• ETRI Journal
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• 제42권5호
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• pp.790-798
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• 2020

Herein, a low-ripple coarse-fine digital low-dropout regulator (D-LDO) without ringing in the transient state is proposed. Conventional D-LDO suffers from a ringing problem when settling the output voltage at a large load transition, which increases the settling time. The proposed D-LDO removes the ringing and reduces the settling time using an auxiliary power stage which adjusts its output current to a load current in the transient state. It also achieves a low output ripple voltage using a comparator with a complete comparison signal. The proposed D-LDO was fabricated using a 65-nm CMOS process with an area of 0.0056 μ㎡. The undershoot and overshoot were 47 mV and 23 mV, respectively, when the load current was changed from 10 mA to 100 mA within an edge time of 20 ns. The settling time decreased from 2.1 ㎲ to 130 ns and the ripple voltage was 3 mV with a quiescent current of 75 ㎂.

• ETRI Journal
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• 제37권5호
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• pp.961-971
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• 2015

This paper proposes a 250 mV supply voltage digital low-dropout (LDO) regulator. The proposed LDO regulator reduces the supply voltage to 250 mV by implementing with all digital circuits in a$0.11{\mu}m$ CMOS process. The fast current tracking scheme achieves the fast settling time of the output voltage by eliminating the ringing problem. The over-voltage and under-voltage detection circuits decrease the overshoot and undershoot voltages by changing the switch array current rapidly. The switch bias circuit reduces the size of the current switch array to 1/3, which applies a forward body bias voltage at low supply voltage. The fabricated LDO regulator worked at 0.25 V to 1.2 V supply voltage. It achieved 250 mV supply voltage and 220 mV output voltage with 99.5% current efficiency and 8 mV ripple voltage at $20{\mu}A$ to $200{\mu}A$ load current.

• 전기전자학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.333-339
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• 2023

세계적으로 웨어러블 디바이스의 시장이 확장하고 있으며, 이를 위한 효율적인 PMIC의 수요 또한 늘어나고 있다. 웨어러블 디바이스용 PMIC 특성상 높은 에너지 효율과 작은 면적이 필요하다. 프로세스 기술의 발전으로 저전력 설계가 가능하지만, 기존의 아날로그 LDO 레귤레이터는 전원 전압이 낮아짐에 따라 설계의 어려움이 있다. 본 논문에서는 이중 루프 디지털 LDO용 coarse-fine ADC를 제안한다, ADC의 설계는 55 nm CMOS 공정으로 진행하였고 34.78 dB와 5.39 bits의 SNR과 ENOB를 갖는다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.1154-1162
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• 2016

본 논문에서는 이진 가중치 전류 기법을 이용한 고속 디지털 LDO(Low Dropout) 레귤레이터를 제안했다. 기존의 디지털 LDO는 일정량의 전류를 한 단계씩 제어하기 때문에 응답하는데 오랜 시간이 걸리며, 링잉 문제가 발생하게 된다. 이중 가중치 전류 기법은 링잉 문제를 제거함으로써 출력전압이 빠르게 안정화되도록 한다. 출력전압이 목표 전압에 안정적으로 도달하면, 디지털 LDO의 동작을 멈추는 프리즈 모드를 추가했다. 제안된 고속 응답 디지털 LDO는 출력 전원 전압이 급격히 바뀌는 시스템에서 응답속도가 느린 DC-DC 변환기와 함께 사용되어 출력전압을 빠르게 변하도록 한다. 제안된 디지털 LDO는 기존의 양방향 시프트 레지스터보다 면적이 56% 감소했고, 리플전압이 87% 감소했다. 제안된 디지털 컨트롤러는 $0.18{\mu}F$ CMOS 공정으로 제작되었다. $1{\mu}F$의 출력 캐패시터에서 정착시간이 $3.1{\mu}F$이고, 리플전압은 6.2mV 였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.371-374
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• 2013

본 논문에서는 빛 에너지 하베스팅을 이용한 센서 노드 회로를 제안한다. 솔라셀에서 변환된 에너지는 PMU(Power Management Unit)를 통해 관리되고, 일정한 전압을 공급하기 위해 LDO(Low Drop Out Regulator)를 사용한다. LDO를 통해 공급된 전압으로 온도센서와 SAR ADC(Successive Approximate Register Analog-to-Digital Converter)를 구동시킨다. 이 회로는 0.35um CMOS 공정으로 설계되었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.585-588
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• 2014

