• 제목/요약/키워드: S&P 잡음

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무인차량용 단거리 라이다 시스템을 위한 멀티채널 트랜스임피던스 증폭기 어레이 (Multi-channel Transimpedance Amplifier Arrays in Short-Range LADAR Systems for Unmanned Vehicles)

  • 장영민;김성훈;조상복;박성민
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권12호
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    • pp.40-48
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    • 2013
  • 본 논문에서는 0.18um CMOS(1P6M) 공정을 이용하여 무인차량용 단거리 라이다 시스템을 위한 멀티채널 트랜스임피던스 증폭기(TIA) 어레이 회로를 구현하였다. 트랜스임피던스 증폭기 어레이 구조는 전압모드 $4{\times}4$ 채널 Inverter TIA 어레이와 전류모드 $4{\times}4$ 채널 Common-Gate(CG) TIA 어레이 두 가지를 설계했으며, 전체적으로 $4{\times}8$의 32-채널을 갖도록 설계하였다. 먼저, Inverter TIA는 피드백 저항을 가진 Inverter 입력구조와 CML 출력버퍼단으로 구성되어 있으며, 저잡음 및 저전력 특성뿐 아니라, virtual ground를 갖도록 설계함으로써 DC 전류조절이 가능하여 이득과 출력 임피던스 컨트롤이 가능하도록 하였다. 또한, CG-TIA는 on-chip bandgap reference로부터 bias 전압을 이용하고, 소스팔로워 출력버퍼를 사용하여 고주파수 이득을 높였으며, 기본적인 구조 상 CG-TIA는 채널당 칩 면적이 Inverter TIA에 비해 1.26배 작게 설계되었다. 포스트 레이아웃 시뮬레이션 결과, 제안한 Inverter TIA 어레이는 각 채널당 57.5-dB${\Omega}$ 트랜스임피던스 이득, 340-MHz 대역폭, 3.7-pA/sqrt(Hz) 평균 잡음전류 스펙트럼 밀도, 및 2.84-mW (16채널 45.4-mW) 전력소모를 가졌다. CG-TIA 어레이는 채널당 54.5-dB${\Omega}$ 트랜스임피던스 이득, 360-MHz 대역폭, 9.17-pA/sqrt(Hz) 평균 잡음전류 스펙트럼 밀도, 4.24-mW (16채널 67.8-mW) 전력소모를 가졌다. 단, 펄스 시뮬레이션 결과, CG-TIA 어레이가 200-500-Mb/s 동작속도에서 훨씬 깨끗하게 구분 가능한 출력펄스를 보였다.

Software Defined Radio 시스템을 위한 14비트 150MS/s 140mW $2.0mm^2$ 0.13um CMOS A/D 변환기 (A 14b 150MS/s 140mW $2.0mm^2$ 0.13um CMOS ADC for SDR)

  • 유필선;김차동;이승훈
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권4호
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    • pp.27-35
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    • 2008
  • 본 논문에서는 고해상도와 높은 신호처리속도, 저전력 및 소면적을 동시에 요구하는 Software Defined Radio (SDR) 시스템 응용을 위한 14비트 150MS/s 0.13um CMOS ADC를 제안한다. 제안하는 ADC는 고해상도를 얻기 위한 특별한 보정 기법을 사용하지 않는 4단 파이프라인 구조로 설계하였고, 각 단의 샘플링 커패시턴스와 증폭기의 입력 트랜스컨덕턴스에 각각 최적화된 스케일링 계수를 적용하여 요구되는 열잡음 성능 및 속도를 만족하는 동시에 소모되는 전력을 최소화하였다. 또한, 소자 부정합에 의한 영향을 줄이면서 14비트 이상의 해상도를 얻기 위해 MDAC의 커패시터 열에는 인접신호에 덜 민감한 3차원 완전 대칭 구조의 레이아웃 기법을 제안하였으며, 온도 및 전원 전압에 독립적인 기준 전류 및 전압 발생기를 온-칩 RC 필터와 함께 칩 내부에 집적하고 칩 외부에 C 필터를 추가로 사용하여 스위칭 잡음에 의한 영향을 최소화하였고, 선택적으로 다른 크기의 기준 전압 값을 외부에서 인가할 수 있도록 하였다. 제안하는 시제품 ADC는 0.13um 1P8M CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 DNL 및 INL은 14비트 해상도에서 각각 최대 0.81LSB, 2.83LSB의 수준을 보이며, 동적 성능은 120MS/s와 150MS/s의 동작 속도에서 각각 최대 64dB, 61dB의 SNDR과 71dB, 70dB의 SFDR을 보여준다. 시제품 ADC의 칩 면적은 $2.0mm^2$ 이며 전력 소모는 1.2V 전원 전압에서 140mW이다.

