In this paper, a new architecture for a cost-effective power conditioning systems (PCS) using a single-sourced asymmetric cascaded H-bridge multilevel inverter (MLI) for photovoltaic (PV) applications is proposed. The asymmetric MLI topology has a reduced number of parts compared to the symmetrical type for the same number of voltage level. However, the modulation index threshold related to the drop in the number of levels of the inverter output is higher than that of the symmetrical MLI. This problem results in a modulation index limitation which is relatively higher than that of the symmetrical MLI. Hence, an extra voltage pre-regulator becomes a necessary component in the PCS under a wide operating bias variation. In addition to pre-stage voltage regulation for the constant MLI dc-links, another auxiliary pre-regulator should provide isolation and voltage balance among the multiple H-bridge cells in the asymmetrical MLI as well as the symmetrical ones. The proposed PCS uses a single-ended DC-DC converter topology with a coupled inductor and charge-pump circuit to satisfy all of the aforementioned requirements. Since the proposed integrated-type voltage pre-regulator circuit uses only a single MOSFET switch and a single magnetic component, the size and cost of the PCS is an optimal trade-off. In addition, the voltage balance between the separate H-bridge cells is automatically maintained by the number of turns in the coupled inductor transformer regardless of the duty cycle, which eliminates the need for an extra voltage regulator for the auxiliary H-bridge in MLIs. The voltage balance is also maintained under the discontinuous conduction mode (DCM). Thus, the PCS is also operational during light load conditions. The proposed architecture can apply the module-integrated converter (MIC) concept to perform distributed MPPT. The proposed architecture is analyzed and verified for a 7-level asymmetric MLI, using simulation results and a hardware implementation.
본 연구에서는 CDMA 단말기요 Receiver MMIC를 설계하였다. 전체회로는 저잡음 증폭기, 하향 주파수 혼합기, 중간주파수 증폭기 그리고 바이어스 회로로 구성된다. 바이어스회로는 문턱전압과 전원접압의 변화에 대해 보상동작을 한다. 제안된 토폴리지는 높은 선형성과 저잡음 특성을 가진다. 설계결과는 다음과 같다. 전체 변환이득은 28.5 dB, 저잡음 증폭기의 압력은 IP3는 8 dBM, 하향주파수 혼합기의 압력 IP3는 0 dBm 이며 전체회로의 소모전류는 22.1 mA이다.
In this paper the current-voltage characteristics of a submicron GaAs MESFET is simulated by using the self-consistent ensemble Monte Carlo method. The numerical algorithm employed in solving the two-dimensional Poisson equation is the successive over-relaxation(SOR) method. The total number of employed superparticles is about 1000 and the field adjusting time is 10fs. To obtain the steady-state results the simulation is performed for 10ps at each bias condition. The simulation results show the average electron velocity is modified by the gate voltage.
The effects of $SiO_2$ impurity on the high temperature resistivities of AIN ceramics have been investigated. When $SiO_2$ was added into 1 wt% $Y_2O_3$-doped AIN, DC resistivities have decreased and electrode polarizations disappeared. Impedance spectroscopy showed two semi-circles at $600^{\circ}C$, which were attributed to grain and grain boundary, respectively. $SiO_2$ doping had more significant effects on the grain resistivity than grain boundary resistivity, implying that doped Si acted as a donor in AIN lattice. In addition, voltage dependency of DC resistivity was observed, which might be related to dependency of size of grain boundary semi-circle on the bias voltage in impedance spectroscopy.
본 논문에서는 cascode 구조가 적용된 Class-E 스위칭 모드 CMOS 전력증폭기의 common-gate 트랜지스터 게이트 바이어스 효과에 대해 분석하였다. 게이트 바이어스 효과를 확인하기 위해서 전력증폭기의 DC 전력소모, 효율을 분석하였다. 분석 결과를 통해서 전력증폭기의 최고 효율을 보여주는 common-gate 트랜지스터의 게이트 바이어스가 일반적으로 사용하는 전력증폭기 전원 전압보다 낮음을 확인하였다. 트랜지스터의 게이트 바이어스가 계속 감소함에 따라 on-저항을 확인하여 커지고, 이에 따라 출력, 효율이 감소하는 것도 확인하였다. 이 두 가지 현상을 통해 게이트 바이어스가 스위칭 모드 전력증폭기에 미치는 영향을 분석하였다. 이 분석을 증명하기 위해서 $0.18{\mu}m$ RF CMOS 공정으로 1.9 GHz 스위칭 모드 전력증폭기를 설계하였다. 앞에서 설명한 것처럼 전력증폭기의 최대 효율은 전력증폭기의 인가 전압(3.3 V)보다 낮은 2.5 V에서 확인할 수 있었다. 이 때 최고 출력은 29.1 dBm, 최고 효율은 31.5 %이다. 측정 결과를 통해서 스위칭 모드 전력증폭기 common-gate 트랜지스터의 게이트 바이어스 효과를 실험적으로 확인하였다.
