• 한국산업정보학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.1-7
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• 2014

본 논문은 자동시험장비 (ATE) 시스템의 측정 회로에 사용하는 비교기 설계에 관한 것이다. 이 비교기 전체 블럭은 연속 형의 고속 비교기, 차동차이증폭기, 그리고 출력 단으로 구성되어 있다. 연속 형의 고속 비교기는 높은 주파수(1~800MHz) 및 넓은 범위(0~5V)의 입력신호를 받아들이기 위해, 고속의 rail-to-rail 증폭기를 첫 단에 두었다. 또한 동작 속도를 높이기 위하여 고속의 전치증폭기와 래치를 순차적으로 구성하였다. 두 시험 소자(DUT) 간 출력 신호 차이를 검출함에 있어, 공통 신호와 차동 신호 차이를 모두 감지하기 위하여 차동차이 증폭기(DDA)를 사용하였다. 이 비교기는 $0.18{\mu}m$ BCDMOS 공정을 사용하여 칩으로 구현되었으며, 5mV의 신호 차이를, 800 MHz의 신호까지 비교가 가능하다. 구현된 칩 면적은 $620{\mu}m{\times}830{\mu}m$이다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.61-70
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• 2016

본 논문은 자동 시험 장비(ATE : automatic test equipment)를 위한 새로운 파라메터 측정기(PMU : parametric measurement unit) 설계 기술을 설명한다. 기존의 설계는 피 시험 소자(DUT : device under test)에 신호를 인가하기 위해 두 개 혹은 그 이상의 증폭기를 사용하지만, 본 연구에서는 오직 하나의 차동 차이 증폭기(DDA : differential difference amplifier)를 사용한다. 제안된 기술은 귀환 경로에 추가적인 증폭기가 필요하지 않기 때문에, PMU는 안정적인 동작을 보장한다. 또한 DUT의 응답 신호를 측정하기 위한 기존의 계측 증폭기(IA : instrument amplifier)가 3개의 증폭기와 다수의 저항을 사용하는 것에 반해, 제안된 기술은 오직하나의 DDA를 IA로 적용했다. DDA는 전 범위의 차동 신호를 다루기 위해 두 개의 rail-to-rail 차동 입력 단을 적용하였다. 100 dB의 개 루프 이득을 얻기 위해 folded-cascode 형태의 DDA 안에 추가적인 이득 증가 기술이 사용되었다. 제안된 PMU 설계는 더 작은 면적과 더 적은 전력 소모를 가지고 정확하고 안정적인 동작을 가능하게 한다. PMU는 0.18 um CMOS 공정으로 구현되었고 공급 전압은 1.8 V이다. 입력 범위는 전압인가 시 0.25~1.55 V이고, 전류인가 시 0.9~0.935 V이다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.81-86
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• 2006

본 논문에서는 새로운 개념의 공정 검출 회로를 제안하였다. 제안된 공정 검출 회로는 장채널 트랜지스터와 최소의 배선폭을 갖는 단채널 트랜지스터 사이의 공정변수의 차이를 비교한다. 이 회로는 공정 변이에 따라 발생하는 캐리어 이동도의 차이를 이용하여 이에 비례하는 차동 전류를 생성해 낸다. 이 방법에서는 고 이득 연산증폭기를 사용한 궤환 회로를 구현함으로써 두 개의 트랜지스터의 드레인 전압이 같아지도록 유지한다. 또한, 본 논문은 제안한 자기-바이어스 슈퍼 MOS 복합회로를 이용하여 고 이득 자기-바이어스 rail-to-rail 연산증폭기를 설계하는 새로운 방법을 소개한다. 설계된 연산증폭기의 이득은 단상의 $0.2V{\sim}1.6V$ 공통모드 범위에서 100dB 이상으로 측정되었다 최종적으로, 제안한 공정 검출 회로는 차동 VCO 회로에 직접 적용하였으며, 설계된 VCO 회로를 통해서 공정 검출 회로가 공정 코너들을 성공적으로 보상하고 광범위한 동작 영역에서 안정된 동작을 수행함을 확인할 수 있었다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제43권4호
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• pp.53-59
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• 2006

