• 제목/요약/키워드: Current-mode circuits

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가변 출력 영전압 스위칭 PWM 컨버터에 관한 연구 (A study on ZVS-PWM Converter with Variable Output)

  • 김영재;임상언;김희준
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 A
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    • pp.364-368
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    • 1999
  • This paper suggests switching regulator technique to overcome the drawback of conventional variable linear power supply. Switching regulator technique can eliminate the extremely lossy operation and reduce the size and weight of variable linear power supply and provide nearly constant output power over the majority of output voltage range. The topology of variable switched mode power supply is employed active clamp forward converter with a current doubler rectifier and by using control of variable-frequency together with control of fixed-frequency, output voltage can be controled. Equivalent circuits pertinent to each operational mode of converter are derived, and an experimental 20V, 50A converter was designed and built. The converter operates from an output voltage of zero to 25 V, under 100 kHz switching frequency.

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Energy harvesting from conducted electromagnetic interference of fluorescent light for Internet of Things application

  • Hyoung, Chang-Hee;Hwang, Jung-Hwan
    • ETRI Journal
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    • 제44권5호
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    • pp.759-768
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    • 2022
  • A novel energy harvesting technique that uses conducted electromagnetic interference as an energy source is presented. Conducted EMI generated from fluorescent light using a switched-mode power supply was measured and modeled as an equivalent voltage source. Two types of rectifier circuits-a bridge rectifier and a voltage doubler-were used as the harvesting devices for conducted EMI source. The matching networks were designed based on the equivalent model, and the harvested power was improved. The implemented energy harvester produces a regulated power over 68.9 mW and current over 15.1 mA while a regulated voltage can be selected between 3.3 V and 5 V. The proposed system shows the highest harvesting power indoor environment and can provide enough power for the Internet of Things devices.

IC내부 온도 측정이 가능한 온도센서회로 설계 (Design of temperature sensing circuit measuring the temperature inside of IC)

  • 강병준;김한슬;이민우;손상희;정원섭
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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    • pp.838-841
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    • 2012
  • 본 논문에서는 온도변화에 따른 회로 손상이나 성능 저하를 피하기 위해서 회로 안에 내장할 수 있는 온도 센서 회로를 설계하였다. 일반적인 PTAT회로를 사용하여 온도감지를 하고, 스위치를 내장시켜 회로 동작이 불가능할 정도로 IC 내부 온도가 높을 때는 절전모드로 동작하게 하였다. 또한, 전류미러 및 캐스코드회로를 사용함으로서 전류 정합특성을 향상시켰다. 시뮬레이션 결과 $75^{\circ}C$일 경우 약 1V, $130^{\circ}C$일 경우 1.75V를 출력전압을 발생하였으며, 절전모드의 경우 0V~7uV까지 즉 거의 0V에 가까운 출력전압을 발생함을 확인 할 수 있었다.

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모바일 기기를 위한 ESD 보호 소자 내장형 고효율 DC-DC 컨버터 설계 (The design of high efficiency DC-DC Converter with ESD protection device for Mobile application)

  • 하가산;손정만;신사무엘;원종일;곽재창;구용서
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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    • pp.565-566
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    • 2008
  • The high efficiency power management IC(PMIC) for Moblie application is proposed in this paper. PMIC is controlled with PWM control method in order to have high power efficiency at high current level. The saw-tooth generator is made to have 1.2 MHz oscillation frequency and full range of output swing from ground to supply voltage(VDD:3.3V). The comparator is designed with two stage OP amplifier. And the error amplifier has 70dB DC gain and $64^{\circ}$ phase margin. DC-DC converter, based on Voltage-mode PWM control circuits, achieved the high efficiency near 95% at 100mA output current. DC-DC converter is designed with LDO in stand-by mode which fewer than 1mA for high efficiency.

