• 제목/요약/키워드: Analog CMOS

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Zero-Crossing 복조기를 위한 $0.5{\mu}m$ CMOS FM 라디오 수신기 (A $0.5{\mu}m$ CMOS FM Radio Receiver For Zero-Crossing Demodulator)

  • 김성웅;김영식
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권2호
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    • pp.100-105
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    • 2010
  • 본 논문에서는 Zero-Crossing 복조기에 적합한 88MHz에서 108MHz 대역 FM 라디오 수신기를 $0.5{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 설계 및 제작하였다. 본 수신기는 Low-IF 구조를 기초로 설계되었으며, Low-Noise Amplifier (LNA), Down-Conversion Mixer, Phase locked loop (PLL), Low-pass filter (LPF), 비교기를 포함하는 RF/Analog 집적회로로 개발되었다. 측정결과 LNA와 Mixer를 포함하는 RF Block은 23.2dB의 변환 이득과 입력 PldB는 -14dBm였고 전체 잡음지수는 15 dB로 나타났다. IF단 LPF와 비교기를 포함하는 Analog Block은 89dB 이상의 전압 이득을 가지고, IC내부의 레지스터를 제어하여 600KHz에서 1.3MHz까지 100KHz 단위로 Passband 대역를 조절할 수 있도록 설계되었다. 설계된 수신기는 4.5V에서 동작하며, 전체 전류 소모는 15.3 mA로 68.85mW의 전력을 소모한다. 실험결과 성공적으로 FM 라디오 신호를 수신할 수 있었다.

Process Parameter의 Modelling에 의한 BiCMOS 소자 설계의 최적화 방안에 관한 연구 (A Study on the Computer Modelling with Process Parameters for the Optimization of BiCMOS Device)

  • 강이구;김태익;우영신;이계훈;성만영;이철진
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1994년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1460-1462
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    • 1994
  • BiCMOS is the newly developed technology that integrates both CMOS and bipolar structures on the same integrated circuit. Improved performance can be obtained from combining the advantages of high density and low power in CMOS with the speed and current capibility advantages by bipolar. However, the major drawbacks to BiCMOS are high cost, long fabrication time and difficulty of merging CMOS with bipolar without degrading of device Performance because CMOS and bipolar share same process step. In this paper, N-Well CMOS oriented BiCMOS process and optimization of device performance are studied when N-Well links CMOS with bipolar process step by 2D process and 3D Device simulation. From the simulation, Constriction of linking process step has been understood and provided to give the method of choosing BiCMOS for various analog design request.

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Balanced CMOS Complementary Folded Cascode OP-AMP의 최적설계에 관한 연구 (A Study on the Optimum Design of Balanced CMOS Complementary Folded Cascode OP-AMP)

  • 우영신;배원일;최재욱;성만영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1995년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1108-1110
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    • 1995
  • This paper presents a balanced CMOS complementary folded cascode OP-AMP topology that achieves improved DC gain using the gain boosting technique, a high unity-gain frequency and improved slew rate using the CMOS complementary cascode structure and a high PSRR using the balanced output stage. Bode-plot measurements of a balanced CMOS complementary folded cascode OP-AMP show a DC gain of 80dB, a unity-gain frequency of 110MHz and a slew rate of $274V/{\mu}s$(1pF load). This balanced CMOS complementary folded cascode OP-AMP is well suited for high frequency analog signal processing applications.

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A High-Frequency Signal Test Method for Embedded CMOS Op-amps

  • Kim Kang Chul;Han Seok Bung
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제3권1호
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    • pp.28-32
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    • 2005
  • In this paper, we propose a novel test method to effectively detect hard and soft faults in CMOS 2-stage op-amps. The proposed method uses a very high frequency sinusoidal signal that exceeds unit gain bandwidth to maximize the fault effects. Since the proposed test method doesn't require any complex algorithms to generate the test pattern and uses only a single test pattern to detect all target faults, therefore test costs can be much reduced. The area overhead is also very small because the CUT is converted to a unit gain amplifier. Using HSPICE simulation, the results indicated a high degree of fault coverage for hard and soft faults in CMOS 2-stage op-amps. To verify this proposed method, we fabricated a CMOS op-amp that contained various short and open faults through the Hyundai 0.65-um 2-poly 2-metal CMOS process. Experimental results for the fabricated chip have shown that the proposed test method can effectively detect hard and soft faults in CMOS op-amps.

