• 제목/요약/키워드: differential circuits

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부산 - 병전간 해저케이블 전압측정 장치의 개발 (Development of a Voltage Measuring System for the Pusan-Hamada Submarine Cable)

  • Bahk, Kyung-Soo
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.255-260
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    • 1991
  • 차동증폭과 A/D(analog-to-digital) 변환 회로를 마이크로프로세서(microprocessor)로 작동되는 데이타로거(data logger)에 연결하여 부산-하마다간의 해저케이블 전압변동을 기록하는 장치를 개발하였다. 이 장치는 저가격, 소형, 저전력소모가 특징이며 계기의 전압드리프트(drift)가 정밀수정되고, 무인자동으로 다량의 자료저장과 모뎀(modem)에 의한 자료전달이 가능하다. 케이블 전압 및 전류 이외에 실내온도와 수은전지 전압을 측정하는데, 이는 온도영향에 따른 오차보정과 장기관 계기안정도를 확인하기 위한 것이다. 이 계기에 의한 관측자료에 의하면 부산해저중계국에서의 전압신호는, 약 0.2 볼트의 일정한 폭의 높은 주파수의 잡음대로 이루어져 있는데, 조석과 비슷한 느린 주기로 약 1볼트 범위내에서 변동한다. 또한, 케이블 전원공급장치는 실내온도가 빠르게 변할 때 많은 영향을 받는 것으로 나타났다.

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스위치-RC 기법을 이용한 1V 10비트 30MS/s CMOS ADC (A 1V 10b 30MS/s CMOS ADC Using a Switched-RC Technique)

  • 안길초
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권8호
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    • pp.61-70
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    • 2009
  • 본 논문에서는 1V 이하의 낮은 전원 전압에서 동작 가능한 10비트 30MS/s 파이프라인 ADC를 제안한다. 제안된 multiplying digital-to-analog converter (MDAC)의 저전압 동작을 위해 스위치-RC 기반의 입력 신호 샘플링 회로와 저항 루프를 이용한 피드백 커패시터 리셋 기법을 제안하였다. 첫 단 MDAC의 정확한 신호 이득을 위해 cascaded 스위치-RC 회로를 사용하였으며, sub-ADC의 비교기에도 독립적인 스위치 RC 샘플링 회로를 적용하여 MDAC 입력단으로 전달되는 스위칭 잡음을 최소화 하였다. 제안된 ADC는 0.13${\mu}m$ CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 최대 DNL 및 INL은 각각 0.54LSB 및 1.75LSB 수준을 보인다. 또한 1V의 전원 전압과 30MS/s의 동작 속도에서 최대 SNDR 및 SFDR이 각각 54.1dB 70.4dB이고, 17mW의 전력을 소모하였다.

새로운 A급 바이폴라 $CCII{\pm}$와 이를 이용한 출력 전류 제어 가능한 CCII+ 설계 (A Design of Novel Class-A bipolar $CCII{\pm}$ and Its Application to output Current Controllable CCII+)

  • 차형우
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제48권11호
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    • pp.48-56
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    • 2011
  • 전기적인 조정(tuning) 시스템에 사용하기 위해, 차동출력을 갖는 새로운 A급 $CCII{\pm}$와 이를 이용한 출력 전류 제어가능한 CCII+를 설계하였다. 설계한 $CCII{\pm}$는 종래의 CCII+와 상보적인 교차 전류원으로 구성된다. 또한, 출력 전류 제어가능한 CCII+는 제안한 $CCII{\pm}$와 단일 출력을 갖는 전류 이득 증폭기로 구성된다. 시뮬레이션 결과 $CCII{\pm}$$1.9{\Omega}$의 전류 입력단자의 임피던스와 우수한 전압 및 전류 폴로워 특성을 갖고 있다는 것을 확인하였다. 제안한 CCII+는 $100{\mu}A$에서 10mA의 바이어스 제어 전류 범위에서 10MHz의 3-dB 주파수을 갖고 있으며, 출력 전류 제어 범위는 4-디케이드(decade)이다. CCII+의 전력소비는 ${\pm}2.5V$ 공급전압에서 4.5mW이다.

