• 전자공학회논문지
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• 제49권12호
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• pp.219-225
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• 2012

디지털 보청기용 저전력, 저잡음 전치증폭기를 설계하였다. 본 전치증폭기는 일렛트렛 마이크로부터 싱글엔드 형태로 입력 받은 신호를 증폭한 후, 차동신호의 형태로 ADC에 전달한다. 또, 3.6, 7.2, 14.4, 28.8의 가변이득을 가지며 100Hz~10kHz의 주파수 대역에서 동작한다. 설계된 증폭기는 130nm CMOS 공정으로 제작되었으며, 1.2V 전원을 사용하여 측정한 결과 85dB의 SNR, 0.05%의 고조파 왜곡 및 $200{\mu}W$의 파워소모를 얻었다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권11호
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• pp.130-137
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• 2013

본 논문은 생체신호 측정을 위한 저전력/저면적 AFE(analog front-end)에 관한 것이다. 제안된 AFE는 계측증폭기(IA), 대역 통과 필터(BPF), 가변 이득 증폭기(VGA), SAR 타입 A/D 변환기로 구성된다. 전류 분할 기법을 이용한 작은 gm (LGM) 회로와 고 이득 증폭기로 구성된 Miller 커패시터 등가 기술을 이용하여, 외부 수동소자를 사용하지 않고 AC-coupling을 구현하였다. 응용에 따른 BPF의 고역 차단 주파수 변화는 전압 조절기(regulator)를 이용한 출력 전압 변화를 이용하여 $g_m$을 변화하여 구현 시켰다. 내장된 ADC는 커패시터 분할 기법을 적용한 이중 배열 커패시터 방식의 D/A변환기와 비동기 제어 방식을 이용하여 저 전력과 저 면적으로 구현하였다. 일반 CMOS 0.18um 공정을 이용하여 칩으로 제작하였고, 전체 칩 면적은 PAD등을 모두 포함하여 $650um{\times}350 um$이다. 제안된 AFE의 전류 소모는 1.8V에서 6.3uA이다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2004년도 학술대회지
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• pp.494-498
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• 2004

In this paper, the design of a CMOS exponential V-I converter (EVIC,) based on Taylor's concept, is presented. The composite NMOS transistor is used for realizing the exponential characteristics. In a 0.25 $\mu$m CMOS process, the simulations show more than 20 dB output current range and 15 dB linear range with the linearity error less than $\pm$ 0.5 dB. The power dissipation is less than 0.3 mW with $\pm$ 1.5 V supply voltage. The proposed EVIC can be used for the design of an extremely low­voltage and low-power variable gain amplifier (VGA) and automatic gain control (AGC).

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2004년도 ICEIC The International Conference on Electronics Informations and Communications
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• pp.221-224
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• 2004

This paper proposed an ultra low-power CMOS exponential voltage-mode circuit using the Pseudo-exponential function for realizing the exponential characteristics. The proposed circuit provides high dB-linear output voltage range at low-voltage applications. In a $0.25\;\mu m$ CMOS process, the simulations show more than 35 dB output voltage range and 26 dB with the linearity error less than $\pm0.5\;dB.$ The average current consumption is less than 80 uA. The proposed circuit can be used for the design of an extremely low-power variable gain amplifier (VGA) and automatic gain control (AGC).

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제7권2호
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• pp.221-224
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• 2012

We propose a Readout Integrated Circuit (ROIC), which applies a fixed current bias sensing method to the input stage in order to simplify the circuit structure and the infrared sensor characteristic control. For the sample-and-hold stage to display and control a signal detected by the infrared sensor using a two-dimensional (2D) focal plane array, a differential delta sampling (DDS) circuit is proposed, which effectively removes the FPN. In addition, the output characteristic is improved to have wider bandwidth and higher gain by applying a two-stage variable gain amplifier (VGA). The output characteristic of the proposed device was 23.91 mV/$^{\circ}C$, and the linearity error rate was less than 0.22%. After checking the performance of the ROIC using HSPICE simulation, the chip was manufactured and measured using the SMIC 0.35 um standard CMOS process to confirm that the simulation results from the actual design are in good agreement with the measurement results.

• 전기전자학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.385-391
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• 2016

We demonstrated experimentally a variable optical frequency comb source using a cascaded dual parallel Mach Zehnder modulator (DPMZM) and a phase modulator (PM). With this simple configuration and applying low drive voltages, we generated variable comb source composed of spectral lines 3, 5, 7, 9 and 11 with 10-GHz frequency spacing, also generated 2 and 3 spectral lines with 20 GHz frequency spacing. The generated comb source maintains high spectral coherence across the entire bandwidth with good spectral flatness (within 1-dB for 2, 3, 5, 7 comb lines, within 2-dB for 9-comb lines and within 3-dB for 11 comb lines). The flat and variable comb source is mainly achieved by manipulating 6 operating parameters of DPMZM, setting RF amplifier gain, connected at phase modulator and phase shifters. Hence the method is simple and offers great flexibility in achieving flat and variable comb spectrum, which is experimentally demonstrated. This brings advantages of power efficiency due to low driving voltages, simplicity and cost effectiveness to the system.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제9권1호
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• pp.22-28
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• 2009