CMOS binary image sensor with high-sensitivity metal-oxide semiconductor field-effect transistor-type photodetector for high-speed imaging

  • Jang, Juneyoung;Heo, Wonbin;Kong, Jaesung;Kim, Young-Mo;Shin, Jang-Kyoo
    • 센서학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.295-299
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    • 2021
  • In this study, we present a complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) binary image sensor. It can shoot an object rotating at a high-speed by using a gate/body-tied (GBT) p-channel metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (PMOSFET)-type photodetector. The GBT PMOSFET-type photodetector amplifies the photocurrent generated by light. Therefore, it is more sensitive than a standard N+/P-substrate photodetector. A binary operation is installed in a GBT PMOSFET-type photodetector with high-sensitivity characteristics, and the high-speed operation is verified by the output image. The binary operations circuit comprise a comparator and memory of 1- bit. Thus, the binary CMOS image sensor does not require an additional analog-to-digital converter. The binary CMOS image sensor is manufactured using a standard CMOS process, and its high- speed operation is verified experimentally.

Average 출력회로를 이용한 아날로그 병렬처리 기반 비터비 디코더 (Analog Parallel Processing-based Viterbi Decoder using Average circuit)

  • 김현정;김인철;김형석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.375-377
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    • 2006
  • A Analog parallel processing-based Viterbi decoder which decodes PRML signal of DVD has been designed by CMOS circuit. The analog processing-based Viterbi decoder implements are functions of the conventional digital Viterbi decoder utilizing the analog parallel processing circuit technology. The Analog parallel processing-based Viterbi decoding technology is applied for the PR(1,2,2,1) signal decoding of DVD. The benefits are low power consumption and less silicon consumption. In this paper, the comparison of the Analog parallel processing-based Viterbi Decoder which has a function of the error correction between Max operation and Average operation is discussed.

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1.8V 12-bit 10MSPS Folding/Interpolation CMOS Analog-to-Digital Converter의 설계 (Design of an 1.8V 12-bit 10MSPS Folding/Interpolation CMOS Analog-to-Digital Converter)

  • 손찬;김병일;황상훈;송민규
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권11호
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    • pp.13-20
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    • 2008
  • 본 논문에서는 1.8YV 12-bit 10MSPS CMOS A/D 변환기 (ADC)를 제안한다. 제안하는 ADC 는 12-bit의 고해상도를 구현하기 위해 even folding 기법을 이용한 Folding/Interpolation 구조로 설계하였다. ADC의 전체 구조는 2단으로 구성된 Folding/Interpolation 구조로써, 각각의 folding rate (FR)은 8을 적용하였고, interpolation rate (IR)은 $1^{st}$ stage 에서 8, $2^{nd}$ stage 에서 16을 적용하여 설계함으로써 고해상도를 만족시키기 위한 최적의 구조를 제안하였다. 또한 SNR 을 향상시키기 위하여 Folding/Interpolation 구조 자체를 cascaded 형태로 설계하였으며, distributed track and hold를 사용하였다. 제안하는 ADC는 $0.18{\mu}m$ 1-poly 4-metal n-well CMOS 공정을 사용하여 제작되었다. 시제품 ADC 는 측정결과 10MSPS 의 변환속도에서 약 46dB의 SNDR 성능특성을 보이며, 유효 칩 면적은 $2000{\mu}m{\times}1100{\mu}m$의 면적을 갖는다.

