• 제목/요약/키워드: A Differential Amplifier

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새로운 구조를 갖는 CMOS 자동증폭회로 설계 (Design of a New CMOS Differential Amplifier Circuit)

  • 방준호;조성익;김동용;김형갑
    • 한국통신학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.854-862
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    • 1993
  • CMOS아날로그 및 아날로그 디지탈시스템은 여러 개의 기본회로로 구성되어지며 그중에서도 증폭회로 부분은 시스템의 성능을 결정할 수도 있는 중요한 블럭중에 하나이다. 증폭회로는 시스템에서 사용되어지는 용도에 따라서 여러가지 구조(고이득, 저전력, 고속회로등)를 가지며 이러한 증폭회로를 설계하기 위하여 증폭기내의 입력증폭단의 설계 방법도 다양하다. 본 논문에서는 CMOS 상보형 차동이득 구조를 갖는 새로운 형태의 입력 차동증폭 회로를 제안하였다. 제안된 회로는 CMOS 상보형 회로에 의하여 고이득 특성을 가지며, 바이어스 전류를 내부적으로 공급하여 전체 시스템 구성시, 바이어스회로를 구성하기 위한 트랜지스터의 수를 줄일 수 있다. 이 회로를 표준 $1.5{\mu}m$ 공정파라메타를 이용한 SPICE 시뮬레이션을 통하여 광범위하게 이용되고 있는 CMOS 차동증폭 회로와 비교해 본 결과, 오프셋, 위상마진등의 특성이 그대로 유지된 상태에서 이득이 배가 되었다. 또한 제안된 회로를 이용하여 높은 출력스윙(-4.5V-+4.5V)과 함께 7nsec(CL-1pF) 이하의 세틀링시간을 갖을 수 있는 CMOS비교기를 설계하였다.

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128 채널 심장전기도 전치 증폭기의 설계 (The Design of 128 Channels Cardiac-Activation Pre-Amplifier)

  • 유선국;장병철;정동일;한영오
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제50권11호
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    • pp.550-556
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    • 2001
  • The computerized cardiac analysis system, which acquires and analyzes the electrical activation signal propagating along the surface of the heart, is indispensible equipment for the open heart surgery and electrical cardiac study. In this paper, the design requirement and the electrical circuit analysis are performed to construct the multi-channel cardiac activation pre-amplifier necessary for a signal conditioning circuit. The general 64 channel configuration is expanded into 128 channels to enhance the spatial resolution on the mapped surface of the heart. The 128 channels pre-amplifier consists of input circuit, differential amplifier, right leg driven circuit and isolation part. It has distinct features; high voltage protection, leakage current limitation, isolation and the maximization of common mode rejection ratio with respect to the half-cell potential difference due to different electrode materials. The final pre-amplifier circuit is assembled with 8 boards, each of which composing of 16 channels.

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차동 저 잡음 증폭기의 입력 발룬 설계 최적화 기법 (Input Balun Design Method for CMOS Differential LNA)

  • 윤재혁
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권5호
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    • pp.366-372
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    • 2017
  • 본 논문에서 제시하는 내용은 수신단의 관문 역할을 담당하는 차동 저 잡음 증폭기를 구현 시, 필연적으로 설계가 필요한 발룬에 대한 분석 내용이다. 발룬은 안테나로부터 입력된 단일 신호를 차동 신호로 변환시켜줌으로써 차동 증폭기의 입력으로 사용될 수 있도록 하는 역할을 담당한다. 이 뿐만 아니라, 안테나를 통해서 들어오는 ESD(Electrostatic Discharge)로부터 회로를 보호하고, 입력 정합에 도움을 준다. 하지만, 일반적으로 사용되는 수동형 발룬의 경우, 두 금속선 사이에 형성되는 전자기적 결합을 통해 교류 신호를 전달하는 방식이므로 이득없이 손실을 가지게 될 뿐 아니라 결론적으로 수신단 전체 잡음 지수 저하에 가장 큰 영향을 미치게 된다. 그러므로, 저 잡음 증폭기에서 발룬의 설계는 매우 중요하며, 선로의 폭, 선로 간격, 권선수, 반경, 그리고 레이아웃의 대칭 구조 등을 고려하여 높은 양호도(quality factor)와 차동 신호의 역위상을 만들어내야만 한다. 본문에서 발룬의 양호도를 높이기 위해 고려해야할 요소들을 정리하고, 설계 요소변경에 따른 발룬의 저항, 인덕턴스, 그리고 캐패시턴스의 변화 경향성을 분석하였다. 분석 결과를 바탕으로 입력 발룬을 설계함으로써 이득 24 dB, 잡음 지수 2.51 dB의 저잡음, 고 이득 차동 증폭기 설계가 가능함을 증명하였다.

