• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.16 no.5
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• pp.989-998
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• 2012

A ratio type of capacitance measurement circuit is proposed to measure an extremely small value of the fF capacitance on this paper. This measurement circuit is formed with a switched-capacitor integrator, a comparator, and logic circuit blocks to control the switches. It converts the measured ratio value between the known value of on-chip capacitor and the unknown value of capacitor to the digital signal. The fF capacitance with minimized error can be obtained by calculating this ratio. This proposed circuit is designed with standard CMOS $0.18{\mu}m$ process, and various HSpice simulations prove that this capacitance measurement circuit is able to measure the capacitance under 5fF with less than ${\pm}0.3%$ error rate.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2017.04a
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• pp.1131-1134
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• 2017

본 연구는 차동 용량형 섬유 압력 센서를 개발하고, 이를 깔창에 부착하여 보행 측정에 응용하는 것을 목적으로 한다. 차동 용량형 섬유 압력 센서는 3장의 전도성 섬유 사이에 2장의 절연체를 위치시키는 형태로, $5cm{\times}5cm{\times}0.23cm$ (가로 ${\times}$ 세로 ${\times}$ 두께) 크기로 제작하였다. 커패시턴스를 측정하기 위해 커패시턴스-디지털 변환칩(AD7152), ATMega328로 구성된 시스템을 제작하였고 PC로 데이터를 전송하여 모니터링을 수행하였다. 센서의 힘-커패시턴스 변화 특성 평가를 위해 센서에 가하는 중량을 65 kg 까지 5 kg 씩 증가시켜 가며 커패시턴스 변화를 측정하였다. 실험 결과, 무게에 따라 커패시턴스가 증가하는 것을 확인하였다. 보행 측정 가능성을 평가하기 위해 센서를 깔창에 부착한 후 보행 신호를 측정하였으며, 그 결과 보행에 따라 센서의 커패시턴스 값이 변화하는 것을 확인하였다. 이로부터 제작한 차동용량형 섬유 센서는 보행 측정에 활용할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.20 no.1
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• pp.175-184
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• 2016

In this paper, we propose the method to measure the capacitances using not LCR meter but capacitance to voltage(C/V) conversion. And we design the analog MUX circuits that convert 192 channels to 6 MUX channels in order to implement the diagnosis of multi-channel ultrasonic probe. This paper derives the conversion function that converts the digital voltage of each MUX channel to the capacitance using the least squares method because the circuit characteristics that convert the voltage of each MUX channel to the capacitance are different. The developed prototype illustrates the performance test results that the measure times are measured by within 4sec and the measure error rates of maximum, minimum, and average values are within 5% in terms of the repeated measurements of all 192 channels.

• Composites Research
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• v.26 no.6
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• pp.337-342
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• 2013

The good dispersion of nano-materials in epoxy matrix was important parameter for the reinforcement effect, and the evaluation of dispersion degree was to prove it. This work was studied to predict the dispersion condition of nano-SiC powders in SiC/epoxy composites using capacitance measurement. Capacitance was defined to be the electric capacity in proportional to electron charge of the measuring section. In case of nano-SiC powders, the electron charge of SiC/epoxy composites was higher than that of neat epoxy resin. Capacitance was evaluated for each section of SiC/epoxy composites. The prediction of dispersion condition was verified by using capacitance measurement. Dispersion condition of nano-SiC powders in epoxy matrix was evaluated with two different dispersion methods, i.e., sonication and stirring methods. The dispersion degree was also verified with the tensile strength correlating to capacitance.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.11a
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• pp.177-178
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• 2015

본 논문에서는 수퍼커패시터 뱅크로 구성된 에너지 저장장치의 DC링크에 임의의 주파수성분의 AC전압과 전류를 통해 측정된 임피던스의 크기와 위상차를 통하여 실시간으로 커패시턴스를 추정하는 방법에 대한 검증 결과를 기술하고, 수퍼커패시터의 용량 및 계통의 변화에 따라 측정값의 결과를 비교 분석 하였다. 수퍼커패시터 뱅크는 정상 계통인 경우 평균 1.95F 으로 정격용량의 약 85%가 추정 되고 계통의 크기를 90%, 110%로 변화함에 있어서도 동일한 결과를 얻었다. 수퍼커패시터 뱅크의 커패시턴스에 변화를 주었을 경우에도 최대 오차율 약 1.5% 이내에 반복적으로 추정되는 것을 확인하여 수퍼커패시터 뱅크의 커패시턴스 추정방법이 타당함을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2009.11a
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• pp.219-221
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• 2009