This paper presents a fast received signal strength indicator (RSSI) circuit for wireless communication application. The proposed circuit is developed using power detectors and an analog-to-digital converter to achieve a fast settling time. The power detector is consisted of a novel logarithmic variable gain amplifier (VGA), a peak detector, and a comparator in a closed loop. The VGA achieved a wide logarithmic gain range in a closed loop form for stable operation. For the peak detector, a fast settling time and small ripple are obtained using the orthogonal characteristics of quadrature signals. In $0.18-{\mu}m$ CMOS process, the RSSI value settles down in $20{\mu}s$ with power consumption of 20 mW, and the maximum ripple of the RSSI is 30 mV. The proposed RSSI circuit is fabricated with a personal handy-phone system transceiver. The active area is $0.8{\times}0.2\;mm^2$.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.45-51
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• 2006

본 논문에서는 저주파 혼변조 신호의 크기만을 조절하여 혼변조 신호를 제어하는 새로운 전치 왜곡 선형화기를 제안하였다. 이 방법은 고조파 발생기 출력에서 생성된 저주파 혼변조 신호를 주 신호와 진폭 변조시켜 혼변조 신호를 만들었으며, 저주파 가변 이득 조절기를 이용하여 혼변조 신호의 크기와 위상을 조절하였다. 제안한 전치 왜곡 선형화기는 국내 셀룰러 기지국 송신 주파수($869{\sim}894\;MHz$) 반송파 2 톤 신호를 전력 증폭기에 인가하여 입력 신호 레벨을 변화시켰을 때, 3차 혼변조 신호는 20 dB 이상 개선되었으며, IS-95 CDMA 1FA 신호입력 시에는 중심 주파수에서 ${\pm}885\;kHz$ 및 ${\pm}1.25;MHz$ 이격 지점에서 인접 채널 전력 비(ACPR: Adjacent Channel Power Ratio)를 10 dB 이상 개선시켰다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권9호
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• pp.31-39
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• 2011

본 논문에서는 Carbon Nanotube(CNT) 센서 어레이를 위한 저 전력, 소 면적의 신호 검출 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 신호 검출회로, 디지털 제어기, UART I/O로 구성된다. 신호 검출회로는 VGA를 공유하는 64개의 transimpedance amplifier(TIA)와 11비트 해상도의 successive approximation register-ADC(SAR-ADC)를 사용하였다. TIA는 센서의 전압 바이어스 및 전류를 증폭하기 위한 active input current mirror(AICM)와 증폭된 전류를 전압으로 변환하는 저항 피드백 방식의 VGA(Variable Gain Amplifier)로 구성되어있다. 이러한 구조는 큰 면적과 많은 전력을 필요로 하는 VGA를 공유하기 때문에 다수의 센서 어레이에 대해 검출 속도의 저하 없이 저 전력, 소 면적으로 신호 검출이 가능하게 한다. SAR-ADC는 저 전력을 위하여 입력 전압 level에 따라 하위 bit의 동작을 생략하는 수정된 알고리즘을 사용하였다. ADC 및 센서의 선택은 UART Protocol 기반의 디지털 제어기에 의해 선택되며, ADC의 data는 UART I/O를 통해 컴퓨터와 같은 단말기를 통해 모니터링 할 수 있다. 신호 검출회로는 0.13${\mu}m$ CMOS 공정으로 설계되었으며 면적은 0.173 $mm^2$이며 640 sample/s의 속도에서 77.06${\mu}W$의 전력을 소모한다. 측정 결과 10nA - 10${\mu}A$의 전류 범위에서 5.3%의 선형성 오차를 가진다. 또한 UART I/O, 디지털 제어기는 0.18${\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 제작하였으며 총면적은 0.251 $mm^2$ 이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권12호
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• pp.68-74
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• 2010

본 논문은 Ultra-Low-Power (ULP) Radoi를 위한 Sub-${\mu}$W 급 저 전력 발진기 회로에 관한 것이다. 저 전력 발진기의 구조로서 Relaxation 구조와 Wien-Bridge 구조의 시뮬레이션 비교를 통하여, 소모 전류의 최소화 및 저 전력 동작에 최적인 Wien-Bridge 구조를 선택 하였다. Wien-Bridge 발진기 회로는 폐쇄 루프 이득이 ($1+R_2/R_1$) 인 비반전 OPAMP 증폭회로에 부귀환 경로로 RC 회로망이 접속 되어 있다. 이 회로망의 RC값과 증폭기의 폐쇄 루프 이득에 의해 발진 주파수가 정해지게 된다. 본 연구에서는 루프 이득 조정을 위해 일반적으로 사용하는 가변저항대신, MIM 커패시터와 MOS 버랙터를 조합한 가변 커패시터를 사용하여, 발진기의 폐쇄 루프 이득을 적절히 조절 하는 방식을 제안하고 이를 구현하였다. 폐쇄 루프 이득을 안정적으로 조절 할 수 있음에 따라 발진기 출력의 안정화를 얻을 수 있으며, 출력신호의 비선형성도 개선 할 수 있다. $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용해 구현된 발진기는 22 kHz 출력주파수에서 560 nA의 전류를 소모한다.