본 논문에서는 GaN HEMT 소자를 이용한 X-대역 반도체 전력 증폭 장치(SSPA)의 설계 및 제작에 대하여 논의한다. 반도체 전력 증폭 장치는 안정적인 전원을 공급해 주는 전원공급기, 통신과 내부 모듈을 제어하기 위한 제어부, RF 신호를 증폭하기 위한 RF부로 구성된다. 특히, RF부를 구성하는 능동 소자로 TriQuint사의 GaN HEMT Bare 소자를 이용하였다. RF부는 초단, 드라이브 단, 메인 출력 단으로 구성되어 있으며, 각 앰프는 입 출력 정합을 통하여 구현하였다. 제작된 반도체 전력 증폭 장치는 X-대역(500 MHz 대역폭)에서 duty 26 %, 최장 펄스 100 us 조건에서 300 W 이상의 출력을 얻을 수 있었으며, 향후 선박용 레이더 시스템에 적용할 예정이다.
본 논문에서는 IEEE 802.11n 표준과 같은 근거리 무선통신망 응용을 위한 10비트 100MS/s 27.2mW $0.8mm^2$ 0.18um CMOS ADC를 제안한다. 제안하는 ADC는 고속 동작에 적합한 3단 파이프라인 구조를 기반으로 제작되었으며 각단에 공통적으로 사용되는 증폭기, 프리앰프 및 저항열을 최대한 효율적으로 공유함으로써 전력 소모 및 면적을 최소화하였다. 첫 번째 MDAC과 두 번째 MDAC에는 스위치 저항과 메모리 효과가 없는 증폭기 공유기법을 사용하였고, 세 개의 4비트 flash ADC에는 단 하나의 저항열만을 사용하는 동시에 두 번째 flash ADC와 세 번째 flash ADC에는 프리앰프를 공유하여 전력 소모와 면적을 최소화하였다. 보간 기법을 사용하여 요구되는 프리앰프의 수를 반으로 줄였으며, 프리앰프의 공유 및 보간 기법으로 인한 영향을 최소화하기 위해 낮은 킥-백 잡음을 갖는 비교기를 추가로 제안하였다. 제안하는 시제품 ADC는 0.18um 1P6M CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 DNL 및 INL은 10비트 해상도에서 각각 최대 0.83LSB와 1.52LSB의 수준을 보이며, 동적 성능으로는 100MS/s의 동작 속도에서 각각 52.1dB의 SNDR과 67.6dB의 SFDR을 갖는다. 시제품 ADC의 칩 면적은 $0.8mm^2$이며 전력 소모는 1.8V 전원 전압을 인가하였을 때 100MS/s에서 27.2mW이다.
본 논문에서는 OFDM 통신 시스템에서 발생하는 높은 PAPR(Peak to Average Power Ratio) 문제를 해결하기 위해 NLMS(Normalized Least Mean Square) 알고리즘을 이용한 전치왜곡 기법을 제안한다. 제안된 기법은 기본적으로, HPA(High Power Amplifier)치 비선형 왜곡 특성을 추정하고, HPA에 그와 반대되는 특성으로 신호를 변환하여 입력함으로써 비선형 왜곡에 대한 보상이 이루어진다. 뿐만 아니라, NLMS 알고리즘을 통하여 전치 왜곡기의 특성이 자동적으로 갱신되므로 HPA의 비선형 왜곡 특성의 변화에도 그에 맞는 정확한 보상이 이루어질 수 있다. 성능분석 결과, 제안된 NLMS 전치 왜곡기는 IBO(Input Back Off)가 $0\;\cal{dB}$일 경우, 기존의 적응성이 없는 수식적인 전치 왜곡기보다 약 $0.5\;\cal{dB}$의 SNR 손실을 보인다. 하지만 IBO가 $3\;\cal{dB}$ 이상에서 이들의 성능의 거의 같아지며, 제안된 전치 왜곡기는 HPA의 특성 변화에 적응성을 가지므로 실제 시스템에서 기존의 수식적인 전치 왜곡기보다 매우 효과적이라 할 수 있다.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제17권4호
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pp.552-560
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2017
This paper presents a transceiver chipset realized in a $0.13-{\mu}m$ CMOS technology for serial digital interface of video data transmission, which compensates the electrical cable loss of 45 dB in maximum at 1.5 Gbps. For the purpose, the TX equips pre-emphasis in the main driver by utilizing a D-FF with clocks generated from a wide-range tuning PLL. In RX, two-stage continuous-time linear equalizers and a limiting amplifier are exploited as a front-end followed by a 1/8-rate CDR to retime the data with inherent 1:8 demultiplexing function. Measured results demonstrate data recovery from 270 Mbps to 1.5 Gbps. The TX consumes 104 mW from 1.2/3.3-V supplies and occupies the area of $1.485mm^2$, whereas the RX dissipate 133 mW from a 1.2-V supply and occupies the area of $1.44mm^2$.