3성분 지오폰을 이용한 동포아송비의 2차원 분포 연구 (A Study on the 2-D distribution of Dynamic Poisson's Ratio using 3-C Geophones)

  • 홍명호;황윤구;조철희;이윤정;김기영
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2005년도 공동학술대회 논문집
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    • pp.223-226
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    • 2005
  • 동일한 파원에서 발생된 P, SH, SV 파를 3성분 지오폰으로 동시에 기록하는 방법을 연구하기 위해서, 94 m의 측선을 따라 2 m 간격으로 설치한 수신점에서 기록된 24채널 자료를 512 ms동안 기록하였다. 원시자료의 수직성분에는 P파가 초동으로 뚜렷하게 나타나며, 측선방향과 수직한 수평성분은 P파가 약화된 반면 S파의 신호/잡음비가 향상된 모습을 보인다. 토모그래피 역산을 통해 계산된 P파 및 S파의 속도 토모그램을 이용하여 동포아송비의 2차원적 분포를 산출한 결과, 동포아송비는 $0.2{\~}0.3$의 범위로 분포하며, 이는 한번의 타격으로 P파 및 S파의 속도분포와 더불어 및 동포아송비의 2차원적 분포까지 획득할 수 있다는데 큰 의의가 있다고 판단된다.

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Spin processor에 의한 저잡음 p-HEMT 제작 (Implementation of Low Noise p-HEMT Using Spin processor)

  • 김송강
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 유기절연재료 전자세라믹 방전플라즈마 연구회
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    • pp.148-152
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    • 2001
  • One set of MMIC library has been developed using gate recess etching by spin processor. It is superior than that of dipping Method in the uniformity and the reproducibility of gate recess. A DC characteristics of p-HEMT have a uniform characteristics in the whole wafer than that of dipping method. The low noise p-HEMT with the $0.6{\mu}m$ and $200{\mu}m$ of gate length and gate width, respectivily, has a uniform characteristics of Idss 130~145 mA, conductances 190~220mS/nm, and threshold voltage -0.7~-1.1V in the drain voltage of 2V.

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국내 지진관측기록의 P파를 이용한 지진현장경보기술 적용 (Application of the Onsite EEW Technology Using the P-Wave of Seismic Records in Korea)

  • 이호준;전인찬;서정범;이진구
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.133-143
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    • 2020
  • 연구목적: 본 연구는 국내에서 발생한 지진관측기록의 P파 성분으로부터 PGV를 예측하기 위한 예측식을 도출하고 지진현장경보(Onsite EEW)신뢰성을 검증함을 목적으로 한다. 연구방법: 국내에서 발생한 627개 지진 이벤트에 대한 관측기록으로부터 P파 외의 잡음을 제거하여 기반암에서의 PGV와의 예측식을 도출하고, 이를 이용한 지진현장경보 시뮬레이션을 통해 PGV의 예측치와 관측치 비교로부터 신뢰성을 검증한다. 연구결과: P파 잡음을 제거한 지진 관측기록으로부터 Filter Picker를 사용하여 P파를 추출하고, PGV와의 회귀분석을 통해 지진현장경보를 위한 예측식을 도출했다. 현장경보 시뮬레이션 결과 경보대상 구간인 MMI IV 이상 구간에서 MMI±1 오차범위 내 80%의 성공률을 얻었다. 결론: 본 연구를 통해 국내 지진기록을 이용한 지진현장경보의 설계 가능성과 성능을 확인하였다. 유효성을 높이기 위해, 해외 지진다발지역의 중규모지진의 관측기록을 분석기록으로 추가하고, 오탐지 제어 및 지표에서의 지진파 증폭에 효과 구현이 필요하다.

이산 웨이브릿 변환을 이용한 탄성파 주시결정

  • 김진후;이상화
    • 지구물리
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    • 제4권2호
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    • pp.113-120
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    • 2001
  • 이산 웨이브릿 변환은 탄성파 신호를 분석하고 파의 성분을 구분하는 도구로 사용이 가능하다. 이산 웨이브릿 변환은 푸리에 변환에 비해 신호의 변화 시점을 인식할 수 있는 장점을 지닌다. 본 연구에서는 탄성파 신호에 이산 웨이프릿 변환을 적용하여 초동과 S파 등 파의 구성 성분을 인지하고 주시를 결정하는 방법을 제시하였다. 정확한 지층 속도의 결정은 정확한 주시 결정에서 비롯되며, 이는 탄성파 속도분석, 굴절법 탐사, 탄성파 토모그래피, 다운홀 탐사, 크로스홀 탐사, 음파 검층 등 탄성파를 활용하는 각종 지구물리탐사 분야에 있어서 해석에 대한 신뢰도를 크게 증진시킬 수 있다. 잡음이 있는 경우와 없는 경우의 인공합성 탄성파 신호에 대한 P파와 S파의 주시 결정을 시도한 결과, 잡음이 많은 탄성파 신호에도 본 알고리즘이 적용 가능함을 확인할 수 있었다. 잡음이 많이 포함된 현장 자료에서도 초동을 정확하게 결정할 수 있었다