A CMOS Envelope Tracking Power Amplifier for LTE Mobile Applications

  • Ham, Junghyun;Jung, Haeryun;Kim, Hyungchul;Lim, Wonseob;Heo, Deukhyoun;Yang, Youngoo
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제14권2호
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    • pp.235-245
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    • 2014
  • This paper presents an envelope tracking power amplifier using a standard CMOS process for the 3GPP long-term evolution transmitters. An efficiency of the CMOS power amplifier for the modulated signals can be improved using a highly efficient and wideband CMOS bias modulator. The CMOS PA is based on a two-stage differential common-source structure for high gain and large voltage swing. The bias modulator is based on a hybrid buck converter which consists of a linear stage and a switching stage. The dynamic load condition according to the envelope signal level is taken into account for the bias modulator design. By applying the bias modulator to the power amplifier, an overall efficiency of 41.7 % was achieved at an output power of 24 dBm using the 16-QAM uplink LTE signal. It is 5.3 % points higher than that of the power amplifier alone at the same output power and linearity.

A 3.1 to 5 GHz CMOS Transceiver for DS-UWB Systems

  • Park, Bong-Hyuk;Lee, Kyung-Ai;Hong, Song-Cheol;Choi, Sang-Sung
    • ETRI Journal
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    • 제29권4호
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    • pp.421-429
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    • 2007
  • This paper presents a direct-conversion CMOS transceiver for fully digital DS-UWB systems. The transceiver includes all of the radio building blocks, such as a T/R switch, a low noise amplifier, an I/Q demodulator, a low pass filter, a variable gain amplifier as a receiver, the same receiver blocks as a transmitter including a phase-locked loop (PLL), and a voltage controlled oscillator (VCO). A single-ended-to-differential converter is implemented in the down-conversion mixer and a differential-to-single-ended converter is implemented in the driver amplifier stage. The chip is fabricated on a 9.0 $mm^2$ die using standard 0.18 ${\mu}m$ CMOS technology and a 64-pin MicroLead Frame package. Experimental results show the total current consumption is 143 mA including the PLL and VCO. The chip has a 3.5 dB receiver gain flatness at the 660 MHz bandwidth. These results indicate that the architecture and circuits are adaptable to the implementation of a wideband, low-power, and high-speed wireless personal area network.

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Evaluation of Liquid Pressure Amplifier Technology

  • Reindl Douglas T.;Hong Hiki
    • International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
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    • 제13권3호
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    • pp.119-127
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    • 2005
  • Liquid pressure amplifiers have been proposed as an energy saving technology for vapor compression refrigeration systems configured with direct-expansion evaporators. The technology utilizes a refrigerant pump in the high pressure liquid line as a means of maintaining a suitable pressure differential across the expansion valve while lowering condensing pressure to achieve the reduction of compressor energy consumption. Applications have been proposed on systems ranging from small unitary air-conditioning to large supermarket and commercial refrigeration systems. This paper clarifies the role of such a device in a vapor compression refrigeration system. Limitations are presented and discussed. Finally, results of detailed analyses are presented to quantify the energy consumption both with and without a liquid pressure amplifier in a unitary air conditioning system. The estimated energy savings associated with the installation of a liquid pressure amplifier are minimal.

