• 전자공학회논문지
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• 제53권10호
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• pp.34-39
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• 2016

본 논문에서는 체내 이식용 신경 신호 기록 장치를 위한 저전압 저전력 아날로그 front-end 집적회로를 설계하였다. 제안된 집적 회로는 1 Hz에서 5 kHz 주파수 대역에 존재하는 신경 신호를 처리하기 위해 저잡음 neural 증폭기와 대역폭 조절이 가능한 능동 bandpass 필터로 구성되어 있다. Neural 증폭기는 우수한 잡음 특성을 위해 source-degenerated folded-cascode 연산증폭기를 기반으로 하여 설계하였고, 능동 필터의 경우 저전력의 current-mirror 연산증폭기를 이용하여 설계하였다. 능동 필터의 high-pass cutoff 주파수는 1 Hz에서 300 Hz까지 제어가 가능하며, low-pass cutoff 주파수는 300 Hz에서 8 kHz까지 제어가 가능하다. 전체 아날로그 front-end 회로는 53.1 dB의 전압 이득 성능과 1 Hz에서 10 kHz 대역에 대해서 $4.68{\mu}Vrms$의 입력 잡음 성능과 3.67의 noise efficiency factor 성능을 보인다. $18-{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 설계를 하였고 1-V 전원에서 $3.2{\mu}W$의 전력 소모 성능을 갖는다. 칩 레이아웃 면적은 $0.19 mm^2$ 이다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.364-371
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• 2012

중국의 디지털 모바일 방송 표준인 CMMB (China Mobile Multimedia Broadcasting)는 기존의 지상파 TV 방송인 Analog 방송과 동일한 주파수 대역 (474MHz ~ 754MHz)을 통해 송출되고 있다. 또한 기존의 Analog 방송의 수신 품질을 위해 디지털 방송의 송출 전력을 기존의 Analog 방송보다 낮게 하여 송출한다. 이러한 현상으로 인해 CMMB 수신기는 CMMB 수신신호와 인접하는 대역에 존재하는 Analog 방송 신호 영향을 받게 된다. 또한 셀의 경계에 있는 지역에서 CMMB 채널이 서로 인접해 있을 경우 수신기는 원하는 CMMB 신호 수신에 영향을 받게 된다. 이러한 인접 채널 간섭 (ACI : Adjacent Channel Interference)으로 인해CMMB 수신 성능에 영향을 미치며 이는 CMMB 수신기의 품질이 저하되는 문제로 이어지게 된다. 본 논문에서는 이러한 인접 채널 간섭현상을 간단하게 제거하기 위해 저주파 대역 통과 필터 (LPF : Low Pass Filter)의 차단 주파수를 조정하여 인접 채널에 의한 간섭을 최소화하였으며 이를 통해 CMMB 수신기의 수신 성능이 11.3dB 향상됨을 실험을 통해 알 수 있었다.

• 전자공학회논문지A
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• 제33A권6호
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• pp.32-41
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• 1996

We propose the improved GMSK (gaussian-filtered minimum shift keying) quadrature modulator using the FIR(finite impulse response )filter whose coefficients are obtained form the differnce of phase response, and design its ASIC (applicaton specific integrated circuit) which can be used for GSM (global system for mobile communication) digital cellular system and DCS 1800 (digital cellular system at 1800MHz) personal communication system. Input data become quantized I and Q channel 10 bit signal through cosine and sine ROM mapping after being filtered by the FIR filter whose normalized bandwidth is 0.3 and designed by considering intersymbol interference as well as sampling ratio. These two signals become the GMSK modulated I and Q channel signal through DAC (digital-to-analog converter) and 7th order analog chebyshev LPF(low pass filter) respectively. The difference between the ideal analog signal and its digitized signal is analyzed in terms of sampling noise, quantization noise, truncation noise and coefficient noise. And the effect of the LPF following the DAC is considered. The ASIC design of the GMSK quadrature modulator is also confirmed by an experiment.

• ETRI Journal
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• 제42권4호
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• pp.534-548
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• 2020

This study presents a new architecture for a field programmable analog array (FPAA) for use in low-frequency applications, and a generalized circuit realization method for the implementation of nth-order elliptic filters. The proposed designs of both the FPAA and elliptic filters are based on the operational transconductance amplifier (OTA) used in implementing OTA-C filters for biopotential signal processing. The proposed FPAA architecture has a flexible, expandable structure with direct connections between configurable analog blocks (CABs) that eliminates the use of switches. The generalized elliptic filter circuit realization provides a simplified, direct synthetic method for an OTA-C symmetric balanced structure for even/odd-nth-order low-pass filters (LPFs) and notch filters with minimum number of components, using grounded capacitors. The filters are mapped on the FPAA, and both architectures are validated with simulations in LTspice using 90-nm complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) technology. Both proposed FPAA and filters generalized synthetic method achieve simple, flexible, low-power designs for implementation of biopotential signal processing systems.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권1호
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• pp.92-97
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• 2009

저 전력 소모는 의료용 이식 장치에서 매우 중요한 요소가 된다. 본 논문에 제안된 이식형 심장 박동 조절기의 감지 단에 필요한 저 전력 4차 Gm-C 필터는 다단 증폭 단으로 구현 되었다. 매우 큰 시상수를 구현하기 위해서 전류 분할 및 플로팅-게이트 기법이 적용된 OTA가 사용되었다. 측정 결과, 필터는 50 dB의 SFDR을 가지며, $1.8{\mu}$, W의 전력이 소모되었다. 전원 전압은 1.5 V가 공급되었고, 코어는 $2.4\;mm{\times}1.3\;mm$의 실리콘 면적을 차지한다. 제안된 필터는 1-poly 4-metal $0.35-{\mu}m$ CMOS 공정에서 제작되었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.1726-1733
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• 1996

