• 제목/요약/키워드: Low Voltage Capacitor

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화학적기계적연마 공정으로 제조한 PZT 캐패시터의 공정 조건에 따른 강유전 특성 연구 (Ferroelectric characteristics of PZT capacitors fabricated by using chemical mechanical polishing process with change of process parameters)

  • 전영길;정판검;고필주;김남훈;이우선
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.66-66
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    • 2007
  • Lead zirconate titanate (PZT) is one of the most attractive perovskite-type materials for ferroelectric random access memory (FRAM) due to its higher remanant polarization and the ability to withstand higher coercive fields. We first applied the damascene process using chemical mechanical polishing (CMP) to fabricate the PZT thin film capacitor to solve the problems of plasma etching including low etching profile and ion charging. The $0.8{\times}0.8\;{\mu}m$ square patterns of silicon dioxide on Pt/Ti/$SiO_2$/Si substrate were coated by sol-gel method with the precursor solution of PZT. Damascene process by CMP was performed to pattern the PZT thin film with the vertical sidewall and no plasma damage. The polarization-voltage (P-V) characteristics of PZT capacitors and the current-voltage characteristics (I-V) were examined by change of process parameters. To examine the CMP induced damage to PZT capacitor, the domain structure of the polished PZT thin film was also investigated by piezoresponse force microscopy (PFM).

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저전력 오디오 응용을 위한 Class-C 인버터 사용 단일 비트 3차 피드포워드 델타 시그마 모듈레이터 (A Single-Bit 3rd-Order Feedforward Delta Sigma Modulator Using Class-C Inverters for Low Power Audio Applications)

  • 황준섭;천지민
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.335-342
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    • 2022
  • 본 논문에서는 오디오 애플리케이션을 위한 단일 비트 3차 피드포워드 델타 시그마 변조기를 제안한다. 제안된 변조기는 저전압 및 저전력 애플리케이션을 위한 클래스-C 인버터를 기반으로 한다. 고정밀 요구 사항을 위해 레귤레이티드 캐스코드 구조의 클래스-C 인버터는 DC 이득을 증가시키고 저전압 서브쓰레스홀드 증폭기 역할을 한다. 제안된 클래스-C 인버터 기반 변조기는 180nm CMOS 공정으로 설계 및 시뮬레이션되었다. 성능 손실이 없으면서 낮은 공급 전압 호환성을 가지도록 제안된 클래스-C 인버터 기반 스위치드 커패시터 변조기는 높은 전력 효율을 달성하였다. 본 설계는 20kHz의 신호 대역폭 및 4MHz의 샘플링 주파수에서 동작시켜 93.9dB의 SNDR, 108dB의 SNR, 102dB의 SFDR 및 102dB의 DR를 달성하면서 0.8V 전원 전압에서 280μW의 전력 소비만 사용한다.

저 전력 버퍼 회로를 이용한 무선 모바일 용 스텝다운 DC-DC 변환기 (Design of the High Efficiency DC-DC Converter Using Low Power Buffer and On-chip)

  • 조대웅;김석진;박승찬;임동균;장경운;윤광섭
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권9호
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    • pp.1-7
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    • 2008
  • 본 논문은 0.35$\mu$m CMOS 공정으로 설계된 무선 모바일 시스템의 전력구동을 위한 3.3V 입력 1.8V 출력의 스텝다운 전압모드 DC-DC 변환기를 제안한다. 제안된 커패시터 멀티플라이어 기법은 오차보정중폭기의 보상회로 블록의 크기를 30%까지 줄여서 칩 안에 집적화 하였다. 이를 통하여 회로의 안정성을 향상시키기 위해서 칩 외부에 위치되었던 수동소자들이 없어지게 되었다. 또한 저 전력 버퍼를 이용해서 기존의 DC-DC 변환기보다 효율을 평균 3%정도 향상 시켰다. 제안한 변환기는 측정 결과, 부하전류 200mA에서 1.17%의 미만의 출력전압 리플을 가지며 최대 83.9%의 전력효율을 가진다.

