• 제목/요약/키워드: current-mode circuits

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전류 모드 다 입력 MAX회로에서 트랜스컨덕턴스 조정에 의한 고주파 왜곡 억제 (Suppression of High Frequency Distortion in the Multiple-Input Current-Mode MAX Circuits by Adjustment of Transconductance)

  • 이준수;손홍락;김형석
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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    • pp.1053-1056
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    • 2003
  • A distortion suppression technology for employing multiple inputs in 3n+1 type current mode Max circuit is proposed using the adjustment of transconductance. If the number of inputs in current mode Max circuit increases, the high frequency distortion in the output signal grows. In this paper, it has been disclosed that the distortion in the multiple input Max circuit is proportional to sum of parasitic capacitance in input terminals, to the derivative of the output signal and also to the inverse of transconductance of the common diode-connected transistor. The proposed idea is by employing as larger transconductance of the common diode-connected transistor as possible. The effectiveness of the proposed idea has been proved through the HSPICE simulation.

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A Simple Random Signal Generator Employing Current Mode Switched Capacitor Circuit

  • Yamakawa, Takeshi;Suetake, Noriaki;Miki, Tsutomu;Uchino, Eiji;Eguchi, Akihiro
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1993년도 Fifth International Fuzzy Systems Association World Congress 93
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    • pp.865-868
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    • 1993
  • This paper describes a simple random signal generator employing by CMOS analog technology in current mode. The system is a nonlinear dynamical system described by a difference equation, such as x(t+1) = f(x(t)) , t = 0,1,2, ... , where f($.$) is a nonlinear function of x(f). The tent map is used as a nonlinear function to produce the random signals with the uniform distribution. The prototype is implemented by using transistor array devices fabricated in a mass product line. It can be easily realized on a chip. Uniform randomness of the signal is examined by the serial correlation test and the $\chi$2 test.

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4비트 ADC 반복구조를 이용한 저전력 전류모드 12비트 ADC (A Low Power Current-Mode 12-bit ADC using 4-bit ADC in cascade structure)

  • 박소연;김형민;이대니얼주헌;김성권
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.1145-1152
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    • 2019
  • 본 논문에서는 디지털 회로와 저소비전력 및 고속연산의 장점을 가진 아날로그 회로를 혼용하기 위하여, 저전력 전류모드 12비트 ADC(: Analog to Digital Converter)를 제안하였다. 제안하는 12비트 ADC는 4비트 ADC의 cascade 구조를 사용하여 소비전력을 줄일 수 있었으며, 변환 current mirror 회로를 사용해 칩면적을 줄일 수 있었다. 제안된 ADC는 매그나칩/SK하이닉스 350nm 공정으로 구현하였고, Cadence MMSIM을 사용하여 post-layout simulation를 진행하였다. 전원전압 3.3V에서 동작하고, 면적은 318㎛ x 514㎛를 차지하였다. 또한 제안하는 ADC는 평균 소비전력 3.4mW의 저소비전력으로 동작하는 가능성을 나타내었다.

저전력 CMOS On-Chip 기준전압 발생회로 (Low-Power CMOS On-Chip Voltage Reference Circuits)

  • 권덕기;박종태;유종근
    • 전기전자학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.181-191
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    • 2000
  • 본 논문에서는 증식형 MOS 트랜지스터와 저항만을 사용하여 기준전압을 발생하기 위한 두 가지 방법을 제안하였다. 첫 번째 방법은 문턱전압에 비례하는 전압성분과 열전압에 비례하는 전압성분을 합하여 온도보상을 하는 전압모드 방식이고, 두 번째는 문턱전압에 비례하는 전류성분과 열전압에 비례하는 전류성분을 합하여 온도보상을 하는 전류모드 방식이다. 설계된 회로들을 $0.65{\mu}m$ n-well CMOS 공정 페러미터를 사용하여 HSPICE 모의실험한 결과, 전압모드 회로의 경우 공급전압에 대한 변화율은 $-30^{\circ}C{\sim}130^{\circ}C$의 온도범위에서 0.21%/V 이하이고, 온도에 대한 변화율은 $3V{\sim}12V$의 공급전압 범위에서 $48.0ppm/^{\circ}C$ 이하이다. 전류모드 회로의 경우는 공급전압에 대한 변화율이 $-30^{\circ}C{\sim}130^{\circ}C$의 온도범위에서 0.08%/V 이하이고, 온도에 대한 변화율은 $4V{\sim}12V$의 공급전압 범위에서 $38.2ppm/^{\circ}C$ 이하이다. 또한 전력소모는 5V, $30^{\circ}C$일 때 전압모드 경우와 전류모드 경우 각각 $27{\mu}W$$65{\mu}W$로 저전력 특성을 보인다. 제작된 전압모드 기준전압 발생회로를 측정한 결과, 공급전압에 대한 변화율은 $30^{\circ}C{\sim}100^{\circ}C$의 온도범위에서 0.63%/V 이하이고, 온도에 대한 변화율은 $3.0{\sim}6.0V$의 공급전압 범위에서 $490ppm/^{\circ}C$ 보다 작다. 제안된 회로들은 구조가 간단하기 때문에 설계가 용이하고, 특히 전류모드의 경우 넓은 범위의 기준전압 발생이 가능하다는 장점을 갖는다.