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갈륨비소 MESFET를 이용한 고이득 연산 증폭기의 입력단 설계 (Design of High-Gain OP AMP Input Stage Using GaAs MESFETs)

  • 김학선;김은노;이형재
    • 한국통신학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.68-79
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    • 1992
  • 고속 아날로그 시스템,위성통신시스템, video signal processing 및 processing 및 optical fiber interface 회로등에서 높은 전자이동도로 인하여 고주파 툭성이 우수한 GaAs 연산 증폭기는 필수적인 구성 요소이다. 하지만, 낮은 전달컨덕턱스 및 low frequency dispersion등의 현상 때문에 높은 전압이득을 얻을 수 없다는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 GaAs MESFETfmf 이용한 증폭기의 이득을 증가시키기 위한 기법을 비교분석하고 기존의 전류미러와 새로운 구성의 전류 미러를 설계하여 회로의 안정화를 꾀하였다. 높은 차동전압이득을 얻기 위하여 단일 증폭기의 bootstrap 이득증가기법을 이용하여 차종입력 회로를 구성하였으며, 회로의 안정도 및 우수한 주파수 특성을 얻기 위하여 common mode feedback을 사용하였다. Pspice를 통한 시뮬레이션 결과 설계된 회로의 이득이 18.6dB 향상되었고 안정도 및 주파수 특성면에서 우수함을 확인할 수 있었다.

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무인차량용 3차원 영상처리를 위한 16-채널 CMOS 인버터 트랜스임피던스 증폭기 어레이 (A 16-channel CMOS Inverter Transimpedance Amplifier Array for 3-D Image Processing of Unmanned Vehicles)

  • 박성민
    • 전기학회논문지
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    • 제64권12호
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    • pp.1730-1736
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    • 2015
  • This paper presents a 16-channel transimpedance amplifier (TIA) array implemented in a standard $0.18-{\mu}m$ CMOS technology for the applications of panoramic scan LADAR (PSL) systems. Since this array is the front-end circuits of the PSL systems to recover three dimensional image for unmanned vehicles, low-noise and high-gain characteristics are necessary. Thus, we propose a voltage-mode inverter TIA (I-TIA) array in this paper, of which measured results demonstrate that each channel of the array achieves $82-dB{\Omega}$ transimpedance gain, 565-MHz bandwidth for 0.5-pF photodiode capacitance, 6.7-pA/sqrt(Hz) noise current spectral density, and 33.8-mW power dissipation from a single 1.8-V supply. The measured eye-diagrams of the array confirm wide and clear eye-openings up to 1.3-Gb/s operations. Also, the optical pulse measurements estimate that the proposed 16-channel TIA array chip can detect signals within 20 meters away from the laser source. The whole chip occupies the area of $5.0{\times}1.1mm^2$ including I/O pads. For comparison, a current-mode 16-channel TIA array is also realized in the same $0.18-{\mu}m$ CMOS technology, which exploits regulated-cascode (RGC) input configuration. Measurements reveal that the I-TIA array achieves superior performance in optical pulse measurements.

전류 구동형 A/D converter 회로 설계 (Circuit design of current driving A/D converter)

  • 이종규;오우진;김명식
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.2100-2106
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    • 2007
  • [ $0.25{\mu}m$ ] N-well CMOS 공정기술을 이용하여 전류 구동형 A/D 변환기 회로를 설계하였다. 설계된 회로도에는 트랜스컨덕턴스(transconductance), 선형 폴더(folder) 회로 및 1 비트 A/D 변환기로 구성되어 있다. 트렌스컨덕턴스 회로를 이용하여 입력전압을 전류로 변환시킨 후 변환된 전류신호를 이용하여 선형성이 매우 양호한 폴더 회로를 얻을 수 있었다. 폴더 회로를 다단으로 종속접속시킴으로써 n비트 A/D 변환기로 확장할 수 있다. 본 연구에서 설계된 A/D 변환기는 대략 25MSPS으로 구동할 수 있는 6비트 A/D 변환기 회로이다.

