• 제목/요약/키워드: current amplifier

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전원전압 1.0V 산소 및 과산화수소 기반의 정전압분극장치 설계 (Design of 1.0V O2 and H2O2 based Potentiostat)

  • 김재덕;;최성열;김영석
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.345-352
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    • 2017
  • 본 논문에서는 전원전압 1V에서 동작하는 산소 및 과산화수소 기반의 혈당전류를 측정할 수 있는 통합형 정전압분극장치를 설계하고 제작하였다. 정전압분극장치는 저전압 OTA, 캐스코드 전류거울 그리고 모드 선택회로로 구성되어 있다. 정전압분극장치는 산소 및 과산화수소 기반에서 혈당의 화학반응으로 발생하는 전류를 측정할 수 있다. OTA의 PMOS 차동 입력단의 바디에는 순방향전압을 인가하여 문턱전압을 낮추어 낮은 전원전압이 가능하도록 하였다. 또한 채널길이변조효과로 인한 전류의 오차를 줄이기 위해 캐스코드 전류거울이 사용되었다. 제안한 저전압 정전압분극장치는 Cadence SPECTRE를 이용하여 설계하였으며, 매그나칩 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 제작되었으며 회로의 크기는 $110{\mu}m{\times}60{\mu}m$이다. 전원전압 1.0V에서 소모전류는 최대 $46{\mu}A$이다. 페리시안화칼륨($K_3Fe(CN)_6$)을 사용하여 제작된 정전압분극장치의 성능을 확인하였다.

MHEMT를 이용한 광대역 특성의 밀리미터파 Cascode 증폭기 연구 (Research on Broadband Millimeter-wave Cascode Amplifier using MHEMT)

  • 백용현;이상진;백태종;최석규;윤진섭;이진구
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권4호
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    • pp.1-6
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    • 2008
  • 본 논문에서는 밀리미터파 대역에서 광대역 특성을 갖는 MHEMT (Metamorphic High Electron Mobility Transistor) cascode 증폭기를 설계 및 제작하였다. Cascode 증폭기 제작을 위해 먼저 $0.1{\mu}m$ InGaAs/InAlAs/GaAs MHEMT를 설계 및 제작하였다. 제작된 MHEMT는 드레인 전류 밀도가 670 mA/mm이고, 최대 전달컨덕턴스(gm)는 688 mS/mm이며, 주파수 특성으로 전류이득 차단 주파수($f_T$)는 139 GHz, 최대 공진 주파수($f_{max}$)는 266 GHz의 특성을 나타내었다. 설계된 cascode 증폭기는 회로의 발진을 막기 위해서 저항과 캐패시터를 commom gate 소자의 드레인이 병렬로 연결하였다. Cascode 증폭기는 CPW (Coplanar Waveguide) 전송선로를 이용하여 광대역 특성을 얻을 수 있도록 정합회로를 설계하였다. 설계된 증폭기는 본 실험실에서 개발된 MHEMT MMIC 공정을 이용해 제작되었다. 제작된 cascode 증폭기의 측정결과, 3 dB 대역폭이 20.76$\sim$71.13 GHz로 50.37 GHz의 넓은 대역 특성을 얻었으며, 대역내에서 평균 7.07 dB 및 30 GHz에서 최대 10.3 dB의 S21 이득 특성을 나타내었다.

전류 재사용 기법을 이용한 저전력 CMOS LNA 설계 (Design of Low Power CMOS LNA for using Current Reuse Technique)

  • 조인신;염기수
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권8호
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    • pp.1465-1470
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    • 2006
  • 본 논문에서는 단거리 무선 통신의 새로운 국제 표준으로 부상하고 있는 2.4 GHz ZigBee 응용을 위한 저전력 CMOS LNA(Low Noise Amplifier)를 설계하였다. 제안한 구조는 전류 재사용 기법을 이용한 2단 cascade구조이며 회로의 설계에서 TSMC $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하였다. 전류 재사용단은 두 단의 증폭기 전류를 공유함으로써 LNA의 전력 소모를 적게 하는 효과를 얻을 수 있다. 본 논문에서는 LNA설계 과정을 소개하고 ADS(Advanced Design System)를 이용한 모의실험 결과를 제시하여 검증하였다. 모의실험 결과, 1.0V의 전압이 인가될 때 1.38mW의 매우 낮은 전력 소모를 확인하였으며 이는 지금까지 발표된 LNA 중 가장 낮은 값이다. 또한 13.83dB의 최대 이득, -20.37dB의 입력 반사 손실, -22.48dB의 출력 반사 손실 그리 고 1.13dB의 최소 잡음 지수를 보였다.

CMOS 저잡음 기가비트급 광전단 증폭기 설계 (CMOS Gigahertz Low Power Optical Preamplier Design)

  • 황용희;강진구
    • 전기전자학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.72-79
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    • 2003
  • 일반적으로 p-i-n Photodiode 수신기의 광신호처리 전단증폭기의 설계에서 공통소스 입력단을 사용하는 트랜스임피던스(Transimpedance)구조로 설계한다. 본 논문에서는 공통게이트 입력단을 사용하는 전류모드 광전단증폭기를 설계하였다. 이러한 광전단증폭기로 사용되는 전류모드 공통게이트 트랜스임피던스 증폭기의 특징은 높은 이득과 높은 대역폭을 동시에 얻을 수 있다는 것이다. 본 논문에서는 광전단 증폭기 설계에서 잡음 최적화를 이용하여 설계과정을 자동화 시킴으로써 보다 단순하게 트랜스임피던스 증폭기를 설계하는 기법을 제시하였다. 그리고 커패시턴스 피킹(Capacitive Peaking) 기술을 사용하여 대역폭을 더욱 증가시킬 수 있다. 제안하는 기법을 사용하여 설계된 전류모드 광전단 증폭기에 캐패시턴스 피킹을 적용하여 0.35um CMOS 공정을 사용할 경우 대역폭이 1.57GHz이고, 트랜스임피던스 이득이 2.34k, 입력 잡음전류가 470nA이고 입력 잡음 전류의 주파수밀도(spectral density)가 6.13pA/ 인 저 잡음의 고속 전류모드 트랜스임피던스 광전단증폭기를 설계 하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 광전단증폭기의 전력소비는 3.3V 공급전압에서16.84mW이었다.