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A Driving Scheme Using a Single Control Signal for a ZVT Voltage Driven Synchronous Buck Converter

  • Asghari, Amin;Farzanehfard, Hosein
    • Journal of Power Electronics
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    • 제14권2호
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    • pp.217-225
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    • 2014
  • This paper deals with the optimization of the driving techniques for the ZVT synchronous buck converter proposed in [1]. Two new gate drive circuits are proposed to allow this converter to operate by only one control signal as a 12V voltage regulator module (VRM). Voltage-driven method is applied for the synchronous rectifier. In addition, the control signal drives the main and auxiliary switches by one driving circuit. Both of the circuits are supplied by the input voltage. As a result, no supply voltage is required. This approach decreases both the complexity and cost in converter hardware implementation and is suitable for practical applications. In addition, the proposed SR driving scheme can also be used for many high frequency resonant converters and some high frequency discontinuous current mode PWM circuits. The ZVT synchronous buck converter with new gate drive circuits is analyzed and the presented experimental results confirm the theoretical analysis.

High Performance Current Sensing Circuit for Current-Mode DC-DC Buck Converter

  • Jin, Hai-Feng;Piao, Hua-Lan;Cui, Zhi-Yuan;Kim, Nam-Soo
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제11권1호
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    • pp.24-28
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    • 2010
  • A simulation study of a current-mode direct current (DC)-DC buck converter is presented in this paper. The converter, with a fully integrated power module, is implemented by using sense method metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (MOSFET) and bipolar complementary metal-oxide-semiconductor (BiCMOS) technology. When the MOSFET is used in a current sensor, the sensed inductor current with an internal ramp signal can be used for feedback control. In addition, the BiCMOS technology is applied in the converter for an accurate current sensing and a low power consumption. The DC-DC converter is designed using the standard $0.35\;{\mu}m$ CMOS process. An off-chip LC filter is designed with an inductance of 1 mH and a capacitance of 12.5 nF. The simulation results show that the error between the sensing signal and the inductor current can be controlled to be within 3%. The characteristics of the error amplification and output ripple are much improved, as compared to converters using conventional CMOS circuits.

다수 입력용 전류모드 Max 회로에서 다이오드결선 트랜지스터의 트랜스컨덕턴스 조정에 의한 고주파 왜곡 억제 (Suppression of the High Frequency Distortion by Adjustment of Transconductance of the Diode-Connected Transistor in the Current Mode Max Circuit for Multiple Inputs)

  • 이준수;손홍락;김형석
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권11호
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    • pp.37-44
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    • 2003
  • 다수의 입력을 필요로 하는 전류모드 Max 회로에서 고주파 왜곡을 효과적으로 억제할 수 있는 trans conductance 조정 방법을 제안하였다. Max 회로에 인가되는 입력 신호의 개수가 증가하면, 기생 커패시턴스는 입력 단의 개수에 비례하여 누적되게 된다. 본 연구에서는 Max 회로의 왜곡 신호의 크기가 누적된 기생 커패시턴스와 출력신호의 변화율에 비례하며, 공통 다이오드결선 트랜지스터의 transconductance 값에 반비례하게 됨을 밝혔다. 왜곡 억제를 위한 효과적인 방안으로 공통 다이오드결선 트랜지스터의 transconductance 값을 최소화하는 방안을 제시하였다. 이 방법의 효용성은 다양한 수의 입력 신호를 갖는 전류모드 Max 회로에 대해서 HSPICE 시뮬레이션을 통해 입증하였다.