Demand for plastic gears are increasing in many industries due to their low production cost, light weight, applicability without lubricant, corrosion resistance and high resilience. Despite these benefits, utilizing plastic gears is limited due to their poor material properties. In this work, DLC coating was applied to improve the tribological properties of polyamide66 gear. 0 V, 40 V, and 70 V of negative bias voltages were selected as a deposition parameter in DC magnetron sputtering system. Pin-on-disk experiment was performed in order to investigate the wear characteristics of the gears. The results of the pin-on-disk experiment showed that DLC coated polyamide66 with 40 V of negative bias voltage had the lowest friction coefficient value (0.134) and DLC coated PA66 with 0 V of negative bias voltage showed the best wear resistance ($9.83{\times}10^{-10}mm^3/N{\cdot}mm$) among all the specimens. Based on these results, durability tests were conducted for DLC coated polyamide66 gears with 0 V of negative bias voltage. The tests showed that the temperature of the uncoated polyamide66 gear increased to about $37^{\circ}C$ while the DLC coated gear saturated at about $25^{\circ}C$. Also, the power transmission efficiency of the DLC coated gear increased by about 6% compared to those without coating. Weight loss of the polyamide66 gears were reduced by about 73%.
The performance of ac plasma display panels (PDP) is influenced strongly by the surface glow discharge characteristics on the MgO thin films. This paper deals with the surface glow discharge characteristics and some physical properties of MgO thin films prepared by reactive RF planar unbalanced magnetron sputtering in connection with ac PDP. The samples prepared with the dc bias voltage of -10V showed lower discharge voltage and lower erosion rate by ion bombardment than those samples prepared by conventional magnetron sputtering or E-beam evaporation. The main factor that improves the discharge characteristics by bias voltage is considered to be due to the morphology changes or crystal structure of the MgO thin film by ion bombardment during deposition process.
A new type $Cu_{x}N/Cu/Cu_{x}N$ thin film electrode material with high adhesion to glass was developed by the dc reactive planar magnetron sputtering system for the PDP(Plasma Display Panel). The adhesive force of the $Cu_{x}N$ thin film was in the range of $20{\sim}40(N)$ under the conditions of the $N_2$ partial pressure of 15%, discharge current of 70mA, discharge voltage of 450V and substrate bias voltage of -100V. The adhesive force was depended on the $N_2$ partial pressure, discharge current and substrate bias voltage.
Molecular beam epitaxy 방법으로 성장된 ZnSe/GaAs 이종접합 구조에서 ZnSe의 electroreflectance (ER) 특성을 조사하였다. ER 측정은 변조 전압, 인가 전압 및 온도의 변화에 따라 수행하였다. 상온의 ZnSe ER 스펙트럼에서 압축 변형에 의하여 분리된 가전자대의 무거운 정공(HH: 2.609 eV) 및 가벼운 정공(LH: 2.628 eV)과 전도대 사이의 전이를 관측하였다. 인가전압이 증가함에 따라 HH 전이 신호의 크기는 점차 감소하였으나, LH 전이 신호의 크기 변화는 미미하였다. 온도에 따른 ER 스펙트럼의 변화를 통하여 변형과 열팽창 계수와의 관계를 연구하였다.
We investigate a surface-micromachined polysilicon microgyroscope, whose resonant frequencies are electrostatically-tunable after fabrication. The microgyroscope with two oscillation nudes has been designed so that the resonant frequency in the sensing mode is higher than that in the actuating mode. The microgyroscope has been fabricated by a 4-mask surface-micrormachining process, including the deep RIE of a $6{\mu}m$-thick LPCVD polycrystalline silicon layer. The resonant frequency in the sensing mode has been lowered to that in actuating mode through the adjustment of an inter-plate bias voltage; thereby achieving a frequency matching at 5.8kHz under the bias voltage of 2V in a reduced pressure of 0.1torr. For an input angular rate of $50^{\circ}/sec$, an output signal of 20mV has been measured from the tuned microgyroscope under an AC drive voltage of 2V with a DC bias voltage of 3V.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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