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대면적 LCD 패널 구동을 위한 새로운 Op-Amp설계 (Design of a New Op-Amp for Driving Large-Size LCD Panels)

  • 이동욱;권오경
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.133-136
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    • 2000
  • A new Op-Amp output buffer is presented for driving large-size LCD panels. The proposed Op-Amp is designed by combining a common source and a common drain amplifier to have a high slew rate and to minimize the quiescent current. The proposed circuits are simulated in a high-voltage 0.6${\mu}{\textrm}{m}$ CMOS process, dissipates only 20${\mu}{\textrm}{m}$ static current, and have 83dB open-loop DC gain and 60$^{\circ}$phase margin.

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영구자석 동기 전동기의 염가형 센서리스 제어회로 (A Low cost Sensorless Control Circuit for Permanent Magnet Synchronous Motor)

  • 양순배
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.434-438
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    • 2000
  • In this paper the low cost sensorless control circuit for a PM synchronous motor without the mechanical rotor position sensors is presented. The sensorless control algorithm and position detection circuit for the sinusoidal current wave drive is more complex than that of the rectangular current wave drive. The proposed position sensing circuit is composed of an operational amplifier and several passive elements. The design procedures for getting the optimal parameters for the position sensing circuit are presented. The performance of the proposed algorithm is verified through the simulations and experiments.

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가변형 저항 센서를 위한 새로운 방식의 인터페이스 회로 설계에 관한 연구 (The Study about the New Method of Interface Circuit Design for Variable Resistive Sensors)

  • 김동용;박지만;차형우;정원섭
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.749-752
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    • 1999
  • A new interface circuit for variable resistive sensors is proposed. The interface circuit compose of only two strain gages, a voltage-to-current converter, and current mirror with two outputs. A new dual slope A/D converter based on linear operational transconductance amplifier for the testing of prototype interface circuit is also described. The theory of operation is presented and experimental results are used to verify the theoretical predictions. The results show close agreement between predicted behaviour and experimental performance.

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Core Circuit Technologies for PN-Diode-Cell PRAM

  • Kang, Hee-Bok;Hong, Suk-Kyoung;Hong, Sung-Joo;Sung, Man-Young;Choi, Bok-Gil;Chung, Jin-Yong
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제8권2호
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    • pp.128-133
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    • 2008
  • Phase-change random access memory (PRAM) chip cell phase of amorphous state is rapidly changed to crystal state above 160 Celsius degree within several seconds during Infrared (IR) reflow. Thus, on-board programming method is considered for PRAM chip programming. We demonstrated the functional 512Mb PRAM with 90nm technology using several novel core circuits, such as metal-2 line based global row decoding scheme, PN-diode cells based BL discharge (BLDIS) scheme, and PMOS switch based column decoding scheme. The reverse-state standby current of each PRAM cell is near 10 pA range. The total leak current of 512Mb PRAM chip in standby mode on discharging state can be more than 5 mA. Thus in the proposed BLDIS control, all bitlines (BLs) are in floating state in standby mode, then in active mode, the activated BLs are discharged to low level in the early timing of the active period by the short pulse BLDIS control timing operation. In the conventional sense amplifier, the simultaneous switching activation timing operation invokes the large coupling noise between the VSAREF node and the inner amplification nodes of the sense amplifiers. The coupling noise at VSAREF degrades the sensing voltage margin of the conventional sense amplifier. The merit of the proposed sense amplifier is almost removing the coupling noise at VSAREF from sharing with other sense amplifiers.

PMIC용 저면적 Dual Port eFuse OTP 메모리 IP 설계 (Deign of Small-Area Dual-Port eFuse OTP Memory IP for Power ICs)

  • 박헌;이승훈;박무훈;하판봉;김영희
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.310-318
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    • 2015
  • 본 논문에서는 cell 사이즈가 작은 dual port eFuse OTP(One-Time Programmable)를 사용하면서 VREF(Reference Voltage) 회로를 eFuse OTP IP(Intellectual Property)에 하나만 사용하고 S/A(Sense Amplifier) 기반의 D F/F을 사용하는 BL(Bit-Line) 센싱 회로를 제안하였다. 제안된 센싱 기술은 read current를 6.399mA에서 3.887mA로 줄일 수 있다. 그리고 아날로그 센싱을 하므로 program-verify-read 모드와 read 모드에서 프로그램된 eFuse의 센싱 저항은 각각 $9k{\Omega}$, $5k{\Omega}$으로 낮출 수 있다. 그리고 설계된 32비트 eFuse OTP 메모리의 레이아웃 면적은 $187.845{\mu}m{\times}113.180{\mu}m$ ($=0.0213mm^2$)으로 저면적 구현이 가능한 것을 확인하였다.