본 논문에서는 빛 에너지와 진동에너지 하베스팅을 이용한 자가발전 센서노드 회로를 제안한다. 솔라셀과 진동소자(PZT)에서 변환된 에너지는 저장 커패시터에 저장된다. 저장된 에너지는 PMU(Power Management Unit)를 통해 관리되고, 일정한 전압을 공급하기 위해 LDO(Low Drop Out Regulator)를 사용한다. LDO를 통해 공급된 안정된 전압으로 온도센서와 SAR ADC(Successive Approximate Register Analog-to-Digital Converter)를 구동시켜서 10bit 디지털 신호에 해당하는 온도정보를 출력한다. 제안된 회로는 0.35um CMOS 공정으로 설계되었으며, 설계된 회로의 칩 면적은 패드를 포함하여 $1.1mm{\times}0.95mm$ 이다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제9권2호
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• pp.85-90
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• 2009

This paper presents a single supply PLC SoC ASIC with a built-in analog Front-end circuit. To achieve the low power consumption along with low cost, this PLC SoC employs fully CMOS Analog Front End (AFE) and several LDO regulators (LDOs) to provide the internal power for Logic Core, DAC and Input/output Pad driver. The receiver part of the AFE consists of Pre-amplifier, Gain Amplifier and 1 bit Comparator. The transmitter part of the AFE consists of 10 bit Digital Analog Converter and Line Driver. This SoC is implemented with 0.18 ${\mu}m$ 1 Poly 5 Metal CMOS Process. The single supply voltage is 3.3 V and the internal powers are provided using LDOs. The total power consumption is below 30 mA at stand-by mode to meet the Eco-Design requirement. The die size is 3.2 $\times$ 2.8 $mm^{2}$.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.893-899
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• 2008

본 논문에서는 C++기반 동작 레벨 회로 시뮬레이션 프로그램인 CPPSIM을 이용하여 전압 조절기와 PLL을 구현하고 시뮬레이션 하였다. 아날로그 회로를 C++코드로 모델링 후 시뮬레이션을 통해 시뮬레이션 툴의 유효성을 살펴보았으며, 아날로그 회로의 단계별 설계와 가능성을 타진하였다. 시뮬레이션 결과 회로의 동작 레벨에서의 설계가능성을 검증할 수 있었다. 또한 PLL을 디지털 신호기반으로 구현하여 아날로그 회로의 디지털화를 시도하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권7호
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• pp.571-575
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• 2017

논문은 $0.13{\mu}m$ TSMC CMOS 공정을 이용한 위상 배열 안테나의 C-대역 양방향 T/R 칩셋에 관한 연구이다. 위상 배열 안테나의 필수 부품인 T/R 칩셋은 6 비트 위상변위기, 6 비트 가변 감쇄기, 양방향 증폭기로 구성하였다. 위상 변위기의 경우 정밀한 빔 조향을 위해서 $5.625^{\circ}$의 간격으로 최대 $354^{\circ}$까지 제어가 가능하며, 측엽 레벨을 제어하기 위한 가변 감쇄기는 0.5 dB 간격으로 최대 31.5 dB까지 감쇄가 가능하다. 또한, 1.2 V의 안정적인 전원공급을 위한 LDO(Low Drop Output) 레귤레이터와 디지털 회로의 제어가 간편하도록 SPI(Serial Peripheral Interface)를 집적화 하였으며, 칩 크기는 패드를 포함하여 $2.5{\times}1.5mm^2$이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권5호
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• pp.383-388
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• 2018

본 논문은 CMOS 공정을 이용하여 1.8 GHz 대역에서 임의의 부하 임피던스를 스위치 제어를 통해 가변 하는 6-포트 기반의 임피던스 변조기에 관한 연구이다. 1.8 GHz 대역 임피던스 변조기는 전력 분배기(Wilkinson power divider), $90^{\circ}$ 하이브리드 결합기(quadrature hybrid coupler), 그리고 각각의 서로 다른 부하 임피던스 선택을 위한 SP3T 스위치들로 구성하였다. 제안된 임피던스 변조기는 1.4~2.2 GHz에서 -13 dB 삽입손실과 10 dB 이상의 입/출력 반사손실 결과를 얻었다. 또한, 3.3 V의 안정적인 전원공급을 위한 LDO(Low Drop Output) 레귤레이터와 디지털 회로 제어가 간편하도록 SPI(Serial Peripheral Interface)를 집적화했으며, 칩 크기는 패드를 포함하여 $1.7{\times}1.8mm^2$이다.