폭기의 경우, 최대 입력 전력은 약 30 dBm인 반면 본 연구에서는 입력 전력이 43 dBm일 때 소자가 번아웃(burn-out)되었고, 전류 제한 모드로 동작시킬 경우 45.4 dBm에서도 강인성이 보장되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권5호
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• pp.430-433
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• 2017

본 논문은 0.25 um GaN HEMT 공정을 이용하여 S/C/X-대역에서 저항 피드백 구조의 저잡음 증폭기 MMIC에 관한 연구이다. GaN 소자는 높은 항복 전압과 에너지 밴드갭 그리고 고온에서 안정성을 갖는 고출력 소자로서 장점을 가진다. 따라서 높은 선형성을 가지는 GaN 소자를 이용한 수신기는 리미터 없이 구현할 수 있기 때문에 수신기의 잡음 지수가 개선되고, 수신기 모듈의 크기를 줄일 수 있다. 제안한 GaN 저잡음 증폭기 MMIC는 S/C/X-대역에서 15 dB 이상의 이득, 3 dB 이하의 잡음 지수, 13 dB 이상의 입력 반사 손실, 그리고 8 dB 이상의 출력 반사 손실을 가진다. GaN 저잡음 증폭기 MMIC는 드레인 전압 20 V, 게이트 전압 -3 V일 때, 70 mA의 전류를 소모한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.70-75
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• 2014

본 논문에서는 데이터 통신 및 위치 인식이 가능한 IR-UWB(Impulse Radio Ultra-Wide Band) 송수신기 회로를 제안한다. UWB 수신기는 에너지 검출 방식의 OOK(On-Off Keying) 변조가 가능하도록 설계가 되었다. UWB pulse generator는 디지털 로직을 이용하여 설계되었으며, UWB 신호 송신시 발생할 수 있는 Side lobe를 제거하기 위한 가우시안 필터가 적용되었다. 측정된 수신기의 감도는 4 GHz 중심주파수와 1 Mbps PRF(Pulse Repetition Frequency)에서 -65 dBm으로 측정이 되었으며, 펄스당 에너지 효율은 20.6 pJ/bit로 측정되었다. 1.8 V 전원에서 DA를 포함한 전류 소모는 수신기과 송신기가 각각 27.5 mA와 25.5 mA이다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.43-50
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• 2016

본 논문에서 PVT 변환에 상관없이 거의 일정한 주파수 특성을 갖는 LC 수동 필터를 구현하기 위해 자동 변환 LC 캘리브레이터를 제안하다. 이를 이용하여 SAW 필터 없는 GPS 수신기 프론트엔드를 65nm CMOS 공정을 이용하여 구현하였다. 또한 자동 변환 LC 캘리브레이터에 필요한 신호를 제공하기 위한 새로운 이중 모드 저 잡음 증폭기의 구조를 제안하였다. 구현된 GPS 수신기 프론트엔드의 특성은 약 42.5 dB 전압 이득, 1.35dB 이하의 잡음 지수, 가장 최악 조건의 1710 MHz 블로커 신호에서 -24 dBm의 블로커 입력 P1dB 특성을 보이며 이 때 1.2 V 전원에 7 mA 전류를 소모한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제49권8호
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• pp.22-26
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• 2012

본 논문에서는 0.18um CMOS(1P4M) 공정을 이용하여 HDMI용 액티브 광케이블에 적합한 채널당 2.5-Gb/s의 동작 속도를 갖는 광 수신기를 구현하였다. 광 수신기는 차동 증폭구조를 가지는 트랜스임피던스 증폭기, 5개의 증폭단을 갖는 리미팅 증폭기, 출력 버퍼단으로 구성된다. 트랜스임피던스 증폭기는 피드백 저항을 가진 인버터 입력구조로 구현함으로써 낮은 잡음지수와 작은 전력소모를 갖도록 설계하였다. 연이은 차동구조 증폭기 및 출력 버퍼단을 통해 전체 전압이득을 증가하였고, 리미팅 증폭단과의 연동을 용이하게 했다. 리미팅 증폭기는 다섯 단의 증폭단과 출력 버퍼단, 옵셋 제거 회로단으로 이루어져 있다. 시뮬레이션 결과, 제안한 광 수신기는 $91dB{\Omega}$ 트랜스임피던스 이득, 1.55 GHz 대역폭(입력단 0.32 pF의 포토다이오드 커패시턴스 포함), 16 pA/sqrt(Hz) 평균 잡음 전류 스펙트럼 밀도, 및 -21.6 dBm 민감도 ($10^{-12}$ BER)를 갖는다. 또한, DC 시뮬레이션 결과, 1.8-V의 전원전압에서 총 40 mW의 전력을 소모한다. 제작한 칩은 패드를 포함하여 $1.35{\times}2.46mm^2$의 면적을 갖는다. optical eye-diagram 측정 결과, 2.5-Gb/s 동작속도에서 크고 깨끗한 eye-diagram을 보인다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권5호
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• pp.154-161
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• 2009

최근 들어 작은 면적에 고속으로 동작하는 여러 기능 블록이 집적됨에 따라, 고속 직접회로는 인접회로의 오동작을 유발하고, 무선 수신기의 감도를 떨어뜨리는 중요한 전자파 간섭원으로 부각되고 있다. 따라서 집적회로 내부에서 가장 주요한 전자파 방해원을 파악하기 위한 좀 더 정밀한 분석 도구가 필요하게 되었다. 이러한 필요성에 따라 본 논문에서는 직접회로의 표면에 흐르는 전류세기의 분포를 측정할 수 있는 고해상도 자기장 프로브를 반도체 공정을 이용하여 설계 및 제작하였다. 3층 금속 배선이 가능한 반도체 공정을 이용함으로써 프로브 두께를 기존 작업보다 약 10%정도로 감소시킬 수 있었다. 정자기 해석과 전자기 모의실험을 통해 프로브의 공간분해능 및 비자기장 성분에 의한 영향을 분석하였으며, 실제 직접회로의 표면 전류를 측정한 결과, $210{\mu}m$의 공간해 상도를 얻을 수 있음을 확인하였다.