• Title/Summary/Keyword: SPICE 모의실험

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전압 제어형 카오스회로의 온도특성 해석 (Temperature Analysis of the Voltage Contolled Chaotic Circuit)

  • 박용수;주계초;송한정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권8호
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    • pp.3976-3982
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    • 2013
  • 본 논문에서는 전압 제어형 카오스 신호 발생회로를 설계하고, 온도변화에 따른 특성을 해석 하였다. 제안하는 CMOS 회로로 이루어지며, 카오스 특성의 전압 제어형 오실레이터의 온도 변화에 따른 특성해석을 실시하였다. 제안하는 회로는 2상 클럭의 샘플앤드회로 3개의 MOS 소자로 이루어지는 비선형 함수 블록과 소스 팔로워로 이루어지는 레벨 쉬프터로 구성된다. SPICE 모의실험을 통하여 온도변화에 따른, 비선형함수의 전달함수 변화를 통하여, 분기도 특성, 주파수 특성 등의 카오스 다이나믹스가 변화됨변화됨을 확인 하였다. 또한 $25^{\circ}C$ 의 온도 조건에서, 제어전압 1.2 V-2.3 V 범위에서, 카오스 신호가 생성됨을 확인하였다.

$0.35{\mu}m$ CMOS 공정을 이용한 프리만 모델의 기본 신경 셀 설계 (Circuit Design of the Basic Neural Cell for the Freeman's Model using a $0.35{\mu}m$ CMOS Process)

  • 이소영;강명훈;최충기;이제원;송한정;전민현
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2006년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제16권 제2호
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    • pp.145-148
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    • 2006
  • 본 논문은 $0.35{\mu}m$ 2중 폴리 CMOS 공정을 이용하여 프리만 신경회로 모델의 기본 요소가 되는 입력 취합 블록과 필드 앤드 홀드 방식의 2차 저역 통과 필터의 구현 및 부궤환과 비대칭 트랜스 콘덕터로 이루어지는 비선형 함수 블록을 설계하고 SPICE 회로 모의실험을 통해 결과를 확인하였다.

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새로운 진동성 신경 셀의 아날로그 집적회로 설계 (Analog Integrated Circuit Design of the New Oscillatory Neural Cell)

  • 김진수;박민영;최충기;박용수;송한정;전민현
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2006년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제16권 제2호
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    • pp.185-188
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    • 2006
  • 생체 신경세포를 모방하는 진동성 신경 셀을 아날로그 집적회로로 설계한다. 진동성 신경셀은 입력신호 취합을 위한 취합회로와 신경 펄스 발생회로, 신경펄스 발생을 위한 범프회로와 트랜스콘덕터로 이루어지는 부성저항 블록으로 구성된다. $0.35{\mu}m$ 2중 폴리 공정 파라미터를 이용하여 SPICE 모의실험을 실시하여 입력 신호 유무 및 크기변화에 따른 출력 펄스의 발생을 얻어 진동성 신경회로의 가능성을 확인한다.

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소형 휴대기기용 DC-DC 변환기를 위한 전압 보호회로 설계 (Design of a Voltage Protection Circuit for DC-DC Converter of the Potable Device Application)

  • 박호종;허윤석;박용수;김남태;송한정
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제49권1호
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    • pp.18-23
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    • 2012
  • 본 논문에서 소형 휴대기기용 DC-DC 변환기를 위한 전압보호회로를 설계 하였다. 제안하는 전압보호회는 저전압 보호회로(UVLO)와 고전압 보호회로(OVP) 로 구성되며, 비교기와 바이어스 회로를 사용하여 구현하였다. XFAB $1{\mu}m$ CMOS 공정을 SPICE 모의실험을 통하여 특성 확인을 하였다. 모의실험 결과, 저전압 보호회로(UVLO)는 입력 전압이 4.8 V 이상이 되면 턴-온 되며, 4.2 V 이하가 되면 턴-오프가 되어 저전압의 입력전압이 인가될 때 회로의 오작동을 막을 수 있다. 고전압 보호회로(OVP)는 기준전압 3.8V 이상의 출력전압이 발생하였을 때 회로를 차단하여 소자의 파괴를 막아 안정성과 신뢰성을 높일 수 있다. 또 가상의 DC-DC 변환기 제어회로에 연결한 결과 전압의 이상에 따른 전압보호회로의 동작여부를 확인하였다. 본 논문에서 제안하는 전압보호회로는 DC-DC 변환기의 보호회로 셀로 유용하게 사용 될 것으로 사료된다.