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액티브 광케이블용 4-채널 2.5-Gb/s/ch CMOS 광 수신기 어레이 (4-Channel 2.5-Gb/s/ch CMOS Optical Receiver Array for Active Optical HDMI Cables)

  • 이진주;신지혜;박성민
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제49권8호
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    • pp.22-26
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    • 2012
  • 본 논문에서는 0.18um CMOS(1P4M) 공정을 이용하여 HDMI용 액티브 광케이블에 적합한 채널당 2.5-Gb/s의 동작 속도를 갖는 광 수신기를 구현하였다. 광 수신기는 차동 증폭구조를 가지는 트랜스임피던스 증폭기, 5개의 증폭단을 갖는 리미팅 증폭기, 출력 버퍼단으로 구성된다. 트랜스임피던스 증폭기는 피드백 저항을 가진 인버터 입력구조로 구현함으로써 낮은 잡음지수와 작은 전력소모를 갖도록 설계하였다. 연이은 차동구조 증폭기 및 출력 버퍼단을 통해 전체 전압이득을 증가하였고, 리미팅 증폭단과의 연동을 용이하게 했다. 리미팅 증폭기는 다섯 단의 증폭단과 출력 버퍼단, 옵셋 제거 회로단으로 이루어져 있다. 시뮬레이션 결과, 제안한 광 수신기는 $91dB{\Omega}$ 트랜스임피던스 이득, 1.55 GHz 대역폭(입력단 0.32 pF의 포토다이오드 커패시턴스 포함), 16 pA/sqrt(Hz) 평균 잡음 전류 스펙트럼 밀도, 및 -21.6 dBm 민감도 ($10^{-12}$ BER)를 갖는다. 또한, DC 시뮬레이션 결과, 1.8-V의 전원전압에서 총 40 mW의 전력을 소모한다. 제작한 칩은 패드를 포함하여 $1.35{\times}2.46mm^2$의 면적을 갖는다. optical eye-diagram 측정 결과, 2.5-Gb/s 동작속도에서 크고 깨끗한 eye-diagram을 보인다.

최대 신호 대 잡음비를 이용한 방사선 방어용 앞치마의 융복합 성능평가 (Convergence Performance Evaluation of Radiation Protection for Apron using the PSNR)

  • 김대호;김상현
    • 디지털융복합연구
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    • 제13권10호
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    • pp.377-383
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    • 2015
  • 본 연구는 방사선을 이용한 검사 시 방사선 방어용 앞치마(apron)의 성능이 좋지 못할 경우 방사선 작업종사자의 피폭이 상대적으로 높아질 수밖에 없음에 따라 영상평가 프로그램인 Image J의 최대 신호 대 잡음비 값을 측정하여 융복합 방어 성능평가와, 우수한 성능의 apron을 구비 할 수 있는 기초자료를 도출하고, 선량계 없이도 성능 평가 방법의 접근을 용이하게 하여 주기적이고 철저한 apron관리의 용이성을 확보하고자 하였다. 각각 32벌의 apron 9군데의 최대 신호 대 잡음비 값을 비교한 결과 상태가 양호한 apron의 경우 27 dB이상으로 나타났고 상태가 불량한 apron의 경우 24 dB미만으로 측정되어 각각의 성능이 뚜렷하게 구별 되는 것이 확인되었다. 통계분석결과 정규성 분포를 보여 t-test를 실시한 결과 p<0.001로 두 결과 값은 통계적으로 유의하였다. 이에 따라 방사선 작업종사자의 방사선피폭을 최대한 줄이기 위해 선량계 없이 최대 신호 대 잡음비 값 측정만으로 apron의 성능 평가가 용이하여 방사선 작업종사자 및 환자의 불필요한 피폭 관리가 용이하게 되었다.

