• 제목/요약/키워드: Class-D amplifier

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LTE-Advanced 표준을 지원하는 0.13-μm CMOS RF Front-end transmitter 설계 (A 0.13-μm CMOS RF Front-End Transmitter For LTE-Advanced Systems)

  • 김종명;김창완
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.1009-1014
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    • 2012
  • 본 논문은 LTE-Advanced 시스템에 적용할 수 있는 2,500 MHz~2,570 MHz 대역 0.13-${\mu}m$ CMOS RF front-end 송신기를 제안하며 I/Q 상향주파수변환기와 구동증폭기로 구성되어있다. 상향주파수변환기는 우수한 선형특성을 얻기 위해 공진회로를 부하로 사용하였으며 국부발진신호의 누설을 줄이기 위해 전류 보상회로를 사용하였다. 또한, 제안하는 구동증폭기는 높은 전류 효율과 우수한 선형특성을 확보하기 위해 Class AB 바이어스 상태로 설계되었다. 측정 결과 제안하는 RF front-end 송신기는 최대 +6 dBm의 출력 파워를 제공하며, +0 dBm 출력 시 이미지 신호 및 국부 발진 누설 신호와 40 dBc의 차이를 보인다. 제작된 칩은 1.2 V의 공급 전압으로부터 36 mA 전류를 소모한다.

개선된 전류 감산기와 이를 이용한 노튼(Norton) 증폭기의 설계 (A Design of Improved Current Subtracter and Its Application to Norton Amplifier)

  • 차형우
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제48권12호
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    • pp.82-90
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    • 2011
  • 저전력 전류-모드 신호처리를 위해 새로운 AB급 전류 감산기와 이를 이용한 노튼(Norton) 증폭기를 설계하였다. 전류 감산기는 트랜스리니어 셀(translinear cell), 2개의 전류 미러, 그리고 공통-이미터 증폭기로 구성되었다. 전류 감산의 원리는 트랜스리니어 셀로 입력되는 두 전류의 차가 전류 미러에 의해 얻어지고 이 전류는 공통-이미터 증폭기에 의해 ${\beta}$배 증폭되는 것이다. 노튼 증폭기는 설계한 AB급 전류 감산기와 광대역 전압 버퍼(buffer)로 구성되었다. 시뮬레이션 결과 전류 감산기는 $20{\Omega}$의 입력 저항, 50배의 전류 증폭도, $i_{IN1}$ > $i_{IN2}{\geq}4I_B$의 전류 입력 범위를 갖고 있다는 것을 확인하였다. 노튼 증폭기는 ${\pm}2.5V$ 공급전압에서 312MHz의 단위-이득 주파수, 130dB의 트랜스래지스턴스(transresistance), 4mW의 소비전력은 갖고 있다.

Fully Differential CMOS 연산 증폭기 설계 (The design of Fully Differential CMOS Operational Amplifier)

  • 안인수;송석호;최태섭;임태수;사공석진
    • 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.

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CDMA방식의 이중대역 전력증폭기의 설계 및 제작 (Design and implementation of dual band power amplifier for 800MHz CDMA and PCS handset)

  • 윤기호;유태훈;유재호;박한규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제22권12호
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    • pp.2674-2685
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    • 1997
  • 본 논문에서는 국내향 800MHz CDMA 와 PCS(CDMA 방식)에서 동시에 사용될 수 있는 이동통신 전화기의 핵심부품인 이중대역 전력증폭기 모듈에 대한 연구를 기술하였다. CDMA 방식의 전화기가 갖는 사용빈도가 가장 높은 출력(1O-15dBm)이 선형영역인점을 고려하여 종단전력증폭용 GaAs FET의 DC 동작점을 B급으로 제한하므로서 배터리 사용시간을 연장하였다. 따라서 낮은 동작점에서도 우수한 선형성을 가진 2개의 Plastic GaAS FET로서 모듈을 구현하였고 입출력단에 주파수 분리회로를 설계하여 2개의 주파수 대역을 사용할수 있게 하였다. 모듈의 소형화를 위해 다층기판을 사용하였으며 협소한 전송선로간의 전자기결합과 가판 각 층간의 via hole 등은 전자기 해석을 통해 회로 설계에 반영하였다. 모듈 전체 크기는 O.96CC($22{\times}14.5{\times}3mm^3$) 이고 출력 10~l5dBm에서 모듈 총전류는 130mA이다. 선형특성은 출력 28dBm(CDMA, 800MHz)와 23.5dBm(PCS)에서 IS-95에서 규정하는 ACPR(Adjacent Channel Power Rejection)보다 2-3dB 여유도를 가진다.

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마이크로 변위제어 시스템의 압전 액츄에이터 구동을 위한 스위칭 증폭기 성능 분석 (Performance Evaluation of Switching Amplifier in Micro-positioning Systems with Piezoelectric Actuator)

  • 박종후;백종복;조보형;최성진
    • 전력전자학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.62-71
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    • 2009
  • 본 논문에서는 마이크로 변위제어 시스템의 적층형 압전 액츄에이터를 위한 스위칭 증폭 구동회로의 구동방법을 제시하고 성능을 평가하였다. 이 증폭기는 압전 액츄에이터로부터 임의의 용량성 부하에 저장된 에너지를 효율적으로 회수할 수 있는 장점이 있다. 기존의 전압 되먹임 제어 방식은 100mHz의 정현파 기준치 추종시, 총 왜곡율이 -32dB (${\approx}2.5%$)로서, 액츄에이터의 전압과 변위 사이의 비선형적 관계로 인한 오차발생을 확인할 수 있었다. 이를 개선하기 위하여 전하 제어방식을 살펴보았는데, 기존의 직렬 커패시터를 연결하는 대신, 변위 기준치를 미분하고, 이를 출력전류와 비교하는 방식으로 개선하였다. 전하량 되먹임 제어 적용시 변위의 왜곡률은 약 -52dB (${\approx}0.25%$)로서 선형성이 매우 우수한 특성을 보임을 알 수 있다. 마지막으로 살펴본 직접 변위 제어 방식은 구현상의 복잡성으로 성능의 한계가 존재함을 알 수 있다.