전류모드 CMOS에 의한 다치 가산기 및 승산기의 구현 (Implementation of Multiple-Valued Adder and Multiplier Using Current-Mode CMOS)

  • 성현경
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제11A권2호
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    • pp.115-122
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    • 2004
  • 본 논문에서는 전류모드 CMOS를 사용하여 다치 가산기 및 다치 승산기를 구현하였으며, 먼저 효과적인 집적회로 설계 이용성을 갖는 전류모드 CMOS를 사용하여 3치 T-게이트와 4치 T-게이트를 구현하였다. 구현된 다치 T-게이트를 조합하여 유한체 $GF(3^2)$의 2변수 3치 가산표와 승산표를 실현하는 회로를 구현하였으며, 이들 다치 T-게이트를 사용하여 유한체 $GF(4^2)$의 2변수 4치 가산표와 승산표를 실현하는 회로를 구현하였다. 또한, Spice 시뮬레이션을 통하여 이 회로들에 대한 동자특성을 보였다. 다치 가산기 및 승산기들은 $1.5\mutextrm{m}$ CMOS 표준 기술의 MOSFET 모델 LEVEL 3을 사용하였고, 단위전류는 $15\mutextrm{A}$로 하였으며, 전원전압은 3.3V를 사용하였다. 본 논문에서 구현한 전류모드 CMOS의 3치 가산기와 승산기, 4치 가산기와 승산기는 일정한 회선경로 선택의 규칙성, 간단성, 셀 배열에 의한 모듈성의 이점을 가지며 특히 차수 m이 증가하는 유한체의 두 다항식의 가산 및 승산에서 확장성을 가지므로 VLSI화 실현에 적합한 것으로 생각된다.

세라믹 패키지를 이용한 shunt 저항의 온도 특성 개선 (Improvement of Temperature Characteristics in Ceramic-packaged Shunt Resistors)

  • 강두원;조중열
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.57-60
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    • 2015
  • Electric power in large devices is controlled by digital circuits, such as switching mode power supply. This kind of power circuits require accurate current sensor for power distribution. We studied characteristics of shunt resistor, which has many advantages for commercial application compared to Hall-effect current sensor. We applied ceramic package to the shunt resistor. Ceramic package has good thermal conductivity compared to plastic package, and this point is important for space requirement in Printed Circuit Board (PCB). Another advantage of the ceramic package is that surface mount technology (SMT) can be used for production. Our experimental results showed that the ceramic packaged resistor showed about 50% lower temperature than the plastic packaged one. Burning point and frequency characteristics are also discussed.

트랜스컨덕턴스(gm)를 이용한 전류모드 능동필터의 이득 및 주파수 제어 (The Gain & Frequency Control of Current-Mode Active Filter with Transconductance-gm Value)

  • 이근호;조성익;방준호;김동룡
    • 전자공학회논문지C
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    • 제35C권6호
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    • pp.30-38
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    • 1998
  • 본 논문에서는 능동필터 설계시 기본 블록으로 이용될 수 있으며, 저전압 고주파에서 동작 가능한 새로운 구조의 CMOS 전류모드 적분기를 제안하였다. 더불어 전압조절을 통해 그 이득과 주파수를 제어할 수 있는 트랜스컨덕턴스 제어회로를 설계하였다. 제안된 적분기는 CMOS 상보형 회로로 구성하였으며, 따라서 적분기의 단위이득주파수에 영향을 주는 적분기의 트랜스컨덕턴스를 증가 시켰다. 제안된 적분기의 단위이득 주파수는 NMOS-gm을 가지는 기존의 적분기에 비하여 두 배 가까이 증가되었다. 또한 트랜스컨덕턴스 제어회로를 이용하여 능동필터의 공정시 나타날 수 있는 오차를 줄이고, 그 용도에 따라 주파수와 이득제어를 가능하게 하였다. 이의 응용회로로서 3차 체비셰프 저역필터를 0.8㎛ CMOS 파라메터를 이용하여 설계하였으며, 이러한 결과들은 소신호 해석 및 0.8㎛ 공정 파라미터를 갖는 HSPICE 시뮬레이션을 통하여 검증되었다.

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