모드 전환 제어 가능한 듀얼 모드 벅 변환기 (Dual Mode Buck Converter Capable of Changing Modes)

  • 조용민;이태헌;김종구;윤광섭
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권10호
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    • pp.40-47
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    • 2016
  • 본 논문에서는 휴대기기에 적합한 모드 전환 제어 가능한 듀얼 모드 벅 변환기를 제안한다. 기존의 모드 제어 회로는 부하의 변동이 급격하거나 천천히 변동하거나 둘 중 하나의 조건에서만 모드 전환이 이루어지는 문제점을 슬로우 클럭을 이용한 모드 제어 회로 기법으로 해결하였다. 그리고 PFM(Pulse Frequency Modulation) 모드에서 PWM(Pulse Width Modulation) 벅 변환기로 전환할 때에도 카운터를 사용하여 고부하를 감지할 수 있도록 하였으며 3비트의 디지털 신호로 20mA~90mA내에서 모드 전환 시점을 선택할 수 있도록 설계하였다. 이 회로는 BCDMOS 0.18um 2-poly 3-metal 공정으로 제작되었으며, 측정 결과 입력전압 3.7V, 출력전압 1.2V 부하 전류 10uA~500mA 범위에서 32mV 이하의 출력 전압 리플을 가지며 86%의 최대 전력 변환 효율을 나타내었다.

Voltage Scaling 기반의 저전력 전류메모리 회로 설계 (Design of Low Power Current Memory Circuit based on Voltage Scaling)

  • 여성대;김종운;조태일;조승일;김성권
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.159-164
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    • 2016
  • 무선통신시스템은 한정된 에너지를 갖는 배터리를 사용하기 때문에 저전력 회로로 구현되어야 하며, 이를 위하여 주파수와 상관없이 일정한 전력을 나타내는 전류모드 회로가 연구되어왔다. 본 논문에서는 초저전력 동작이 가능하도록 Dynamic Voltage Scaling 전원을 유도하며, 전류모드 신호처리 중 메모리 동작에서 저장된 에너지가 누설되는 Clock-Feedthrough 문제를 최소화하는 전류메모리 회로를 제안한다. $0.35{\mu}m$ 공정의 BSIM3 모델로 Near-threshold 영역의 전원 전압을 사용한 시뮬레이션을 진행한 결과, 1MHz의 스위칭 동작에서 $2{\mu}m$의 메모리 MOS Width, $0.3{\mu}m$의 스위치 MOS Width, $13{\mu}m$의 Dummy MOS Width로 설계할 때, Clock-Feedthrough의 영향을 최소화시킬 수 있었으며 1.2V의 Near-threshold 전원전압에서 소비전력은 $3.7{\mu}W$가 계산되었다.

이차원 마이크로볼로미터 FPA를 위한 이 단계 바이어스 전류 억제 방식을 갖는 픽셀 단위의 전류 미러 신호취득 회로 (Pixel-level Current Mirroring Injection with 2-step Bias-current Suppression for 2-D Microbolometer FPAs)

  • 황치호;우두형
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권11호
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    • pp.36-43
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    • 2015
  • 본 연구를 통해서 초점면 배열 이차원 마이크로볼로미터를 위한 픽셀 단위의 신호취득 회로를 연구하였다. 높은 응답도와 긴 적분시간을 갖는 픽셀 단위의 구조를 위해 이 단계 바이어스 전류 억제 방식을 갖는 전류 미러 입력회로를 제안하였다. 제안하는 회로는 $0.35-{\mu}m$ 2-poly 4-metal CMOS 공정을 이용하여 설계했고, 마이크로볼로미터의 배열 크기는 $320{\times}240$이며 픽셀 크기는 $50{\mu}m{\times}50{\mu}m$이다. 제안하는 이 단계 바이어스 전류 억제 방식은 넓은 보정 범위에서 충분히 작은 보정 오차를 보이며, 설계 파라미터를 조정하여 보정 범위와 보정 오차를 간단히 최적화할 수 있다. 제안하는 회로는 높은 응답도와 1 ms 이상의 긴 적분시간을 갖기 때문에 회로의 잡음등가온도차(NETD)를 26 mK까지 개선할 수 있고, 이는 기존회로의 잡음등가 온도차인 67 mK에 비해 매우 개선된 수치이다.