펌핑 구조에 따른 1 kW급 협대역 편광 유지 광섬유 레이저의 출력 특성 연구 (A Study of the Output Characteristics of a 1-kW-class Narrow-bandwidth PM Fiber Laser Depending on Its Pumping Structure)

  • 김태형;정성묵;김기혁;이성헌;양환석
    • 한국광학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.187-194
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    • 2021
  • 본 논문에서는 주 증폭기가 양방향 펌핑 방식인 MOPA (master oscillator power amplifier) 협대역 고출력 광섬유 레이저를 제작하였으며, 제작된 레이저의 출력 특성을 연구하였다. 이터븀이 도핑된 코어 25 ㎛, 클래드 400 ㎛ 편광 유지 광섬유를 사용하여 주 증폭부를 제작하였으며, 신호 광원은 PRBS (pseudo-random binary sequence) 신호에 의해 위상 변조된 3 GHz, 10 GHz의 선폭을 갖는 광원을 사용하였다. 3 GHz의 선폭을 가진 신호 광원을 이용하여 순방향과 역방향 펌프 비율을 조절하며 SBS (stimulated Brillouin scattering) 특성을 분석하였다. 10 GHz의 선폭을 가진 신호 광원을 이용하여 주 증폭기의 펌핑 비율에 따른 TMI 특성을 분석하였다. 순방향 및 역방향 펌프 비율을 1.6:1로 입사시켰을 때 주 증폭기의 출력을 1 kW까지 증폭하였으며, 기울기 효율과 빔 품질(M2)은 각각 80%, 1.36으로 측정되었다.

PLC에서의 구동회로설계에 관한 연구 (A study on the Drive Circuit Design in the Power Line Communication)

  • 최태섭;임승하
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.1301-1304
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    • 2005
  • 본 논문에서는 전력선 통신 시스템에서 급격하게 변화는 임피던스 때문에 발생하는 에러율을 개선하기 위하여 제안한 D급 증폭 구동 회로를 적용하였다. 전력선 모뎀에, 일반적인 구동회로인 전압 구동 회로와 전류 구동 회로를 제작하여 실험을 하였다. 그리고 같은 전력선 모뎀에 본 논문에서 제안한 D급 증폭 회로를 이용한 구동 회로를 사용하여 실험을 하였다. 실험 결과 본 논문에서 설계한 구동 회로가 전력선 통신에서 임피던스 변화에 대하여 다른 구동 회로보다 성능이 우수함을 보였다.

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E-모빌리티 응용을 위한 6.78MHz 정전압 정전류 무선 충전기 (A 6.78 MHz Constant Current and Constant Voltage Wireless Charger for E-mobility Applications)

  • Tran, Manh Tuan;Choi, Woojin
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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    • pp.142-144
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    • 2019
  • Nowadays, multi-MHz wireless power transfer (WPT) system has received a great concern of study due to its desirable characteristics such as user convenience, system compact and better safety as compared to the conventional DC-DC with cord. This paper presents a solution for WPT Lithium Batteries charger with Constant Current (CC) and Constant Voltage (CV) charging process. The proposed system consists of a high frequency class D power amplifier, a pair of PCB coil, transformable high-order resonant network and a full-bridge rectifier. The charger can be implemented CC /CV charging profile thanks to automatic reconfigurable resonant compensator. Therefore, the battery can be fully charged without the help of an additional DC/DC converter. The simulation and 50W-6.78-MHz hardware experimental results are presented to verify the feasibility of the proposed method and to evaluate the performance of the proposed wireless battery charger.

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저임피던스 통신 환경에서의 구동회로 개선에 관한 연구 (A Study on the Drive Circuit Improvement In the Low Impedance Communication)

  • 최태섭;임승하
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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    • pp.1001-1002
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    • 2006
  • As most of the powerline modems use spread spectrum modulation method which has strong immunity against the narrowband fading, or psk modulation method, the amplitude of the signal contains no useful informations. In this paper, we used class D amplifier to implement the drive circuit of the analog front end, and showed that it has great superiority over other existing drive circuits in rapidly impedance changing power line channel.

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3dB Coupler Tuner를 이용한 UHF Power Amp의 설계 (Design of the UHF Power Amp by Using the 3dB Coupler Tuner)

  • Byung Chul Kim
    • 전자공학회논문지A
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    • 제30A권2호
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    • pp.16-21
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    • 1993
  • A newly advanced method of characterizing large signal S-parameters of TR using the overall gain of normally operating TR is proposed based on the load pull method which gives the matching network only. Large signal S-parameters of TR are characterized from the circuit which consists of TR and 3dB Coupler Tuners at the input and output ports, and which is B class biased with 0dBminput signal. Amplifier can be designed to have 8.5dB gain at 770MHz using the calculated large signal S-parameters with the resulting gain of 8.786dB.

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