• ETRI Journal
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• 제29권1호
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• pp.70-78
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• 2007

A new low-voltage CMOS interface circuit with digital output for piezo-resistive transducer is proposed. An input current sensing configuration is used to detect change in piezo-resistance due to applied pressure and to allow low-voltage circuit operation. A simple 1-bit first-order delta-sigma modulator is used to produce an output digital bitstream. The proposed interface circuit is realized in a 0.35 ${\mu}m$ CMOS technology and draws less than 200 ${\mu}A$ from a single 1.5 V power supply voltage. Simulation results show that the circuit can achieve an equivalent output resolution of 9.67 bits with less than 0.23% non-linearity error.

• Journal of Power Electronics
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• 제14권4호
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• pp.796-805
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• 2014

A digital controller with a low-power approach for point-of-load synchronous buck converters is discussed and compared with its analog counterpart to confirm its feasibility for system integration. The tri-mode digital controller IC in $0.35{\mu}m$ CMOS process is presented to demonstrate solutions that include a PID, quarter PID, and robust RST compensators. These compensators address the steady-state, stand-by, and transient modes according to the system operating point. An idle-tone free condition for ${\Sigma}-{\Delta}$ DPWM reduces the inherent tone noise under DC-excitation. Compared with that of the traditional approach, this condition generates a quasi-pure modulation signal. Experimental results verify the closed-loop performances and confirm the power-saving mechanism of the proposed controller.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.818-821
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• 2010

본 논문에서는 차량 레이더 시스템용 시그마-델타 변조기를 제안한다. 개발된 변조기는 차량 레이더 시스템에서 고주파 대역 신호의 고해상도 데이터 변환, 즉 아날로그-디지털변환을 수행하는데 사용되며 저전압 및 저 왜곡 특성을 가진 몸체효과 보상형 스위치 구조로 구현되어 있다. 제안된 변조기는 0.25 마이크론 이중 폴리 3-금속 표준 CMOS 공정으로 제작되었고, $1.9{\times}1.5mm^2$의 다이 면적을 점유한다. 제안된 회로는 2.7V의 동작 전압에서 기존의 부트스트랩형 회로보다 약 20dB 향상된 우수한 총 고조파 왜곡 특성을 보였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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• pp.890-893
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• 2003

In this paper, we have designed the fractional-N frequency synthesizer for bluetooth system using 0.35-um CMOS technology and 3.3-V single power supply. The designed synthesizer consist of phase-frequency detector (PFD), charge pump, loop filter, voltage controlled oscillator (VCO), frequency divider, and sigma-delta modulator. A dead zone free PFD is used and a modified charge pump having active cascode transistors is used. A Multi-modulus prescaler having CML D flip-flop is used and VCO having a tuning range from 746 MHz to 2.632 GHz at 3.3 V power supply is used. Total power dissipation is 32 mW and phase noise is -118 dBc/Hz at 1 MHz offset.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권4호
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• pp.32-38
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• 2011

IEEE802.15.4 체계의 USN 센서노드 무선통신부에 내장하기 위한 5.0GHz 광대역 RF 주파수 합성기를 0.18${\mu}m$ 실리콘 CMOS 기술을 이용하여 제작하였다. 고속 저잡음 특성을 얻기 위하여 VCO, 프리스케일러, 1/N 분주기, ${\Sigma}-{\Delta}$ 모듈레이터 분수형 분주기, PLL 공통 회로 등의 설계 최적화에 중점을 두고 설계하였으며, 특히 VCO는 N-P MOS 코어 구조 및 12단 캡 뱅크를 적용하여 고속 및 광대역 튜닝 범위를 동시에 확보하였다. 설계된 칩의 크기는 $1.1{\times}0.7mm^2$이며, IP로 활용하기 위한 코어 부분의 크기는 $1.0{\times}0.4mm^2$이다. 주파수합성기를 제작한 다음 측을 통하여 분석해 본 결과 발진 범위 및 주파수 특성이 양호하게 나타났다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권7호
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• pp.44-51
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• 2008

본 논문에서는 비대칭 펄스 폭 변조 파워-앰프를 갖는 스테레오 오디오 디지털-아날로그 변환기를 제안한다. 고 전력 오디오 기기에 주로 사용되던 class-D 증폭기를 헤드폰 응용에 적용하기 위하여, 증폭기가 디지털-아날로그 변환기와 한 칩으로 집적화될 때에 발생되는 채널 간 간섭에 의한 잡음을 분석하고 이 영향을 줄이기 위한 시그마-델타 변조기의 최적화 방안을 제시하였다. 또한, 비대칭 구조의 펄스 폭 변조 방식이 파워-앰프 단에서 발생되는 스위칭 노이즈와 전력 손실을 줄이기 위하여 구현되었다. 제안된 구조들은 0.13-mm CMOS 공정을 통해 설계 제작되었다. 제안된 오디오 디지털-아날로그 변환기는 단일 출력을 가진 파워-앰프를 포함하여 4.4-mW를 소모하면서 다이나믹-레인지 95-dB를 확보하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권12호
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• pp.57-63
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• 2016