Metal-Insulator-Metal 캐패시터의 응용을 위한 비정질 BaTi4O9 박막의 전기적 특성 (Electrical Properties of the Amorphous BaTi4O9 Thin Films for Metal-Insulator-Metal Capacitors)

  • 홍경표;정영훈;남산;이확주
    • 한국재료학회지
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    • 제17권11호
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    • pp.574-579
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    • 2007
  • Amorphous $BaTi_4O_9$ ($BT_4$) film was deposited on Pt/Si substrate by RF magnetron sputter and their dielectric properties and electrical properties are investigated. A cross sectional SEM image and AFM image of the surface of the amorphous $BT_4$ film deposited at room temperature showed the film was grown well on the substrate. The amorphous $BT_4$ film had a large dielectric constant of 32, which is similar to that of the crystalline $BT_4$ film. The leakage current density of the $BT_4$ film was low and a Poole-Frenkel emission was suggested as the leakage current mechanism. A positive quadratic voltage coefficient of capacitance (VCC) was obtained for the $BT_4$ film with a thickness of <70 nm and it could be due to the free carrier relaxation. However, a negative quadratic VCC was obtained for the films with a thickness ${\geq}96nm$, possibly due to the dipolar relaxation. The 55 nm-thick $BT_4$ film had a high capacitance density of $5.1fF/{\mu}m^2$ with a low leakage current density of $11.6nA/cm^2$ at 2 V. Its quadratic and linear VCCs were $244ppm/V^2$ and -52 ppm/V, respectively, with a low temperature coefficient of capacitance of $961ppm/^{\circ}C$ at 100 kHz. These results confirmed the potential suitability of the amorphous $BT_4$ film for use as a high performance metal-insulator-metal (MIM) capacitor.

130 nm CMOS 공정을 이용한 UWB High-Band용 저전력 디지털 펄스 발생기 (Digital Low-Power High-Band UWB Pulse Generator in 130 nm CMOS Process)

  • 정창욱;유현진;어윤성
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권7호
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    • pp.784-790
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    • 2012
  • 본 논문에서는 UWB의 6~10 GHz 주파수 대역을 위한 디지털 방식의 CMOS UWB 펄스 발생기를 제안하였다. 제안된 펄스 발생기는 매우 적은 전력 소모와 간단한 구조로 설계 및 구현되었다. 이 펄스 발생기는 가변되는 shunt capacitor 방식으로 구성된 CMOS delay line을 사용하여 중심 주파수를 제어할 수 있게 하였고, Gaussian Pulse Shaping 회로를 이용하여 FCC 등에서 제시하는 UWB 스펙트럼 규정을 만족할 수 있도록 설계하였다. 측정결과, 가변 가능한 중심 주파수는 4.5~7.5 GHz까지 자유롭게 조절이 가능하였고, 펄스의 폭은 대략 1.5 ns였다. 그리고 10 MHz의 PRF 조건에서 310 mV pp의 크기의 펄스 신호를 보여주었다. 회로는 0.13 um CMOS 공정으로 제작되었고, 코어의 크기는 $182{\times}65um^2$로 매우 작은 크기로 설계되었으며, 평균 소모 전력은 1.5 V 전원을 사용하는 출력 buffer에서 11.4 mW를 소모하고, 이를 제외한 코어에서는 0.26 mW의 매우 작은 전력을 소모하고 있다.

Phase-shifted FB-ZVS PWM 스위칭을 이용한 Micorwave oven 구동회로 설계 (A Design of Driving Circuit for Microwave oven using Phase-shifted FB-ZVS PWM Switching)

  • 이완윤;정교범;신판석
    • 전력전자학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.265-272
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    • 2001
  • 기존의 전자레인지의 마그네트론 구동용 전원장치는 성층 철심을 사용한 60[Hz]고압 변압기, 큰 용량의 콘덴서와 싸이리스터를 이용한 위상제어 회로를 사용하기 때문에 부피가 크고 무거우며, 저효율의 단점을 가지고 있다. 본 논문은 출력 600[W]마그네트론을 장착한 전자레인지의 전원장치로 최대출력1[kW], 스위칭 주파수20[kHz]의 Phase-shifted Full-Bridge(FB)Zero-Voltage-Switched(ZVS) PWM 컨버터의 사용을 제안하고, 이를 개발.적용하여 전체 시스템의 경량화 및 고전력밀도의 목적을 달성하였다.