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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UVLO 보호기능이 추가된 LDO 레귤레이터 설계 (Design of a Low Drop-out Regulator with a UVLO Protection Function)

  • 박원경;이수진;박용수;송한정
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권10호
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    • pp.239-244
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    • 2013
  • 본 논문에서는 고속 PMIC(Power Management Integrated Circuit) 회로를 위한 저전압 입력 보호기능을 가지는 UVLO(Under Voltage Lock Out) 기능이 탑재된 LDO(Low Drop-Out) 레귤레이터를 설계하였다. 설계된 LDO 레귤레이터는 밴드갭 기준전압 회로, 오차 증폭회로, 파워 트랜지스터 등으로 이루어지진다. LDO 레귤레이터는 5 V 전원전압으로부터 3.3 V 출력을 갖도록 설계되었으며, 저전압 입력보호 기능을 하는 UVLO 회로는 전원부와 파워 트랜지스터 사이에 삽입된다. 또한 UVLO는 5 V 구동전압에서, 하강 시 2.7 V 에서 LDO 레귤레이터 동작을 멈추게 하고, 구동전압 상승 시 4.0 V 에서 LDO 레귤레이터가 정상 동작한다. $1{\mu}m$ 20 V 고전압 CMOS 공정을 사용하여 모의실험 한 결과, 설계한 LDO 레귤레이터는 5.88 mV/V의 라인레귤레이션을 가지고, 부하전류가 0 mA에서 200 mA로 변할 때 27.5 uV/mA의 로드레귤레이션을 보였다.

스마트기기를 위한 12 V 승압형 PWM DC-DC 변환기 설계 및 특성해석 (Design and Analysis of a 12 V PWM Boost DC-DC Converter for Smart Device Applications)

  • 나재훈;송한정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.239-245
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    • 2016
  • 본 논문에서는 스마트기기의 배터리를 전원으로 갖는 12 V 승압형 PWM 변환기를 설계하고 컨버터를 구성하는 각 소자들의 손실을 계산하여 가장 안정적인 동작을 하는 설계 값을 도출하였다. 12 V 승압형 PWM 변환기는 저항, 커패시터 및 인덕터 등의 여러 수동소자를 비롯하여, 다이오드, 전력 스위치용 파워 MOS 트랜지스터와 PWM 신호제어를 위한 IC를 사용하여 구현하였다. 컨버터를 구성하는 주요 소자들의 이론적인 계산 값과 회로설계 해석프로그램인 PSPICE를 사용한 시뮬레이션 결과를 비교하고 각 소자 값들을 변화시키며 결과 파형을 분석한다. 분석한 컨버터를 실제 PCB 보드에 구성하고 디지털 오실로스코프와 DMM 멀티미터를 사용하여 측정하였고, SPICE 시뮬레이션을 통해 얻은 결과 값과 비교하였다. 설계한 컨버터에서 사용한 제어용 IC 칩은 TI(텍사스 인스트루먼트) 사의 LM3481을 사용하여 설계를 구현하였고, 5V 입력, 12V의 출력 값을 가지는 것을 확인하였다. 모의실험과 동일한 조건에서 출력전압, 리플전압 및 부하, 입력전압 변도율 등의 특성에 대한 측정결과는 SPICE 시뮬레이션 결과와 일치하는 것을 확인하였다.

