• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권6호
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• pp.85-96
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• 2000

Fully Differential 연산 증폭기 회로는 SCF(Switched Capacitor Filter), D/A 컴버터, A/D 컨버터, 통신 회로 등의 VLSI 설계시 외부 부하 구동에 필수적이다. 기존의 CMOS 연산 증폭기 회로는 CMOS 기술에 따른 여러 가지 단점을 갖는데 우선 큰 부하 용량에 대한 구동 능력이 양호하지 못하고, 집적도의 증가에 따른 전원 전압의 감소로 인해 입출력 전압의 동작 특성이 저하되어 전체 회로의 동특성 법위가 감소된다. 이러한 단잠들을 개선하기 위하여 출력부의 출력 스윙을 늘릴 수 있는 차동 출력 구조를 사용한 회로가 Fully Differential 연산 증폭기 회로이며, 단일 출력 구조의 연산 증폭기 보다 스윙 폭이 향상된다. Fully Differential 연산 증폭기의 구성에서 전류 미러가 그 성능을 결정하며, 따라서 큰 출력 스윙과 안정된 회로 동작을 위해서는 출력 저항이 크고, 기준 전류와의 정합이 잘 되는 전류 미러의 설계가 중요하다. 본 논문에서는 큰 출력 저항과 기준 전류와의 정합 특성이 우수한 새로운 전류 미러를 제시하였다. 출력 스윙을 키우고 전력 소모를 줄이기 위해 새로운 전류 미러를 사용하여 2단 증폭 형태의 Fully Differential 연산 증폭기를 설계하였으며, 설계한 증폭기는 레이아웃으로 구현하여 시뮬레이션 프로그램(SPICE3f)을 통하여 성능을 검증하였다.

• 전자공학회논문지C
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• 제35C권9호
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• pp.64-72
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• 1998

본 논문에서는 상보형 high swing cascode 전류미러를 이용하여 저전압, 저전력 구동이 가능하고 고주파수 응용이 가능한 전류 적분기를 설계하였다. 간단한 전류미러로 구성된 적분기는 적분기의 비 이상적인 입력, 출력 저항 때문에 출력 전류 오차가 발생하는데 제안된 전류 적분기는 출력 저항이 증가하여 출력 전류의 오차가 감소하였다. 설계된 무손실, 유손실 전류 적분기를 이용한 설계 예로 3차 버터워스 저역통과 필터를 개구리도약형으로 구현하였다. 필터 구현시 무손실 전류 적분기의 위상 추이 때문에 발생하는 차단주파수 부근에서의 크기 특성 왜곡을 predistortion 설계법을 이용하여 감소시켰다. 설계된 전류모드 필터를 0.8㎛ CMOS n-well 공정 파라미터를 이용하여 SPICE 시뮬레이션한 결과 단일 2V 공급 전압에서 차단주파수는 20MHz, 전력소모는 615㎼를 갖는다. 또한 필터의 차단주파수는 DC 바이어스 전류에 의해 동조 할 수 있다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권11호
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• pp.36-43
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• 2015

본 연구를 통해서 초점면 배열 이차원 마이크로볼로미터를 위한 픽셀 단위의 신호취득 회로를 연구하였다. 높은 응답도와 긴 적분시간을 갖는 픽셀 단위의 구조를 위해 이 단계 바이어스 전류 억제 방식을 갖는 전류 미러 입력회로를 제안하였다. 제안하는 회로는 $0.35-{\mu}m$ 2-poly 4-metal CMOS 공정을 이용하여 설계했고, 마이크로볼로미터의 배열 크기는 $320{\times}240$이며 픽셀 크기는 $50{\mu}m{\times}50{\mu}m$이다. 제안하는 이 단계 바이어스 전류 억제 방식은 넓은 보정 범위에서 충분히 작은 보정 오차를 보이며, 설계 파라미터를 조정하여 보정 범위와 보정 오차를 간단히 최적화할 수 있다. 제안하는 회로는 높은 응답도와 1 ms 이상의 긴 적분시간을 갖기 때문에 회로의 잡음등가온도차(NETD)를 26 mK까지 개선할 수 있고, 이는 기존회로의 잡음등가 온도차인 67 mK에 비해 매우 개선된 수치이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권8호
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• pp.17-23
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• 2008

