• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.627-633
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• 2015

본 논문에서는 고속 PMIC(Power Management Integrated Circuit) 회로를 위한 저전압 입력 보호기능을 가지는 모바일용 LDO(Low Drop-Out) 레귤레이터를 설계하였다. 설계된 LDO 레귤레이터는 밴드갭 기준전압회로, 오차 증폭회로, 파워 트랜지스터 등으로 이루어진다. LDO 레귤레이터는 3.3 V 전원전압으로부터 2.5 V 출력을 갖도록 설계되었으며, 저전압 입력보호 기능을 하는 UVLO 회로는 전원부와 파워 트랜지스터 사이에 삽입된다. 또한 UVLO는 3.3 V 구동전압에서, 하강시 1.2 V 에서 LDO 레귤레이터 동작을 멈추게 하고, 구동전압 상승 시 2.5 V 에서 LDO 레귤레이터가 정상 동작한다. $0.35{\mu}m$ 5 V 저전압 CMOS 공정을 사용하여 모의실험 한 결과, 설계한 LDO 레귤레이터는 0.713 mV/V의 라인레귤레이션을 가지고, 부하전류가 0 mA에서 40 mA로 변할 때 $8.35{\mu}V/mA$의 로드레귤레이션을 보였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권1호
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• pp.220-225
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• 2018

A class E power oscillator is demonstrated for 6.78-MHz wireless power transfer system. The oscillator is designed with a class E power amplifier to use an LC feedback network with a high-Q inductor between the input and the output. Multiple capacitors are used to minimize the variation of the oscillation frequency by capacitance tolerance. The gate and drain bias voltages with opposite characteristics to make the frequency shift of the oscillator are connected in a resistance distribution circuit located at the output of the low drop-out regulator and supplied bias voltages for class E operation. The measured output of the class E power oscillator, realized using the co-simulation, shows 9.2 W transmitted power, 6.98 MHz frequency and 86.5% transmission efficiency at the condition with 20 V $V_{DS}$ and 2.4 V $V_{GS}$.

• 전기전자학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.90-97
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• 2010

본 논문에서는 DT-CMOS(Dynamic Threshold voltage CMOS) 스위칭 소자와 DTMOS Error Amplifier를 사용한 고 효율 전원 제어 장치(PMIC)를 제안하였다. 높은 출력 전류에서 고 전력 효율을 얻기 위하여 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 방식을 사용하여 PMIC를 구현하였으며, 낮은 온 저항을 갖는 DT-CMOS를 설계하여 도통 손실을 감소시켰다. 벅 컨버터(Buck converter) 제어 회로는 PWM 제어회로로 되어 있으며, 삼각파 발생기, 밴드갭 기준 전압 회로, DT-CMOS 오차 증폭기, 비교기가 하나의 블록으로 구성되어 있다. 제안된 DT-CMOS 오차증폭기는 72dB DC gain과 83.5위상 여유를 갖도록 설계하였다. DTMOS를 사용한 오차증폭기는 CMOS를 사용한 오차증폭기 보다 약 30%정도 파워 소비 감소를 보였다. Voltage-mode PWM 제어 회로와 낮은 온 저항을 스위칭 소자로 사용하여 구현한 DC-DC converter는 100mA 출력 전류에서 95%의 효율을 구현하였으며, 1mA이하의 대기모드에서도 높은 효율을 구현하기 위하여 LDO를 설계하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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• pp.630-633
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• 2021

전달받은 음성신호를 전기신호로 바꾸어주는 마이크로폰은 라디오, 스마트 기기, 차량 등의 다양한 산업 분야에 널리 사용되어왔다. 최근 스마트폰 기술의 발달과 무선이어폰의 소형화에 따라 초소형 고감도 마이크로폰에 대한 요구가 증가하고 있다. 차세대 초소형 마이크로폰 시스템의 후보로 MEMS 센서가 개발되고 있으며 이를 지원하는 ROIC 대한 개발 또한 활발하다. 마이크로폰 시스템은 주변의 잡음뿐만 아니라, 함께 사용되는 전자회로의 잡음에 대해서도 민감하므로, 낮은 노이즈를 갖는 전원을 공급할 수 있는 전원장치와 노이즈를 최소화할 수 있는 설계 방법들이 필요하다. 이에 본 논문은 MEMS 마이크로폰 센서 모듈에 사용 가능한 낮은 전원 노이즈를 갖는 LDO(low drop output) 레귤레이터 IC 구조를 제안한다. 제안한 회로는 2.0~3.6V를 공급받아 1.3V의 출력을 내보낼 수 있으며 라이트 로드에서 10mA까지 드라이브할 수 있다. 제안하는 LDO는 1.2mV/V의 line regulation, 0.63mV/mA의 load regulation 특성을 가지며 20Hz~20kHz까지 누적 적분 출력 잡음은 13uV 이하의 특성을 가진다. TSMC 180nm 공정으로 post layout simulation을 진행하였으며 설계한 칩의 면적은 325㎛ × 165㎛다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제13권1호
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• pp.48-57
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• 2013

