• 전기전자학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.119-127
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• 2014

본 논문에서는 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 가속도센서를 위한 CMOS readout 회로를 설계하였다. 설계된 CMOS readout 회로는 MEMS 가속도 센서, 커패시턴스-전압 변환기(CVC), 그리고 2차 스위치드 커패시터 ${\Sigma}{\Delta}$ 변조기로 구성된다. 이들 회로에는 저주파 잡음과 오프셋을 감소시키기 위한 correlated-double-sampling(CDS)와 chopper-stabilization(CHS) 기법이 적용되었다. 설계 결과 CVC는 150mV/g의 민감도와 0.15%의 비선형성을 갖는다. 설계된 ${\Sigma}{\Delta}$ 변조기는 입력전압 진폭이 100mV가 증가할 때, 출력의 듀티 싸이클은 10%씩 증가하며, 0.45%의 비선형성을 갖는다. 전체 회로의 민감도는 150mV/g이며, 전력소모는 5.6mW이다. 제안된 회로는 CMOS 0.35um 공정을 이용하여 설계하였고, 공급 전압은 3.3V이며, 동작 주파수는 2MHz이다. 설계된 칩의 크기는 PAD를 포함하여 $0.96mm{\times}0.85mm$이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.569-572
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• 2014

본 논문에서는 MEMS 용량형 센서를 위한 CMOS 스위치드-커패시터 인터페이스 회로를 설계하였다. 설계된 회로는 커패시턴스-전압 변환기(CVC), 2차 스위치드 커패시터 ${\Sigma}{\Delta}$ 변조기 및 비교기로 구성되어있다. 또한 일정한 바이어스를 공급해주는 바이어스 회로를 추가하였다. 전체적인 회로의 저주파 잡음과 오프셋을 감소시키기 위하여 Correlated-Double-Sampling(CDS) 기법과 Chopper-Stabilization(CHS) 기법을 적용하였다. 설계 결과 CVC는 20.53mV/fF의 민감도와 0.036%의 비선형성특성을 보였으며, ${\Sigma}{\Delta}$ 변조기는 입력전압 진폭이 100mV가 증가할 때, 출력의 듀티 싸이클은 약 5%씩 증가하였다. 전체회로의 선형성 에러는 0.23% 이하이며, 전류소모는 0.73mA이다. 제안된 회로는 0.35um CMOS 공정을 이용하여 설계되었으며, 입력전압은 3.3V이다. 설계된 칩의 크기는 패드를 포함하여 $1117um{\times}983um$ 이다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.465-471
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• 2023

본 논문은 CMOS Image Sensor(CIS)에 사용되는 single-slope ADC(SS-ADC)의 노이즈와 출력의 지연을 개선한 비교기 구조를 제안한다. 노이즈와 출력의 지연 특성을 개선하기 위해 비교기의 첫 번째 단의 출력 노드와 두 번째 단의 출력 노드 사이에 커패시터를 삽입하여 miller effect를 이용한 비교기 구조를 설계하였다. 제안하는 비교기 구조는 작은 capacitor를 이용하여 노이즈와 출력의 지연 및 layout 면적을 개선하였다. Single slop ADC에서 사용되는 CDS 카운터는 T-filp flop과 bitwise inversion 회로를 사용하여 설계하였고 전력 소모와 속도가 개선되었다. 또한 single slop ADC는 analog correlated double sampling(CDS)와 digital CDS를 함께 동작하는 dual CDS를 수행한다. Dual CDS를 수행함으로써 fixed pattern noise(FPN), reset noise, ADC error를 줄여 이미지 품질이 향상된다. 제안하는 comparator 구조가 사용된 single-slope ADC는 0.18㎛ CMOS 공정으로 설계되었다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제10권2호
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• pp.152-159
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• 2007

This paper describes the design, fabrication, and measurement of ROIC(ReadOut Integrated Circuit) for $320{\times}256$ IRFPA(InfraRed Focal Plane Array). A ROIC plays an important role that transfer photocurrent generated in a detector device to thermal image system. Recently, the high performance and low power ROIC adding various functions is being required. According to this requirement, the design of ROIC focuses on 7MHz or more pixel rate, low power dissipation, anti-blooming, multi-channel output mode, image reversal, various windowing, and frame CDS(Correlated Double Sampling). The designed ROIC was fabricated using $0.6{\mu}m$ double-poly triple-metal Si CMOS process. ROIC function factors work normally, and the power dissipation of ROIC is 33mW and 90.5mW at 7.5MHz pixel rate in the 1-channel and 4-channel operation, respectively.

• 센서학회지
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• 제14권3호
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• pp.191-197
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• 2005

When fabricating a vision chip, we should consider the noise problem, such as the fixed pattern noise(FPN) due to the process variation. In this paper, we propose an edge-detection circuit based on biological retina using the offset-free column readout circuit to reduce the FPN occurring in the photo-detector. The offset-free column readout circuit consists of one source follower, one capacitor and five transmission gates. As a result, it is simpler and smaller than a general correlated double sampling(CDS) circuit. A vision chip for edge detection has been designed and fabricated using $0.35\;{\mu}m$ 2-poly 4-metal CMOS technology, and its output characteristics have been investigated.