A Study on the new four-quadrant MOS analog multiplier using quarter-square technique

  • 김원우;변기량;황호정
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제39권6호
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    • pp.26-33
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    • 2002
  • 본 논문에서는 포화영역에서 동작하는 MOS트랜지스터의 제곱특성과 소오스를 결합한 차동회로의 뺄셈기능을 이용하여 구현한 quarter-square기술방식의 새로운 4상한 MOS아날로그 곱셈기를 제안하였다. 본 논문에서 제안된 회로는 p-well CMOS 공정으로 설계-제작되어 특성측정을 하였다. 제작된 곱셈회로의 입력에 공급전압의 50%의 크기를 기치는 신호를 인가하였을 때, 1%미만의 왜율을 갖는 -1.3V에서 1.3V크기의 출력신호를 얻었고, 0에서30㎒까지의 -3㏈ 주파수대역을 측정하였고, 81㏈의 출력유동범위와 40㎽의 전력을 소모하였으며, 0.54㎟의 칩면적을 차지하였다. 제안된 곱셈회로는 회로구성이 간단할 뿐만 아니라, 입력신호가 한 개의 트랜지스터를 통하여 출력에 전달되므로 고주파 응용에도 적합하다.

On-line 테스팅을 위한 새로운 내장형 전류 감지 회로의 설계 (Design of New Built-ln Current Sensor for On-Line Testing)

  • 곽철호;김정범
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권7호
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    • pp.493-502
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    • 2001
  • 기존의 논리 테스팅에 비하여 여러 가지 장점을 가지는 전류 테스팅을 위하여 새로운 내장형 전류 감지 회로를 설계하였다. 본 논문에서 제안된 내장형 전류 감지 회로는 시험 대상 회로에서 발생하는 전류와 인버터의 전류 발생 특성에 의해 복사되어진 전류를 비교함으로서 시험 대상 회로의 고장 존재 여부를 감지하여 Pass/Fail 신호로 발생시킨다. 설계된 회로는 차동 증폭 형태의 증폭기와 비교기로 이루어져 있으며, 시험 대상 회로의 전류를 복사해 내기 위한 인버터를 포함하고 있어서 총 10개의 트랜지스터와 3개의 인버터를 사용한다. 본 논문에서 제안된 내장형 전류 감지 회로는 고장 테스트를 위하여 별도의 클럭을 사용하지 않는다. 또한 모드 선택이 필요하지 않아 on-line 테스팅이 가능하며, Pass/Fail 신호를 칩의 외부로 전달하는 출력단자 하나를 제외하고는 별도의 제어단자가 필요하지 않은 장점을 가진다. HSPICE를 사용한 컴퓨터 모의 실험을 통하여 시험 대상 회로에 삽입된 고장을 정확하게 검출해 낼 수 있음을 확인하였다. 제안된 내장형 전류 감지 회로가 칩의 전체 면적에서 차지하는 면적소모는 8×8 병렬 승산기를 시험 대상 회로로 사용한 경우에 약 4.34 %로 매우 작아서 내장형 전류 감지회로에 의한 면적 소모에 대한 부담은 거의 없는 것으로 측정되었다.

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A 6b 1.2 GS/s 47.8 mW 0.17 mm2 65 nm CMOS ADC for High-Rate WPAN Systems

  • Park, Hye-Lim;Kwon, Yi-Gi;Choi, Min-Ho;Kim, Young-Lok;Lee, Seung-Hoon;Jeon, Young-Deuk;Kwon, Jong-Kee
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제11권2호
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    • pp.95-103
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    • 2011
  • This paper proposes a 6b 1.2 GS/s 47.8 mW 0.17 $mm^2$ 65 nm CMOS ADC for high-rate wireless personal area network systems. The proposed ADC employs a source follower-free flash architecture with a wide input range of 1.0 $V_{p-p}$ at a 1.2 V supply voltage to minimize power consumption and high comparator offset effects in a nanometer CMOS technology. The track-and-hold circuits without source followers, the differential difference amplifiers with active loads in pre-amps, and the output averaging layout scheme properly handle a wide-range input signal with low distortion. The interpolation scheme halves the required number of pre-amps while three-stage cascaded latches implement a skew-free GS/s operation. The two-step bubble correction logic removes a maximum of three consecutive bubble code errors. The prototype ADC in a 65 nm CMOS demonstrates a measured DNL and INL within 0.77 LSB and 0.98 LSB, respectively. The ADC shows a maximum SNDR of 33.2 dB and a maximum SFDR of 44.7 dB at 1.2 GS/s. The ADC with an active die area of 0.17 $mm^2$ consumes 47.8 mW at 1.2 V and 1.2 GS/s.