본 연구에서는 InP 물질의 능동과 수동 광도파로를 포함하는 신개념의 직사각형 링 레이저를 제작하여 그 특성을 측정하고 분석하였다. 직사각형 링 레이저의 구성은 작은 광 손실을 갖는 네 개의 전반사 미러와 세 개의 수동 광도파로로 구성된 방향성 결합기로 되어 있다. 제작된 두 개의 서로 다른 직사각형 링 공진기의 능동 영역의 길이는 250과 $350{\mu}m$이고, 전체 공진기 길이는 각각 580과 $780{\mu}m$이다. 측정된 링 레이저의 문턱 전류는 상온에서 연속 전류를 인가했을 때 38 mA를 얻을 수 있었다. 이때 20 dB 이상의 인접모드 억압비를 갖는 단일 모드 발진 특성을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.68-79
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• 1992

고속 아날로그 시스템,위성통신시스템, video signal processing 및 processing 및 optical fiber interface 회로등에서 높은 전자이동도로 인하여 고주파 툭성이 우수한 GaAs 연산 증폭기는 필수적인 구성 요소이다. 하지만, 낮은 전달컨덕턱스 및 low frequency dispersion등의 현상 때문에 높은 전압이득을 얻을 수 없다는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 GaAs MESFETfmf 이용한 증폭기의 이득을 증가시키기 위한 기법을 비교분석하고 기존의 전류미러와 새로운 구성의 전류 미러를 설계하여 회로의 안정화를 꾀하였다. 높은 차동전압이득을 얻기 위하여 단일 증폭기의 bootstrap 이득증가기법을 이용하여 차종입력 회로를 구성하였으며, 회로의 안정도 및 우수한 주파수 특성을 얻기 위하여 common mode feedback을 사용하였다. Pspice를 통한 시뮬레이션 결과 설계된 회로의 이득이 18.6dB 향상되었고 안정도 및 주파수 특성면에서 우수함을 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.867-880
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• 1992

본 논문에서는 갈륨비소 연산 증폭기의 입력단 설계에 있어서 기초가 되는 차동 증폭기에 사용될 이득 증가 기법을 적용한 단일 증폭기와 새로운 구성의 전류 미러를 설계하였다.차동 전압 이득을 높이기 위하여 단일 증폭기의 bootstrap 이득 증가 기법을 이용하여 차증 증폭기를 구성하였다. 차동 증폭기에 사용되는 정전류원으로서 주파수 특성이 우수한 선형 역상 전류 미러를 사용하여 회로의 안정화를 꾀하였다. 또한, 동상 전압 이득을 감소시키기 위하여 common mode feedback을 사용함으로써 차동 증폭기의 성능 평가에 있어서중요한 CMRR을 높였다.PSPICE를 통한 시뮬레이션 결과, 기본 단일 증폭기의 이득은 29.dB인데 비하여 새로 설계된 new bootstrapped 이득 증가 기법을 사용한 경우에는 57.67db로써 이득이 28.26dB 개선되었음을 알 수 있었다. 또한, 본 논문에서 설계한 차동 증폭기는 차동 이득이 57.66dB, CMRR이 83.98dB로써 기존의 논문보다 향상되었고 주파수 특성면에서도 차단 주파수가 23.26GHz로써 우수함을 입증하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권6호
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• pp.10-15
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• 2008

