• 제목/요약/키워드: Operation transconductance amplifier

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A Power-Efficient CMOS Adaptive Biasing Operational Transconductance Amplifier

  • Torfifard, Jafar;A'ain, Abu Khari Bin
    • ETRI Journal
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    • 제35권2호
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    • pp.226-233
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    • 2013
  • This paper presents a two-stage power-efficient class-AB operational transconductance amplifier (OTA) based on an adaptive biasing circuit suited to low-power dissipation and low-voltage operation. The OTA shows significant improvements in driving capability and power dissipation owing to the novel adaptive biasing circuit. The OTA dissipates only $0.4{\mu}W$ from a supply voltage of ${\pm}0.6V$ and exhibits excellent high driving, which results in a slew rate improvement of more than 250 times that of the conventional class-AB amplifier. The design is fabricated using $0.18-{\mu}m$ CMOS technology.

OTA를 이용한 오차 증폭기의 특성 (Characteristic of Error Amplifier Using OTA)

  • 송재훈;김희준;정원섭;임동빈
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(5)
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    • pp.185-188
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    • 2001
  • This paper proposes an error amplifier circuit using OTA(Operational Transconductance Amplifier) which is the main constituent element in pulse width modulation circuit. The proposed OTA error amplifier circuit is featured by simple circuit configuration, excellent high frequency characteristics and bias current controlled output. Through the experiment of pulse width modulation circuit, the validity of the operation of the OTA error amplifier circuit is verified.

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전류-제어 인덕터 및 FDNR 시뮬레이션을 위한 능동-RC 회로 합성 (Active-RC Circuit Synthesis for the Simulation of Current-Controllable Inductors and FDNRs)

  • Park, Ji-Mann;Shin, Hee-Jong;Chung, Won-Sup
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권12호
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    • pp.54-62
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    • 2003
  • OTA를 이용한 전류-제어 인덕터를 시뮬레이션하기 위한 체계적인 합성 과정을 기술했다. 그 합성 과정을 통해 세 개의 시뮬레이티드 인덕터를 설계했고, 그 중에서 두 개는 새롭게 설계된 것이다. 또한, 이 합성 과정을 전류-제어 FDNR 설계에 적용했다. 설계된 회로들의 동작 원리를 제시했고, 실험을 통해 설계 이론의 타당성을 증명했다. FDNR을 전류-제어 대역-통과 여파기에 응용한 예도 제시했다.

전류-제어 슈미트 트리거를 이용한 전류-제어 톱니파 발생기 (Current-controllable saw-tooth waveform generators using current-tunable Schmitt trigger)

  • 정원섭;이명호
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권7호통권361호
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    • pp.31-36
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    • 2007
  • 주파수를 직류 바이어스 전류로 제어할 수 있는 톱니파 발생기를 제안하였다. 제안된 발생기는 연산 트랜스컨덕턴스 증폭기 (OTA)를 스위치 소자로 이용하고 있으며, 회로 구성이 간단하면서도 넓은 주파수 스윙 능력을 갖는 특징을 가지고 있다. 발생기 회로를 상용화된 개별 소자들로 구성하여 실험한 결과, 발생기 회로의 전류-대-주파수 전달 특성의 선형성이 우수하고 비교적 낮은 온도 감도를 보인다는 것을 알았다.

가변형 저항 센서를 위한 새로운 방식의 인터페이스 회로 설계에 관한 연구 (The Study about the New Method of Interface Circuit Design for Variable Resistive Sensors)

  • 김동용;박지만;차형우;정원섭
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.749-752
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    • 1999
  • A new interface circuit for variable resistive sensors is proposed. The interface circuit compose of only two strain gages, a voltage-to-current converter, and current mirror with two outputs. A new dual slope A/D converter based on linear operational transconductance amplifier for the testing of prototype interface circuit is also described. The theory of operation is presented and experimental results are used to verify the theoretical predictions. The results show close agreement between predicted behaviour and experimental performance.

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전원전압 1.0V 산소 및 과산화수소 기반의 정전압분극장치 설계 (Design of 1.0V O2 and H2O2 based Potentiostat)

  • 김재덕;;최성열;김영석
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.345-352
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    • 2017
  • 본 논문에서는 전원전압 1V에서 동작하는 산소 및 과산화수소 기반의 혈당전류를 측정할 수 있는 통합형 정전압분극장치를 설계하고 제작하였다. 정전압분극장치는 저전압 OTA, 캐스코드 전류거울 그리고 모드 선택회로로 구성되어 있다. 정전압분극장치는 산소 및 과산화수소 기반에서 혈당의 화학반응으로 발생하는 전류를 측정할 수 있다. OTA의 PMOS 차동 입력단의 바디에는 순방향전압을 인가하여 문턱전압을 낮추어 낮은 전원전압이 가능하도록 하였다. 또한 채널길이변조효과로 인한 전류의 오차를 줄이기 위해 캐스코드 전류거울이 사용되었다. 제안한 저전압 정전압분극장치는 Cadence SPECTRE를 이용하여 설계하였으며, 매그나칩 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 제작되었으며 회로의 크기는 $110{\mu}m{\times}60{\mu}m$이다. 전원전압 1.0V에서 소모전류는 최대 $46{\mu}A$이다. 페리시안화칼륨($K_3Fe(CN)_6$)을 사용하여 제작된 정전압분극장치의 성능을 확인하였다.