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새로운 2차측 능동 클램프회로의 영전압 영전류 스위칭 Full Bridge DC-DC 컨버터 (Zero Voltage and Zero Current Switching Full Bridge DC-DC Converter Using Novel Secondary Active Clamp)

  • 김병철;김형곤;김광헌
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 전문대학교육위원 P
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    • pp.13-15
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    • 1999
  • The zero voltage and zero current switching(ZVZCS) full bridge (FB) PWM converter using secondary active clamp is characterized by high efficiency, good ZVZCS characteristic, simple topology and low cost. But at the period for discharge of the secondary clamp capacitor, peak pulses and ringing pulse occur in rectified secondary side of the converter. In this paper, a novel secondary active clamp circuit for the ZVZCS FB PWM converter is proposed and a 50 kHz, 500 W prototype converter was experimented for verification of the converter characteristics. It was verified that high voltage peak pulses and ringing pulse on secondary rectified waveforms of the converter are decreased effectively.

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중성점 전류 리플을 고려한 3-레벨 인버터의 공간 벡터 펄스폭 변조 기법 (A SVPWM for the Small Fluctuation of Neutral Point Current in Three-level Inverter)

  • 김래영;이요한;현동석
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 1998년도 연구회 합동 학술발표회 논문집
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    • pp.33-37
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    • 1998
  • For the high power variable speed applications, the DCTLI(diode clamped three-level inverter) have been widely used. This paper describes the analysis of the neutral point current of the DCTLI and the improved space vector-based PWM strategy considering the switching frequency of power devices, that minimizes the fluctuation of the neutral point current in spite of high modulation index region and low power factor. It contributes to decrease the capacitance of dc-link capacitor bank and to increase the neutral point voltage controllable region. Especially, even if second (or even) order harmonic is induced in load current (at this situation, is was investigated that the general control method can not suppress the neutral point voltage variation), this PWM can provide effective control method to suppress the neutral point voltage variation. Various simulation results by means of Matlab/Simulation are presented to verify the proposed PWM.

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A Novel a-Si TFT Backplane Pixel Structure Using Bootstrapped Voltage Programming of AM-OLED Displays

  • Pyon, Chang-Soo;Ahn, Seong-Jun;Kim, Cheon-Hong;Jun, Jung-Mok;Lee, Jung-Yeal
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2005년도 International Meeting on Information Displayvol.II
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    • pp.898-901
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    • 2005
  • We propose a novel pixel structure using bootstrapped voltage programming for amorphoussilicon TFT backplane of AM-OLED (Active Matrix-Organic Light Emitting Diode) displays. The proposed structure is composed of two TFTs and one capacitor. It operates at low drive voltage ($0{\sim}5V$) which can reduce power consumption comparing with the conventional pixel circuit structure using same OLED material. Also, it can easily control dark level and use commercial mobile LCD ICs. In this paper, we describe the operating principle and the characteristics of the proposed pixel structure and verify the performance by SPICE simulation comparing with the conventional pixel structure.

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변형된 벨리필 구조와 전하펌프 커패시터가 결합되어 필라멘트 예열기능과 역률개선능력을 가진 형광등용 전자식 안정기 (Electronic Ballast with Modified Valley fill and Charge Pump Capacitor for Prolonged Filaments Preheating and Power Factor Correction)

  • 채균;류태하;조규형
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 F
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    • pp.2798-2800
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    • 1999
  • A new circuit, modified valley fill (MVF) combined with resonant inductor of the self-excited resonant inverter and charge pump capacitors(CPCs), is presented to achieve high PF electronic ballast providing sufficient preheat current to lamp filaments for soft start maintaining low DC bus voltage. The MVF can adjust the valley voltage higher than half the peak line voltage. The CPCs draw the current from the input line to make up the current waveform during the valley interval. The measured PF and THD are 0.99 and 12%, respectively. The lamp current CF is also acceptable in the proposed circuit. The proposed circuit is suitable for implementing cost-effective electronic ballast.

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