A 3V-50MHz analog CMOS continuous-time current-mode filter with a negative resistance load(NRL) is proposed. In order to design a current-mode current integrator, a modified basic current mirror with a NRL to increase the output resistance is employed. the inherent circuit structure of the designed NRL current integrator, which minimizes the internal circuit nodes and enhances the gain bandwidth product, is capable of making the filter operate at the high frequency. The third order Butterworth low pass filter utilizing the designed NRL current integrator is synthesized and simulated with a 1.5.mu.m CMOS n-well proess. Simulation result shows the cutoff frequency of 50MHz and power consumption of 2.4mW/pole with a 3V power supply.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제9권5호
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• pp.1447-1453
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• 2014

This paper proposes the new method based on the availability of three points measurement and convexity of photovoltaic (PV) curve characteristic at the maximum power point (MPP). In general, the MPP tracking (MPPT) function is the important part of all PV systems due to their power-voltage (P-V) characteristics related with weather conditions. Then, the analog-to-digital converter (ADC) and low pass filter (LPF) are required to measure the voltage and current for MPPT by the digital controller, which is used to implement the PV power conditioning system (PCS). The measurement and quantization error due to rounding or truncation in ADC and the delay of LPF might degrade the reliability of MPPT. To overcome this limitation, the proposed method is proposed while improving the performances in both steady-state and dynamic responses based on the detailed investigation of its properties for availability and convexity. The performances of proposed method are evaluated with the several case studies by the PSCAD/EMTDC$^{(R)}$ simulation. Then, the experimental results are given to verify its feasibility in real-time.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 A
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• pp.174-176
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• 2000

In this paper, a high speed distance relay, using a digital signal processor(DSP) is presented. The idea of the protective algorithm is based on the least square method using minimum data window to minimize the relay operating time. A new disign concept for a low-pass filter is proposed. This analog low pass filter has minimum transient response time. The main processor of the relay is TMS320C31. According to a series of real time tests, the proposed protective relay shows reliable and fast operating characteristics.

• Progress in Superconductivity
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• 제7권1호
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• pp.46-51
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• 2005

We have developed control electronics to operate flux-locked loop (FLL), and analog signal filters to process FLL outputs for 64-channel Double Relaxation Oscillation SQUID (DROS) magnetocardiography (MCG) system. Control electronics consisting of a preamplifier, an integrator, and a feedback, is compact and low-cost due to larger swing voltage and flux-to-voltage transfer coefficients of DROS than those of dc SQUIDs. Analog signal filter (ASF) serially chained with a high-pass filter having a cut-off frequency of 0.1 Hz, an amplifier having a gain of 100, a low-pass filter of 100 Hz, and a notch filter of 60 Hz makes FLL output suitable for MCG. The noise of a preamplifier in FLL control electronics is $7\;nV/{\surd}\;Hz$ at 1 Hz, $1.5\;nV/{\surd}\;Hz$ at 100 Hz that contributes $6\;fT/{\surd}\;Hz$ at 1 Hz, $1.3\;fT/{\surd}\;Hz$ at 100 Hz in readout electronics, and the noise of ASF electronics is $150\;{\mu}V/{\surd}\;Hz$ equivalent to $0.13\;fT/{\surd}\;Hz$ within the range of $1{\sim}100\;Hz$. When DROSs are connected to readout electronics inside a magnetically shielded room, the noise of 64-channel DROS system is $10\;fT/{\surd}\;Hz$ at 1 Hz, $5\;fT/{\surd}\;Hz$ at 100 Hz on the average, low enough to measure human MCG.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.109-116
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• 2022

본 논문에서는 센서 시스템에 유입된 60Hz 라인 주파수 잡음의 영향을 효과적으로 제거하기 위한 상태 변수 필터(state variable filter, SVF) 구조의 대역 억제 필터(band rejection filter, BRF)를 제안한다. 기존 SVF 구조의 BRF는 추가적인 연산 증폭기(operational amplifier, OPAMP)를 사용하여 저역 통과 필터(low pass filter, LPF) 출력과 고역 통과 필터(high pass filter, HPF) 출력 간의 합 또는 입력 신호와 대역 통과 필터(band pass filter, BPF) 출력 간의 차를 구함으로써 구현한다. 따라서 BRF의 신호 감쇄를 결정하는 노치 주파수(notch frequency)와 노치 깊이(notch depth)가 신호의 합 또는 차를 구하는데 사용한 저항의 허용 오차(tolerance)에 크게 의존된다. 반면에 제안 된 BRF는 SVF 구조 내에 BRF 출력이 자연발생적으로 형성되기 때문에 각 포트 간의 조합이 필요 없게 되어 기존 BRF와 달리 노치 주파수와 노치 깊이가 저항의 허용 오차에 영향을 받지 않는다. 제안된 BRF의 노치 주파수는 59.99Hz이며 몬테 카를로 시뮬레이션 결과를 통해 저항의 허용 오차에 전혀 영향을 받지 않는 것을 확인할 수 있었다. 노치 깊이도 평균 -42.54dB, 표준편차 0.63dB를 가져 BRF로서 정상적인 동작이 가능함을 확인하였다. 또한 제안된 BRF를 가지고 60Hz 잡음에 간섭이 된 심전도 신호에 대하여 잡음 필터링을 적용한 결과를 보여주었으며 60Hz 잡음이 적절하게 억제되는 것을 확인할 수 있었다.