A 1.5 V High-Cain High-Frequency CMOS Complementary Operational Amplifier

  • Park, Kwangmin
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제2권4호
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    • pp.1-6
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    • 2001
  • In this paper, a 1.5 V high-gain high-frequency CMOS complementary operational amplifier is presented. The input stage of op-amp is designed for supporting the constant transconductance on the Input stage by consisting of the parallel-connected rail-to-rail complementary differential pairs. And consisting of the class-AB rail-to-rail output stage using the concept of elementary shunt stage and the grounded-gate cascode compensation technique for improving the low PSRR which was a disadvantage in the general CMOS complementary input stage, the load dependence of open loop gain and the stability of op- amp on the output load are improved, and the high-gain high-frequency operation can be achieved. The designed op-amp operates perfectly on the complementary mode with the 180° phase conversion for a 1.5 V supply voltage, and shows the DC open loop gain of 84 dB, the phase margin of 65°, and the unity gain frequency of 20 MHz. In addition, the amplifier shows the 0.1 % settling time of .179 ㎲ for the positive step and 0.154 ㎲ for the negative step on the 100 mV small-signal step, respectively, and shows the total power dissipation of 8.93 mW.

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전영역에서 선형 전류 관계를 갖는 일정 트랜스컨덕턴스 연산 증폭기의 설계 (A Constant-gm Global Rail-to-Rail Operational Amplifier with Linear Relationship of Currents)

  • 장일권;곽계달;박장우
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제37권2호
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    • pp.29-36
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    • 2000
  • 본 논문에서는 트랜지스터 동작영역에 독립적인 일정 트랜스컨덕턴스 rail-to-tail 입력회로 및 AB-급 출력회로를 갖는 2단 연산증폭기를 제시한다. rail-to-rail 입력회로는 추가 NMOS 및 PMOS 차동 입력단 구조를 사용하여, 전체 동상 입력 전압에서 항상 일정한 트랜스컨덕턴스를 갖도록 하였다. 이러한 입력단 회로는 기존 MOS의 정확한 전류-전압 관계식을 사용하지 않고, 트랜지스터의 동작영역에서, 즉 강 반전 및 약 반전, 독립적인 새로운 광역 선형 전류관계를 제안한다. 본 논문에서 제안한 입력단 회로를 SPICE를 사용하여 모의실험 결과, 전체 동상 입력 전압에 대해서 4.3%의 변화율이 나타남을 검증하였다. AB-급 출력단 회로는 공급 전압원에 독립적인 일정한 동작 전류값을 갖고, 출력 전압은 Vss+0.1에서 Vdd-0.15까지 구동하는 전압 특성을 나타내었다. 또한 출력단은 AB-급 궤환 제어 방식을 사용하여 저전압에서 동작 할 수 있다. 전체 연산 증폭기의 단일-이득 주파수 및 DC 전압이득 변화율은 각각 4.2% 및 12%로 나타냈다.

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50[MHz] 이상의 대역폭을 갖는 OTA 설계 (The Design of OTA Which Has Band-width Above 50[MHz])

  • 김석;방준호;윤창훈;김동용
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1990년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.525-528
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    • 1990
  • In this paper, a CMOS Operational Transconductance Amplifier (OTA) which is used for high-frequency operation has been designed and simulated by SPICE 2G program. To increase input linear range, the input stage is designed by cross-coupled pair. And the output stage insert buffer stage for the buffing and gain. The band-width of designed OTA is $50{\sim}60$ [MHz].

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CMOS 공정을 이용한 15MHz, 2.6mW, 6차 대역통과 Gm-C 필터 (A CMOS 15MHz, 2.6mW, sixth-order bandpass Gm-C filter)

  • 유창식;정기욱;김원찬
    • 전자공학회논문지C
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    • 제34C권6호
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    • pp.51-57
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    • 1997
  • Low-voltage, low-power gm-C filter utilizing newly dveloped operational transconductance amplifier (OTA) is described in this paper. The OTA has only two MOS transistors in saturation region between $V_{DD}$ and GND, and thus low voltage operation is possible. To improve the linearity, the OTA is made differential. Common mode feedback, essential in differential circuit, requires no additional implemented in $0.8\mu\textrm{m}$ CMOS process, and the center frequency can be controlled from 15MHz with 3.0V single power supply.

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