• 전자공학회논문지
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• 제51권10호
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• pp.80-86
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• 2014

본 연구를 통해서 정전용량 방식의 이차원 마이크로볼로미터를 위한 저잡음 신호취득 회로를 연구하였다. 잡음 대역폭이 매우 낮고 픽셀 면적이 작기 때문에 비 적분형 방식의 간단하고 효과적인 픽셀 단위의 회로를 사용했다. 또한, 가장 문제가 되는 kT/C 잡음을 줄이고 전력소모를 낮추기 위해 새로운 CDS 방식을 열 단위의 회로에 사용했다. 제안하는 회로는 $0.35-{\mu}m$ 2-poly 4-metal CMOS 공정을 이용하여 설계했고, 마이크로볼로미터의 픽셀 크기는 $50{\mu}m{\times}50{\mu}m$이다. 제안하는 신호취득회로는 볼로미터의 kT/C 잡음 등을 포함한 저주파 잡음을 효과적으로 제거하며, 제작된 칩에 대한 잡음 측정을 통하여 이를 검증하였다. 제안하는 회로는 간단한 신호취득 회로에 비해 그 잡음을 30 %에서 55 % 이하까지 개선할 수 있으며, 전체 감지시스템의 잡음등가온도차(NETD)를 21.5 mK 정도로 낮출 수 있다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제17권1호
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• pp.110-119
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• 2017

This paper describes a CMOS image sensor (CIS) with dual correlated double sampling (CDS) and column-parallel analog-to-digital converter (ADC) and its measurement method using a field-programmable gate array (FPGA) integrated module. The CIS is composed of a $320{\times}240$ pixel array with $3.2{\mu}m{\times}3.2{\mu}m$ pixels and column-parallel 10-bit single-slope ADCs. It is fabricated in a $0.11-{\mu}m$ CIS process, and consumes 49.2 mW from 1.5 V and 3.3 V power supplies while operating at 6.25 MHz. The measured dynamic range is 53.72 dB, and the total and column fixed pattern noise in a dark condition are 0.10% and 0.029%. The maximum integral nonlinearity and the differential nonlinearity of the ADC are +1.15 / -1.74 LSB and +0.63 / -0.56 LSB, respectively.

• 수산해양교육연구
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• 제25권4호
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• pp.991-997
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• 2013

Distribution and occurrence of swimming crab, Portunus trituberculatus larvae were investigated in the mid-western coast of Korea in the Yellow Sea. P. trituberculatus larvae were collected in July and August from 2010 to 2012. Bongo net with 303 mesh was deployed once with a double oblique tow. Zoea I (ZI) densities were highest in all sampling months. Then densities of later larval stages decreased dramatically. In general, larval densities at the stations in northern parts and coastal areas were higher than those at the southern and offshore area. Because egg bearing seasons of P. trituberculatus in the study area are between April and August, larval densities, particularly, of ZI may be underestimated. Considering higher densities of ZI and lower ones of later stages, larvae may be transported to growing area and returned to the parental populations. Larval densities and sea surface temperature were not correlated.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제14권6호
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• pp.733-740
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• 2014

A resistive micro Pirani gauge using amorphous silicon (a-Si) thin membrane is proposed. The proposed Pirani gauge can be easily integrated with the other process-compatible membrane-type sensors, and can be applicable for in-situ vacuum monitoring inside the vacuum package without an additional process. The vacuum level is measured by the resistance changes of the membrane using the low noise correlated double sampling (CDS) capacitive trans-impedance amplifier (CTIA). The measured vacuum range of the Pirani gauge is 0.1 to 10 Torr. The sensitivity and non-linearity are measured to be 78 mV / Torr and 0.5% in the pressure range of 0.1 to 10 Torr. The output noise level is measured to be $268{\mu}V_{rms}$ in 0.5 Hz to 50 Hz, which is 41.2% smaller than conventional CTIA.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2005년도 공동학술대회 논문집
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• pp.37-42
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• 2005

한반도 남부 지각에서의 지진파 감쇠 양상을 나타내는 Q값을 구하기 위해 한국지질자원연구원(KIGAM)과 기상청(KMA)의 지진파 자료 중 진앙거리가 100km 이내이고 Sampling 비가 80Hz 이상인 NS방향의 540개 자료를 분석하였다. 각각의 자료에 대해 단일 산란 모델을 적용하여, S파 주시의 두 배부터 20초 길이를 가지는 시간창 위에서 1Hz, 1.5Hz, 3Hz, 6Hz, 9Hz, 12Hz, 15Hz, 18Hz의 주파수 별 coda Q 값을 구하였다. 이렇게 구한 각각의 coda Q, 즉 $Q_c$값으로부터 주파수 관계식(f> 1Hz 일 때 $Q_c=Q_{0}f^n$)을 이용하여 1Hz 에서의 coda Q, $Q_0$를 구하였다. 한반도의 $Q_0$값은 50과 250사이 그리고 n 값은 0.5 와 1.0 사이에 있고 그 지역적 분포는 반도 내 지질구조와 잘 연관됨이 밝혀졌다. 또한 반도 서해부근의 Q 값은 중국 동쪽의 값과 잘 연결되는 것을 볼 수 있었다.