128채널 심장전기도 시스템의 증폭기 설계 (The design of amplifier for 128 channels Cardiac-activation system)

  • 한영오
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.123-130
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    • 2007
  • 본 논문에서는 신호조정 회로로서 필수적인 다중 채널 심장 전기도 전치 증폭기를 제작하기 위한 설계조건의 분석 및 전기 회로적 해석을 수행하였다. 설계된 회로는 기존의 64 채널의 공간 분해능을 향상시키기 위하여 128채널로 구성하였으며, 전치증폭기는 입력회로부, 차동증폭부, 오른다리구동회로 및 주증폭기의 노치필터로 구성되도록 설계하였다.

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모바일 TV 튜너용 VHF대역 및 UHF 대역 가변 이득 저잡음 증폭기 (A VHF/UHF-Band Variable Gain Low Noise Amplifier for Mobile TV Tuners)

  • 남일구;이옥구;권구덕
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권12호
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    • pp.90-95
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    • 2014
  • 본 논문에서는 다양한 모바일 TV 규격을 지원할 수 있는 모바일 TV 튜너용 VHF 및 UHF 대역 가변 이득 저잡음 증폭기를 제안한다. 제안한 VHF 대역 가변 이득 증폭기는 외부 매칭 소자를 제거하기 위해 저항 피드백을 이용하여 저잡음 증폭기와 저주파수 잡음 특성을 개선하기 위해 PMOS 입력을 사용하는 싱글-차동 증폭기, 이득 범위를 제어하기 위해 저항 피드백 부분과 감쇄기로 구성된다. 제안한 UHF 대역 가변 이득 증폭기는 잡음 특성과 외부 간섭 신호 제거 특성을 향상시키기 위해 협대역 저잡음 증폭기와 $g_m$ 가변 방식을 이용하여 이득을 제어할 수 있는 싱글-차동 증폭기와 감쇄기로 구성된다. 제안한 VHF 및 UHF 대역 가변 이득 저잡음 증폭기는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 설계하였고, 전원 전압 1.8 V에서 각각 22 mA와 17 mA 의 전류를 소모하면서 약 27 dB와 27 dB의 전압 이득, 1.6-1.7 dB와 1.3-1.7 dB의 잡음 지수, 13.5 dBm와 16 dBm의 OIP3의 성능을 보인다.

Electrically Enhanced Readout System for a High-Frequency CMOS-MEMS Resonator

  • Uranga, Arantxa;Verd, Jaume;Lopez, Joan Lluis;Teva, Jordi;Torres, Francesc;Giner, Joan Josep;Murillo, Gonzalo;Abadal, Gabriel;Barniol, Nuria
    • ETRI Journal
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    • 제31권4호
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    • pp.478-480
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    • 2009
  • The design of a CMOS clamped-clamped beam resonator along with a full custom integrated differential amplifier, monolithically fabricated with a commercial 0.35 ${\mu}m$ CMOS technology, is presented. The implemented amplifier, which minimizes the negative effect of the parasitic capacitance, enhances the electrical MEMS characterization, obtaining a $48{\times}10^8$ resonant frequency-quality factor product ($Q{\times}f_{res}$) in air conditions, which is quite competitive in comparison with existing CMOS-MEMS resonators.

MOPS 규격을 만족하기 위한 고출력증폭기 특성 연구 (A study on specification of high power amplifier for MOPS)

  • 최준수;허창우
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권11호
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    • pp.2451-2456
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    • 2011
  • 본 논문에서는 MOPS 규격을 만족하는 고출력 증폭기의 특성을 연구하기 위해, 고출력 증폭기를 제작하여 특성을 측정하였다. VDR의 주파수 대역은 117.975~137MHz이고, CSMA(Carrier Sense Multiple Access) 다중 접속방식, D8PSK(Differential Eight Phase Shift Keyed), 25kHz 채널 대역폭을 사용한다. 또한 DO-281A MOPS에 규정된 출력 전력 및 심볼 배열 에러, 불요파 방사, 인접채널 전력을 만족해야 한다. 측정된 IM3가 38dB가 되어야 MOPS 규격을 만족한다.