High-Speed CMOS Binary Image Sensor with Gate/Body-Tied PMOSFET-Type Photodetector

  • Choi, Byoung-Soo;Jo, Sung-Hyun;Bae, Myunghan;Kim, Jeongyeob;Choi, Pyung;Shin, Jang-Kyoo
    • 센서학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.332-336
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    • 2014
  • In this paper, we propose a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) binary image sensor with a gate/body-tied (GBT) PMOSFET-type photodetector for high-speed operation. The GBT photodetector of an active pixel sensor (APS) consists of a floating gate ($n^+$-polysilicon) tied to the body (n-well) of the PMOSFET. The p-n junction photodiode that is used in a conventional APS has a good dynamic range but low photosensitivity. On the other hand, a high-gain GBT photodetector has a high level of photosensitivity but a narrow dynamic range. In addition, the pixel size of the GBT photodetector APS is less than that of the conventional photodiode APS because of its use of a PMOSFET-type photodetector, enabling increased image resolution. A CMOS binary image sensor can be designed with simple circuits, as a complex analog to digital converter (ADC) is not required for binary processing. Because of this feature, the binary image sensor has low power consumption and high speed, with the ability to switch back and forth between a binary mode and an analog mode. The proposed CMOS binary image sensor was simulated and designed using a standard CMOS $0.18{\mu}m$ process.

자동 교정된 램프 신호를 사용한 CMOS 이미지 센서용 단일 기울기 Column-ADC (A Single-Slope Column-ADC using Ramp Slope Built-In-Self-Calibration Scheme for a CMOS Image Sensor)

  • 함석현;한건희
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제43권1호
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    • pp.59-64
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    • 2006
  • 단일 기울기 ADC에 사용되는 램프 신호의 기울기는 공정과 주파수 변화에 민감하다. 이러한 변화는 ADC 이득 변화와 이미지 신호 프로세싱의 성능까지 영향을 준다. 본 논문에서는 자동 교정된 램프 신호를 이용한 단일 기울기 ADC를 이용하여 공정과 주파수 변화에 영향을 받지 않은 CMOS 이미지 센서를 제안하다. 본 논문에서 제안된 built-in-self-calibration (BISC) 구조는 공정과 주파수 변화에 상관없이 입력 조도별로 일정한 출력 값을 갖는 단일 기울기 ADC 동작을 가능하게 한다. 제안된 BISC를 탑재한 CMOS 이미지 센서는 $0.35{\mu}m$ 공정을 이용하여 제작하였다. 측정 결과는 제안된 구조가 공정이나 클럭 주파수의 변화에 따라 효과적으로 램프 기울기를 교정한다는 것을 보여준다. 칩 면적의 증가 정도는 $0.7\%$ 미미하였다.

UHF 대역 RFID 태그 칩을 위한 저전력 CMOS 아날로그 Front-End 회로 설계 (Design of a Low-Power CMOS Analog Front-End Circuit for UHF Band RFID Tag Chips)

  • 심현철;차충현;박종태;유종근
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권6호
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    • pp.28-36
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    • 2008
  • 본 논문에서는 UHF 대역 RFID 태그(tag) 칩을 위한 저전력 CMOS 아날로그 회로를 설계하였다. 설계된 아날로그 front-end 블록은 국제표준인 ISO/EC 18000-6C 표준규격을 따르며, 성능테스트를 위한 메모리 블록을 포함하고 있다. 모든 회로를 1V에서 동작하도록 하여 세부 회로들의 전력소모를 최소화 하였으며, 보다 적은 전류소모로 정확한 복조를 위해 전류 모드 슈미트 트리거를 이용한 ASK 복조기를 제안 하였다. 설계된 회로는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 칩으로 제작되었으며, 측정결과 최소 $0.25V_{peak}$ 입력으로 동작 가능하였고, 1V 전원전압에서 $2.63{\mu}A$의 전류소모를 갖는다. 칩 면적은 $0.12mm^2$이다.