본 논문에서는 새로운 정밀 계측기용 전파 정류 회로를 제안하고 설계하여, 칩으로 구현 후 검증한 것에 대해 기술하였다. 기존의 회로는 회로가 복잡하고, 신호의 출력범위가 공통모드 (VDD/2) 전압부터 제한된 크기의 출력 전압 까지만 동작하는 문제점이 있었다. 제안된 회로에서는 2개의 2x1 먹스, 1개의 차동 차이 증폭기, 1개의 고속비교기를 이용하여 간단하게 구현하였다. 특히 하나의 차동 차이 증폭기를 이용하여 입력된 신호를 접지(Ground) 레벨로 낮추는 기능과 2배 증폭 기능을 동시에 수행하게 함으로서 신호 전압 전 영역 (Vss 부터 전원 전압 VDD 까지)으로 동작하도록 설계하였다. 기존의 회로에 비해 50% 이상의 하드웨어 면적과 소모전력 감소 효과를 얻었다. 제안된 전파정류회로는 0.35 um 1-poly 2-metal 표준 CMOS 공정을 이용하여 구현하여 검증하였다. 칩 면적은 $150um{\times}450um$ 이며 전력 소모는 3.3V 전원 전압에서 840uW이다

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권3호
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• pp.26-34
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• 2007

본 논문에서는 신체 임피던스 측정법(Bioelectrical Impedance Analysis, 이하 BIA)을 기초로 한 체지방 측정 칩 설계에 대한 내용을 서술하였다. 제안된 회로는 인체에 전류 신호를 인가하는 회로, 인체를 통해 나온 전압 신호를 측정하는 회로, 회로의 동작을 제어하는 마이크로 콘트롤러(Micom), 그리고 분석프로그램이 내장된 메모리(SRAM, EEPROMs) 의 모든 기능을 하나의 칩에 집적하였다. 특히 정밀한 인체 임피던스 측정을 위하여 다주파수 동작이 가능한 대역통과필터(Band Pass Filter, BPF)를 설계하였다. 또한, 설계된 대역통과필터는 weak inversion 영역에서 동작하기 때문에 면적과 전력소모를 줄일 수 있었다. 그리고 측정부분 회로의 성능을 개선하기 위해서 차동차이증폭기(Differential difference amplifier, DDA)를 이용한 새로운 전파정류기(Full wave rectifier, FWR)를 설계하였다. 또한 이 회로는 마지막 단에 연결될 아날로그-디지털 변환기(ADC)의 설계에 대한 부담을 덜어주는 장점도 있다. 이 칩의 시제품은 CMOS 0.35um 공정을 이용하였고 전력소모는 모든 주파수에서 6mW 이며 전원전압은 3.3V이다. 전체 칩의 크기는 $5mm\times5mm$ 이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.1350-1359
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• 2008

본 논문에서는 $0.5{\mu}m$ p-HEMT 공정을 이용한 MMIC 이중 평형 저항성 혼합기를 개발하였다. 본 혼합기에는 LO, RF, IF 등의 3개의 발룬이 포함된다. $8{\sim}20\;GHz$ 범위에서 동작하는 LO와 RF 발룬은 Marchand 발룬으로 구현하였다. 칩 크기를 줄이기 위해 구부려진 다중 결합 선로를 이용하였고, 이로 인해 발생하는 모드 위상 속도 차이를 보상하기 위해 인덕터 선로를 삽입하였다. IF 발룬은 DC 결합 차동 증폭기로 구현하였다. $0.3{\times}0.5\;mm^2$ 크기를 가진 IF 발룬의 측정 결과, DC에서 7 GHz 주파수 범위에서 크기와 위상의 오차가 각각 1 dB와 $5^{\circ}$ 이내의 결과를 보였다. 개발된 $1.7{\times}1.8\;mm^2$ 크기의 이중 평형 저항성 혼합기의 측정 결과, 동작 주파수 범위에서 16dBm LO 입력 전력에 대해 삽입 손실이 $5{\sim}11\;dB$이고, 출력 OIP3가 $10{\sim}15\;dBm$인 결과를 보였다.