This paper presents a power management system of the dye-sensitized solar cell (DSSC) for ubiquitous sensor network (USN) applications. The charge pump with a luminance-controlled oscillator regulates the load impedance of the DSSC to track the maximum power point (MPP) under various light intensities. The low drop-out regulator with a hysteresis comparator supplies intermittent power pulses that are wide enough for USN to communicate with a host transponder even under dim light conditions. With MPP tracking, approximately 50% more power is harvested over a wide range of light intensity. The power management system fabricated using $0.13{\mu}m$ CMOS technology works with DSSC to provide power pulses of $36{\mu}A$. The duration of pulses is almost constant around $80{\mu}s$ (6.5 nJ/pulse), while the pulse spacing is inversely proportional to the light intensity.

• 전기전자학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.12-18
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• 2023

각각의 큐빗(qubit)을 개별적으로 상온의 제어 회로에 연결하는 현재의 회로 기술은 양자 컴퓨터의 확장성, 신뢰성을 갖추는 데 있어 한계를 가지고 있으며, 집적도 측면에서 극저온의 CMOS 기술 기반 인터커넥트 회로 기술을 통해 기존 기술 대비 인터커넥트의 복잡도, 시스템 안정도 및 사이즈, 그리고 가격 경쟁력을 획기적으로 개선할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 외부의 전기적 자극에 민감하며 양자 상태를 일정 시간 이상 유지할 수 없는 큐빗의 특성으로 인한 문제를 극복하고, 확장성과 신뢰성을 양자 컴퓨터 실현을 위한 CMOS 기술 기반 집적화된 센싱 및 제어 회로 기술에 대해 소개한다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권3호
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• pp.59-66
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• 2015

본 논문에서는 4bit SAR-ADC(Successive Approximation ADC) 기반의 LDO(Low Drop-Out Regulator)와 파워 트랜지스터의 사이즈 선택을 통하여 DC-DC 벅 컨버터의 효율을 개선하는 방법을 제안한다. 제안하는 회로는 부하 전류에 따라서 파워 트랜지스터 사이즈를 선택하여 DC-DC 벅 컨버터의 효율을 개선한다. 이를 위해, 우리는 스위칭 손실과 전도 손실이 교차하는 지점을 파워 트랜지스터의 적절한 사이즈로 선택하였다. 또한, standby mode 또는 sleep mode로 동작 시에는 효율을 개선하기 위해 LDO로 동작하도록 하였다. 제안하는 회로는 4bit로 파워 트랜지스터 사이즈(X1, X2, X4, X8)를 선택하였고, 저부하에서 단일 사이즈를 이용한 기존의 방식보다 최대 25%의 효율 개선을 얻을 수 있었다. 입력 전압은 5V, 출력 전압은 3.3V, 최대 부하 전류는 500mA이다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권6호
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• pp.43-49
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• 2015

본 논문에서는 모바일 기기의 배터리 무선 충전을 위해 효율이 향상된 자기공진방식 무선전력전송 시스템을 제시한다. 전송 효율의 향상과 소형화를 위해 HFSS를 이용한 전자기 시뮬레이션을 통해 공진기 구조를 설계 및 제작하였다. 입력 임피던스와 출력 임피던스 차이에 의한 반사를 줄이기 위해 임피던스 매칭 네트워크를 적용하였다. 모바일 기기의 배터리 충전을 위해 $0.35{\mu}m$ BCD 공정을 이용하여 정류회로와 레귤레이터를 포함하는 전력수신 칩을 설계하였다. 무선전력전송 시스템 효율은 최대 75.1%를 보였으며 시스템 검증을 위한 실험에서 최대 70cm거리에서 상용화된 휴대폰 배터리(3.7V, 6.11Wh, 1680mAh)를 부하로 사용하여 충전을 확인하였다.