A Range-Scaled 13b 100 MS/s 0.13 um CMOS SHA-Free ADC Based on a Single Reference

  • Hwang, Dong-Hyun;Song, Jung-Eun;Nam, Sang-Pil;Kim, Hyo-Jin;An, Tai-Ji;Kim, Kwang-Soo;Lee, Seung-Hoon
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제13권2호
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    • pp.98-107
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    • 2013
  • This work describes a 13b 100 MS/s 0.13 um CMOS four-stage pipeline ADC for 3G communication systems. The proposed SHA-free ADC employs a range-scaling technique based on switched-capacitor circuits to properly handle a wide input range of $2V_{P-P}$ using a single on-chip reference of $1V_{P-P}$. The proposed range scaling makes the reference buffers keep a sufficient voltage headroom and doubles the offset tolerance of a latched comparator in the flash ADC1 with a doubled input range. A two-step reference selection technique in the back-end 5b flash ADC reduces both power dissipation and chip area by 50%. The prototype ADC in a 0.13 um CMOS demonstrates the measured differential and integral nonlinearities within 0.57 LSB and 0.99 LSB, respectively. The ADC shows a maximum signal-to-noise-and-distortion ratio of 64.6 dB and a maximum spurious-free dynamic range of 74.0 dB at 100 MS/s, respectively. The ADC with an active die area of 1.2 $mm^2$ consumes 145.6 mW including high-speed reference buffers and 91 mW excluding buffers at 100 MS/s and a 1.3 V supply voltage.

뇌임펄스전압에 대한 30[A]용 고감도형 누전 차단기의 오동작에 대한 특성의 해석 (Analysis of Malfunction Characteristics of High Sensitivity Type Earth Leakage Circuit Breaker for 30[A] due to Lightning Impulse Voltages)

  • 이복희;이승칠;김찬오
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제11권6호
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    • pp.96-103
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    • 1997
  • 본 논문은 뇌임펄스전압에 대한 누전 차단기의 오동작 특성에 관한 것으로 한국공업규격 KS C 4613의 규정과 서지보호장치를 갖는 모의회로의 조건에서 누전차단기의 부동작 특성을 실험적으로 조사하고 검토하였다. 실험 결과, 본 연구에 사용한 30[A]용 고감도형 누전 차단기인 모든 시료는 증폭회로의 전원부에 설치된 서지보호장치에 의해 입사되는 차동모드의 뇌임펄스전압에 차단되는 성능을 가지고 있었다. 4종의 시료는 KS C 4613에 정의된 뇌임펄스 부동작시험조건을 만족시키지 못하였으며, 그때의 오동작을 유발한 전압은 약 5∼6.5[kV]로 비교적 높았다. 서지보호장치가 설치된 경우를 모의한 시험조건에서는 3종의 누전차단기가 오동작하였으며, 누전차단기가 오동작을 일으키는 전압도 약 3∼5[kV] 정도로 비교적 낮았다.

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모바일 디스플레이 디지털 인터페이스용 저전력 고속 수신기 회로의 설계 (Design of Low-Power and High-Speed Receiver for a Mobile Display Digital Interface)

  • 이천효;김정훈;이재형;김려연;윤용호;장지혜;강민철;이용진;하판봉;김영희
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권7호
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    • pp.1379-1385
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    • 2009
  • 본 논문에서는 모바일 디스플레이 디지털 인터페이스용 저전력 고속 수신기 회로를 제안하였다. 새롭게 제안된 저전력 수신기 회로는 바이어스 전류인 싱크 전류와 소스 전류를 공급전압, 공정, 온도 및 공통 모드 입력 전압의 변 동에 대해 둔감하도록 설계되었다. 3.0V${\sim}$3.6V의 전원전압과 -40${\sim}$85$^{\circ}$C의 온도에서 450Mbps 이상의 고속 데이터 수신이 가능하다. 그리고 모의 실험결과 소모전류는500${\mu}$A 이하이다. 테스트 칩은 매그나칩 0.35${\mu}$m CMOS 공정을 이용하여 제작되었으며, 테스터 결과 데이터 수신기 회로와 데이터 복원 회로가 정상적으로 동작하는 것을 확인하였다.

인 메모리 컴퓨팅을 위한 고속 감지 증폭기 설계 (Design of High-Speed Sense Amplifier for In-Memory Computing)

  • 김나현;김정범
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.777-784
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    • 2023
  • 감지 증폭기는 메모리 설계에 필수적인 주변 회로로서, 작은 차동 입력 신호를 감지하여 디지털 신호로 증폭하기 위해 사용된다. 본 논문에서는 인 메모리 컴퓨팅 회로에서 활용 가능한 고속 감지 증폭기를 제안하였다. 제안하는 회로는 추가적인 방전 경로를 제공하는 트랜지스터 Mtail을 통해 감지 지연 시간을 감소시키고, m-GDI(:modified Gate Diffusion Input)를 적용하여 감지 증폭기의 회로 성능을 개선하였다. 기존 구조와 비교했을 때 감지 지연 시간은 16.82% 감소하였으며, PDP(: Power Delay Product)는 17.23%, EDP(: Energy Delay Product)은 31.1%가 감소하는 결과를 보였다. 제안하는 회로는 TSMC의 65nm CMOS 공정을 사용하여 구현하였으며 SPECTRE 시뮬레이션을 통해 본 연구의 타당성을 검증하였다.