태양전지 어레이(PV-array)로부터 발전되는 DC 전력을 AC로 변환시켜 계통으로 발전시키는 역할을 하는 태양광 발전 시스템용 PCS의 스위칭 회로 Topology로는 일반적으로 3상 풀브리지 회로가 사용된다. 이러한 3상 풀브리지 회로 시스템의 수명예측을 위해 DC link 단의 커패시터의 커패시턴스를 계산하여 커패시턴스의 감소정도를 이용하여 전체 시스템의 수명을 예측하게 된다. 이러한 커패시터의 상태를 추정하기 위해서는 시스템을 정지시킨 후 커패시터를 분리하여 커패시턴스를 측정하는 방법, 특정 주파수의 전류(일반적으로 저주파)를 주입하고 주입한 전류의 주파수에 해당하는 전류 및 전압을 검출하여 capacitance 연산하는 방식등이 이용된다. 시스템을 정지시킨 후 커패시터를 분리하여 커패시턴스를 측정하는 방법은 번거로우며, 전류 주입을 이용한 방식은 불필요한 고조파 전류가 계통으로 침투하는 단점을 가진다. 그러므로 본 연구에서는 모듈타입 PCS 이용시 계통으로 고조파 침투가 없는 비침투 커패시턴스 계산 알고리즘을 제안한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.321-322
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• 2016

본 논문에서는 전기자동차 무선충전기에 적용 가능한 커패시티브 기반 생명체 감지 센서를 제안한다. 유한 요소 해석 시뮬레이션을 이용해 빗 구조와 나선 구조 두 가지 형태의 생명체 감지 센서에 대한 시뮬레이션을 수행하였고 나선 구조를 지닌 생명체 감지 센서가 단위면적당 약 20 % 더 큰 커패시턴스를 가지는 특성을 확인하였다. 나선 구조 생명체 감지 센서와 생명체를 모사한 팬텀을 이용해 높이에 따른 커패시턴스 변화를 측정한 결과 팬텀의 높이 1.2 cm에서 측정된 커패시턴스는 4.5 %가 증가한 것을 확인하였다.

• Journal of IKEEE
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• v.23 no.3
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• pp.839-843
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• 2019

This paper demonstrates a variable capacitor using fluids as dielectric material and investigates the possibility of its application to a magnetic resonance microscopy's coil. The capacitor structure was integrated with a microfluidic channel and the capacitance was measured while changing the filling percentage of fluids in the channel. The measured capacitance when filling DI water and mineral oil was changed from 1.7 pF to 12 pF and from 1.7 pF to 2 pF, respectively.

• Journal of IKEEE
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• v.3 no.1 s.4
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• pp.118-125
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• 1999

A capacitance method to extract the metallurgical channel length of LDD MOSFET's, which is defined by the length between the metallurgical junction of substrate and source/drain under the gate, is presented. The gate capacitances of the finger type and plate type LDD MOSFET gate test patterns with same total gate area are measured. The gate bias of each pattern is changed, and the capacitances are measured with source, drain, and substrate bias grounded. The differences between two test pattern's capacitance data are plotted. The metallurgical channel length is extracted from the peak data at a maximum point using a simple formula. The numerical simulation using two-dimensional device simulator is performed to verify the proposed method.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.27 no.4
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• pp.350-357
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• 2016

In this paper, a small mu-zero zeroth order resonance(ZOR) antenna based on meta structure is proposed using parasitic patch at 5.8 GHz. The mu-zero ZOR antenna is designed by utilizing the resonance of series inductance and capacitance of mu-negative transmission line and its size can be further reduced by a simple parasitic patch. The parasitic patch can increase series capacitance of mu-negative transmission line related to a resonant frequency. We have simulated and optimized dimension of the parasitic patch using Ansys commercial simulator(HFSS). As a result, the antenna has the following characteristics: kr of 0.59, efficiency of 92 %, and gain of 6.57 dBi. Also, its size is reduced by 24 % compared to a conventional mu-zero ZOR antenna. The measured results are in good agreement with the simulated results.