계열별 남자고등학생의 학교생활스트레스와 측두하악장애에 관한 연구 (A Study on the Temporomandibular Joint Disorder and School Life Stress of High School Student by Department)

  • 이정화;최정미
    • 치위생과학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.179-185
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    • 2007
  • 본 연구는 대구광역시에 소재한 인문계, 실업계 남자 고등학생들을 대상으로 청소년기의 측두하악장애 유병실태와 기여요인, 악안면외상 경험과 관리 실태, 고교별 측두하악장애와 학교생활에서의 스트레스와의 관계를 관찰함으로서 측두하악장애의 예방과 치료에 있어 적절한 인식과 구강보건교육프로그램개발에 필요한 기초 자료를 마련하고자 본 연구를 시도하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 남자고등학생에서 측두하악장애의 유병률은 61.8%에서 관절잡음을 경험하였고, 관절탈구 6.9%, 저작시동통 47.5%, 비저작시동통 29.8%, 개구장애 11.3%, 두통이 40.4%로 나타났다. 2. 측두하악장애를 일으키는 기여요인에서 관절잡음은 이악물기, 입술 뺨깨물기, 저작시동통에서는 이악물기, 이갈이, 편측저작, 과잉저작, 입술 뺨깨물기, 모로취침 등이 유의한 차이를 보였다(P < 0.01). 비저작시동통은 이악물기, 이갈이, 편측저작, 입술 뺨깨물기 개구장애는 이악물기, 이갈이, 모로취침에서 통계적으로 유의한 차이를 보였다(P < 0.01). 두통은 모로취침을 제외한 나머지 항목에 대한 악습관이 측두하악장애의 기여요인으로 나타났다(P < 0.01, P < 0.05). 3. 측두하악장애를 일으킬 수 있는 악안면외상 경험률은 인문계고 19.6%, 실업계고 13.4%였고, 외상 요인으로 인문계고는 운동 26.8%, 기타 24.4%, 넘어짐 19.5%순이였으며, 실업계고는 운동 44.4%, 넘어짐 22.2%, 기타 14.9%순이었다. 치료경험은 인문계고 있다 2.9%, 실업계고 5.0%로 나타났으며 치료기관으로는 인문계고 치과 50%, 정형외과 50%, 실업계고 정형외과 40%, 한의원 30%, 치과 30%로 나타났다. 4. 측두하악장애는 학년별, 학력수준별 유의한 차이는 없었고, 인문계고와 실업계고의 측두하악장애 정도에서 저작시동통, 비저작시동통은 유의한 차이를 보였다(P < 0.01). 5. 고교별 학교에서의 스트레스를 비교해보면 성적 및 학업문제로 인해 인문계고 $3.75{\pm}1.14$, 실업계고 $3.01{\pm}1.23$로 전반적으로 실업계고 보다는 인문계고에서 스트레스 정도가 높게 나타나 유의한 차이를 보였다. 6. 성적 및 학업의 문제, 학교생활문제, 교사와의 문제로 인한 스트레스와 측두하악장애의 저작시동통, 비저작시동통, 관절잡음은 유의한 상관관계를 보였다(P < 0.01, P < 0.05).

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파노라믹 스캔 라이다 시스템용 4-채널 차동 CMOS 광트랜스 임피던스 증폭기 어레이 (Four-Channel Differential CMOS Optical Transimpedance Amplifier Arrays for Panoramic Scan LADAR Systems)

  • 김상균;정승환;김성훈;;최한별;홍채린;이경민;어윤성;박성민
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권9호
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    • pp.82-90
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    • 2014
  • 본 논문에서는 선형성을 가진 파노라믹 스캔 라이다(PSL) 시스템용의 4-채널 차동 트랜스임피던스 증폭기 어레이를 0.18-um CMOS 공정을 이용하여 구현하였다. PSL시스템을 위한 성능의 비교분석을 위하여 전류모드 및 전압모드의 두 종류 트랜스임피던스 어레이 칩을 각각 구현하였으며, 채널당 1.25-Gb/s 동작속도를 갖도록 설계하였다. 먼저 전류모드 칩의 경우, 각 채널 광 수신입력단은 전류미러 구조로 구현하였으며, 특히 로컬 피드백 입력구조로 개선하여 낮은 입력저항과 낮은 잡음지수를 가질 수 있도록 설계하였다. 칩 측정 결과, 채널 당 $69-dB{\Omega}$ 트랜스임피던스 이득, 2.2-GHz 대역폭, 21.5-pA/sqrt(Hz) 평균 잡음 전류 스펙트럼 밀도, -20.5-dBm 수신감도, 및 1.8-V 전원전압에서 4채널 총 147.6-mW 소모전력을 보이며, 1.25-Gb/s 동작속도에서 크고 깨끗한 eye-diagram을 보인다. 한편, 전압모드 칩의 경우, 각 채널 광 수신입력단은 인버터 입력구조로 구현하여 낮은 잡음지수를 갖도록 설계하였다. 칩 측정 결과, 채널 당 $73-dB{\Omega}$ 트랜스임피던스 이득, 1.1-GHz 대역폭, 13.2-pA/sqrt(Hz) 평균 잡음 전류 스펙트럼 밀도, -22.8-dBm수신감도, 및 4채널 총 138.4-mW 소모전력을 보이며, 1.25-Gb/s 동작속도에서 크고 깨끗한 eye-diagra을 보인다.