한국정보디스플레이학회 2003년도 International Meeting on Information Display
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pp.1021-1023
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2003
We studied field-emission characteristics of CNTs under various pre-treatment with $NH_{3}$ plasma on the substrate. The turn-on electric field is the lowest value and field enhancement factor (${\beta}$) is he highest value in CNTs pre-treated by $NH_3$ plasma (80 W and 5 min). The field-emission property of CNTs grown on the Ta substrate is slightly better than on the W substrate.
We fabricated 40 Gb/s front-end optical receivers using spot-size converter integrated waveguide photodiodes (SSC-WGPDs). The fabricated SSC-WGPD chips showed a high responsivity of approximately 0.8 A/W and a 3 dB bandwidth of approximately 40 GHz. A selective wet-etching method was first adopted to realize the required width and depth of a tapered waveguide. Two types of electrical pre-amplifier chips were used in our study. One has higher gain and the other has a broader bandwidth. The 3 dB bandwidths of the higher gain and broader bandwidth modules were about 32 and 42 GHz, respectively. Clear 40 Gb/s non-return-to-zero (NRZ) eye diagrams showed good system applicability of these modules.
IEC and CISPR have continuously endeavored the measurement method of Immunity Test as international unification, but not established yet. The main reason is that the measurement method and the normalization of threshold to obtain the complicated parameters for Immunity Test are difficult. Thus, the Immunity Test Setups are used differently according to the measured electromagnetic environments. This study developed an Immunity Test System and Algorithm for measurement software suitable for IEC801-3 Regulatons using ready-made amplifier, signal generator, and developes interconnecting interface board interacting with other appratus i.e., RF Switch, Power Meter, Field Sensor and Pre-amp. We are to develope an automated software using Top/Down and OOP(Object Oriented Programming) method.
본 논문에서는 GaN HEMT 소자를 이용한 고출력 고효율 특성을 가지는 광대역 SSPA의 개발을 다루고 있다. 개발한 SSPA는 8W 급과 15W 급의 GaN HEMT 소자를 사용하여 Pre-Drive 증폭단을 구성하였으며, Drive 증폭단은 50W/150W급 GaN HEMT 소자를 직/병렬구조로 사용하였다. Main 증폭단은 4-way 분배기와 결합기를 이용한 Balanced Structure를 적용하여 높은 출력을 구현하였으며, 안정적인 동작을 위하여 음(-)전원 제어 회로와 출력신호 검출 회로를 포함하고 있다. 제작된 SSPA의 사용가능 대역은 2.9GHz~3.3GHz로 단일전원을 사용하고 있으며 100us 펄스 폭, 10% Duty Cycle 조건에서 60dB의 전압이득, 1kW 출력과 약 28% 효율 특성을 가지는 것으로 측정되었다. 본 논문에서 개발한 SSPA는 S-대역을 사용하는 레이더시스템의 송신단에 적용될 수 있다.
This study was conducted to develop an automatic egg inspection system for detecting creaked eggs based on acoustic impulse response. This system includes a sound generator, a sound sensor with signal conditioner, and a computer. The sound generator that hit the sharp of the dull edges of an egg was constructed with a ceramic ball pendulum attached to a rotary type solenoid. The signal conditioner included a pre-amplifier and a digital signal processing (DSP) board. The parameters for distinguishing cracked and normal eggs were the area, the geometric centroid and the resonance frequency of power spectrum of the acoustic signal generated. An algorithm for on-line detection of the continuous transferring eggs was developed. The performance tests resulted with 91% success rate to separate cracked and normal eggs at the rate of 1 second per an egg.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제7권1호
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pp.36-42
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2007
A low-power compact driver for multistandard physical layer is presented. The proposed driver achieves low power and small area through the voltage-mode driver with trans-impedance configuration and the novel hybrid driver,. In the voltage-mode driver, a trans-impedance configuration alleviates the problem of limited common-mode range of error amplifiers and the area and power overhead due to pre-amplifier. For a standard with extended output swing, only current sources are added in parallel with the voltage-mode driver, which is named a 'hybrid driver'. The hybrid architecture not only increases output swing but reduces overall driver area. The overall driver occupies $0.14mm^2$. Power consumptions under 3.3-V supply are 24.5 mW for the voltage-mode driver and 44.5 mW for the hybrid driver.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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