본 논문에서는 UHF RFID 응용을 위한 새로운 NMOS 게이트 교차연결 전류미러형 브리지 정류기를 제시하였다. 제시된 정류기의 직류 변환 특성은 고주파 등가회로를 이용하여 해석하였으며, 주파수 증가에 따른 게이트 누설전류를 회로적인 방법으로 줄일 수 있는 게이트 커패시턴스 감소 기법을 이론적으로 제시하였다. 구해진 결과, 제안한 정류기는 기존의 게이트 교차 연결형 정류기와 거의 같은 직류 출력전압 특성을 보이면서도, 게이트 누설전류가 1/4 이하로 감소하고, 부하저항에서의 소비전력도 30% 이상 감소하며, 부하저항의 변화에 대해 보다 안정적인 직류전압을 공급함을 알 수 있었다. 또한 제안한 정류기는 13.56MHz의 HF(for ISO 18000-3)부터 915MHz의 UHF(for ISO 18000-6) 및 2.45GHz의 마이크로파 대역 (for ISO 18000-4)까지의 전 주파수 범위에 대해 충분히 높고 잘 정류된 직류 변환 특성을 보여 특정 주파수 대역을 사용하는 다양한 RFID 시스템의 트랜스폰더 칩 구동을 위한 범용 정류기로 사용될 수 있다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제8권10호
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• pp.1477-1483
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• 2013

연속시간 전류모드 기저대역 채널선택 필터 설계를 위하여 전류이득과 단위이득 주파수를 개선시킨 저전압 선형 캐스코드 전류모드 적분기를 제안하였다. 제안된 전류모드 적분기는 CMOS 상보형 회로로 구성된 완전 차동 형태의 입 출력단으로 구성하였으며, 여기에 캐스코드 트랜지스터를 추가시킴으로써 바이어스 단을 구성하여 선형영역에서 동작시켜 저전압 구조에 적합하도록 설계하였다. 이 때 바이어스 전압을 선택적으로 제어하여 주파수 대역이 가변될 수 있도록 설계하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 설계한 선형 캐스코드 전류모드 적분기가 저전압 동작, 전류 이득 및 단위이득 주파수 등 모두 만족할 만한 특성을 가지고 있음을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권7호
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• pp.89-96
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• 2004

넓은 범위의 전압-제어 발진기 및 자동 이득 조절기의 실현을 위한 고선형 전압-제어 전류원(VCCS) 회로를 제안하였다. 제안한 VCCS는 전압 입력을 위해 이미터 폴로워, 전류 출력을 위해 이미터가 결합된 두 개의 공통-베이스 증폭기, 그리고 넓은 범위의 전류 출력과 높은 선형성을 얻기 위해 두 증폭기를 결합한 전류 미러로 구성된다. VCCS의 회로는 별도의 바이어스회로가 없이 단지 5개의 트랜지스터와 1개의 저항기만 사용하였다. 시뮬레이션 결과 제안한 VCCS는 5V의 공급전압에서 1V에서 4.8V까지의 제어-전압에 대하여 최대 0A에서 300㎃까지의 전류를 출력할 수 있다. 0㎃에서 300㎃의 출력 전류의 최대 선형 오차는 1.4 %이였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.56-62
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• 2003

본 논문에서는 유한체 $GF(2^2)$상에서의 가산기와 승산기를 전류모드인 T-gate를 이용하여 설계하였다. 제시된 회로는 전류 모드에서 동작하는 T-gate의 조합으로 가산 연산과 승산 연산을 수행하는 연산기를 설계하였다. T-gate는 전류 미러와 전송 게이트로 구성되며 4치 T-gate를 설계, 이를 이용하여 $GF(2^2)$의 가산기와 승산기를 1.5um CMOS 공정을 사용하였다. 전원전압은 DC 3.3V이며 단위 전류는 15uA이다. 본 논문에서 제시한 전류 모드 CMOS 연산기는 T-gate의 배열에 의한 모듈성의 이점을 가지고 있으므로 다치 T-gate를 구현하여 다치 연산기를 쉽게 구현할 수 있게 하였다.