본 논문은 $0.18{\mu}m$ 실리콘 CMOS 기술을 이용한 IEEE802.15.4g SUN 체계의 센서노드 무선통신부에 적용할 수 있는 RF 주파수 합성기의 구현에 대하여 기술하였다. 제안한 주파수 합성기는 고속 저잡음 특성을 얻기 위하여 VCO, 프리스케일러, 1/N 분주기, ${\Delta}-{\Sigma}$ 모듈레이터 그리고 PLL 공통 회로 등의 설계 최적화가 이루어졌으며, 특히 VCO는 NP 코어 구조와 13단 캡 뱅크를 각각 적용하여 고속, 저잡음 및 광대역 튜닝 범위를 확보하였다. 제안된 주파수 합성기를 칩으로 제작하여 측정한 결과 출력 주파수 범위는 1483MHz~2017MHz, 위상잡음은 100KHz 오프셋에서는 -98.63dBc/Hz, 1MHz 오프셋에서는 -122.05dBc/Hz로 양호한 특성을 얻을 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권5호
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• pp.49-54
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• 2009

USN 센서노드 무선통신부에 내장하기 위한 1.9GHz RF 주파수 합성기를 $0.18{\mu}m$ 실리콘 CMOS 기술을 이용하여 구현하였다. 고속 저잡음 특성을 얻기 위하여 VCO, 프리스케일러, 1/N 분주기, ${\Sigma }-{\Delta}$ 모듈레이터 분수형 분주기, PLL 공통 회로 등의 설계 최적화에 중점을 두고 설계하였으며, 특히 VCO는 N-P MOS 코어 구조 및 캡 뱅크를 적용하여 고속 저전력 및 넓은 튜닝 범위를 확보하였다. 설계된 칩의 크기는 $1.2{\times}0.7mm^2$이며, IP로 활용하기 위한 코어 부분의 크기는 $1.1{\times}0.4mm^2$이다. 측정 결과 PLL 회로의 잡음 면에서도 문제가 될 만한 특정 스퍼는 발생하지 않았으며, 6MHz 기본 스퍼에 해당하는 잡음은 -63.06dB로 나타났다. 위상잡음 특성은 1MHz 오프셋에서 -116.17dBc/Hz로서 양호한 특성을 보였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제45권6호
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• pp.87-93
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• 2008

IEEE802.15.4 체계의 USN 센서노드 무선통신부에 내장하기 위한 5.0GHz 광대역 RF 주파수 합성기를 $0.18{\mu}m$ 실리콘 CMOS 기술을 이용하여 설계하였다. 고속 저잡음 특성을 얻기 위하여 VCO, 프리스케일러, 1/N 분주기, ${\Sigma}-{\Delta}$ 모듈레이터 분수형 분주기, PLL 공통 회로 등의 설계 최적화에 중점을 두고 설계하였으며, 특히 VCO는 N-P MOS 코어 구조 및 12단 캡 뱅크를 적용하여 고속 저전력 및 광대역 튜닝 범위를 확보하였다. 설계된 칩의 크기는 $1.1*0.7mm^2$이며, IP로 활용하기 위한 코어 부분의 크기는 $1.0*0.4mm^2$이다. 2가지 종류의 주파수합성기를 설계한 다음 모의실험을 통하여 비교 분석해 본 결과 일부 특성만 개선한다면 IP로써 사용하는데 문제가 없을 것으로 나타났다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권5호
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• pp.40-49
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• 2008

Mobile-DTV 응용을 위한 분수형 주파수 합성기를 1.8V $0.18{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계하였다. VCO는 PMOS를 사용하여 위상잡음을 감소시켰고, 인덕터와 캐패시터, 버렉터(varactor)를 선택적으로 스위칭하는 기법을 적용하여 측정 결과 800MHz-1.67GHz 대역에서 동작이 가능한 것을 확인하였다. VCO 이득 곡선의 선형 특성을 개선하기 위해서 버렉터 바이어스 기법을 사용하였고, 개수를 2개로 최소화 하였다. 추가적으로 버렉터 스위칭 기법을 사용해서 VCO 이득 저하 특성을 개선하였다. 또한, VCO 주파수 교정 블록을 사용해서 VCO 이득 저하를 개선하면서, VCO 이득의 간격을 일정하게 유지하도록 설계하였다. 분수형 주파수 분주비를 위한 시그마-델타 변조기의 설계 시 통합 모의실험 기법(co-simulation method)을 적용해서 설계의 정확성과 효율성을 향상시켰다. VCO와 PFD, CP, LF는 Cadence Spectre를 이용하여 검증하였고, 분주기는 Spectre와 Matlab Simulink, ModelSim, HSPICE를 이용하여 검증하였다. 주파수 합성기의 전체 소모 전력은 1.8V 전원 전압에서 18mW이고, VCO의 주파수 영역은 최대 주파수의 약 52.1%가 되는 것을 확인하였다. 또한 VCO의 위상 잡음은 1GHz, 1.5GHz, 2GHz 출력 주파수에서 1MHz 오프셋에서 -100dBc/Hz 이하의 잡음 특성을 확인하였다.