자기조정 이중구동 경로를 가진 새로운 저전력 CMOS 버퍼 ((A New CMOS Buffer for Low Power with Self-Controlled Dual Driving Path))

  • 배효관;류범선;조태원
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제39권2호
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    • pp.140-145
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    • 2002
  • 본 논문은 단락회로 전류를 없애기 위한 CMOS 버퍼회로에 대한 것이다. 최종 구동소자는 풀-업 PMOS와 풀-다운 NMOS로 구성하고 이를 구동하기 위해 두가지 경로를 입력신호로 선택되도록 하였다. 이러한 기법으로 최종 구동회로가 짧은 시간동안 tri-state가 되어 단락회로 전류를 차단하였다. 모의 실험결과 전원전압 3.3V에서 전력-지연 곱을 기존의 Tapered 버퍼[1]와 비교하여 약 42% 줄일 수 있었다

저전력과 고속 록킹 알고리즘을 갖는 DLL(Delay-Locked LooP) 설계 (A Design of DLL(Delay-Locked-Loop) with Low Power & High Speed locking Algorithm)

  • 경영자;이광희;손상희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제26권12C호
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    • pp.255-260
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    • 2001
  • 본 논문에서는 새로운 locking 알고리즘을 사용하여 저전력의 특정을 가지면서 locking 속도가 빠른 Register Controlled DLL(Delay-Locked Loop)을 설계하였다. Locking 속도의 향상을 위해 제안한 알고리즘은 coarse와 fine controller를 각각 동작시키는 것으로, phase detector에서 출력되는 up/down 신호를 먼저 coarse controller에 인가하여 외부 클럭과 내부 클럭의 큰 위상차를 줄이고, coarse controller를 고정시킨 상태에서 up/down 신호를 fine controller에 인가하여 미세 지연 시간을 조정하도록 하는 것이다. 또한 제안한 DLL은 dual controller를 사용하지만 locking 동작시 한 개의 controller만 동작하므로 소비 전력을 줄일 수 있었으며 lock indicator를 사용하여 좋은 지터 특성을 보였다. 제안한 DLL은 0.6 $\mu\textrm{m}$ CMOS 공정 파라메타를 이용하여 설계하였고, SPICE 모의실험결과 50 MHz에서 200MHz가지 동작하였다. 200MHz 동작시 소비되는 전류는 15mA이며 모든 주파수에서 7 주기 이내에 locking 되었다.

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커패시터 멀티플라이어를 갖는 CCM/DCM 이중모드 DC-DC 벅 컨버터의 설계 (Design of a CCM/DCM dual mode DC-DC Buck Converter with Capacitor Multiplier)

  • 최진웅;송한정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.21-26
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    • 2016
  • 본 논문에서는 휴대 전자기기의 내부 전원단을 위한, CCM/DCM 기능의 이중모드 감압형 DC-DC 벅 컨버터를 제안한다. 제안하는 변환기는 1 MHz의 주파수에서 동작하며, 파워단과 제어블럭으로 이루어진다. 파워단은 Power MOS 트랜지스터, 인덕터, 커패시터, 제어 루프용 피드백 저항으로 구성된다. 제어부는 펄스폭 변조기 (PWM), 오차증폭기, 램프 파 발생기, 오실레이터 등으로 이루진다. 또한 본 논문에서 보상단의 큰 외부 커패시터는, 집적회로의 면적축소를 위하여 CMOS 회로로 구성되는 멀티플라이어 등가 커패시터로 대체하였다. 또한,. 본 논문에서, 보상단의 외부 커패시터는 집적회로의 면적을 줄이기 위하여 곱셈기 기반 CMOS 등가회로로 대체하였다. 또한 제안하는 회로는 칩을 보호하기 위하여 출력 과전압, 입력부족 차단 보호회로 및 과열 차단 보호회로를 내장하였다. 제안하는 회로는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여, 케이던스의 스펙트라 회로설계 프로그램을 이용하여 설계 및 검증을 하였다. SPICE 모의 실험 결과, 설계된 이중모드 DC-DC 벅 변환기는 94.8 %의 피크효율, 3.29 mV의 리플전압, 2.7 ~ 3.3 V의 전압 조건에서 1.8 V의 출력전압을 보였다.