• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.321-328
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• 2008

In this paper, variable gain amplifier(VGA) with a gain slope controller has been proposed and verified by circuit simulations and measurements. The proposed VGA has a gain control, gain slope switch and variable gain range. The input source coupled pair with diode connected load is used for VGA gain stage. The gain slope controller with switch can control VGA gain slope. The proposed VGA is fabricated in $0.18{\mu}m$ CMOS process for multi -standard wireless receiver. The proposed two stage VGA consumes min. 2.0 mW to max. 2.6 mW in gain control range and gives input IP3 of -3.77 dBm and NF of 28.7 dB at 1.8 V power supply under -25 dBm, 1 MHz input. The proposed VGA has 37 dB(-16 dB $\sim$ 21 dB) variable gain range, and 8 dB gain range control per 0.3 V control voltage, and can provide variable gain, positive and negative gain slope control, and gain range control. This VGA characteristics provide design flexibility in multi-standard wireless receiver.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.1-8
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• 2013

본 논문은 수동소자를 사용하지 않고 선형성 향상을 얻는 가변이득증폭기(VGA, variable gain amplifier) 설계에 관련된 것이다. 이 제안된 VGA는 전류 귀환 증폭기 구조를 이용하고, 이득은 입력단과 귀환부의 트랜스컨덕턴스(GM) 비로 얻어진다. 선형성과 높은 이득을 얻기 위하여 귀환 트랜스컨덕턴스에 전류 분할 기법과 소스 축퇴(degeneration) 기법을 사용하였다. 이득의 변화는 가변 정류기로 입력 트랜스컨덕턴스의 바이어스 전류를 변화시켜 얻을 수 있다. 이 VGA는 $0.35{\mu}m$ CMOS공정을 사용하여 설계하였고, 저 전력을 위해 sub-threshold 영역에서 동작시키게 하였다. 가변 이득은 23dB~43dB의 결과를 얻도록 하였고, 소모 전류는 3.3V에서 $2.82{\mu}A{\sim}3{\mu}A$ 이다. 이 VGA가 차지하는 칩 면적은 $120{\mu}m{\times}100{\mu}m$이다.

• ETRI Journal
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• 제31권2호
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• pp.234-236
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• 2009

We present a novel operational amplifier preset technique for a switched-capacitor circuit to reduce the acquisition time by improving the slewing. The acquisition time of a variable gain amplifier (VGA) using the proposed technique is reduced by 30% compared with a conventional one; therefore, the power consumption of the VGA is decreased. For additional power reduction, a programmable capacitor array scheme is used in the VGA. In the 0.13 ${\mu}m$ CMOS process, the VGA, which consists of three-stages, occupies 0.33 $mm^2$ and dissipates 19.2 mW at 60 MHz with a supply voltage of 1.2 V. The gain range is 36.03 dB, which is controlled by a 10-bit control word with a gain error of ${\pm}0.68$ LSB.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제14권5호
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• pp.579-587
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• 2014

This paper presents a variable gain amplifier (VGA) for an analog front-end (AFE) of ultrasound medical imaging. This VGA has a closed-loop topology and shows a 37-dB-linear characteristic with a single-stage amplifier. It consists of an op-amp, a non-binary-weighted capacitor array, and a gain-control block. This non-binary-weighted capacitor array reduces the required number of capacitors and the complexity of the gain-control block. The VGA has been fabricated in a 0.35-mm CMOS process. This work gives the largest gain range of 37 dB per stage, the largest P1 dB of 9.5 dBm at the 3.3-V among the recent VGA circuits available in the literature. The voltage gain is controlled in the range of [-10, 27] dB in a linear-in-dB scale with 16 steps by a 4-bit digital code. The VGA has a bandpass characteristic with a passband of [20 kHz, 8 MHz].

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제11권4호
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• pp.336-343
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• 2011

This paper introduces a simple variable gain amplifier (VGA) structure that shows an inherently dB-linear gain control property. Requiring no additional components for dB-linear control, the structure is compact and power efficient. The designed two-stage VGA shows a gain control range of 60dB with the gain error in the range of ${\pm}0.4$ dB. The power consumption including the output buffer is 20.4 mW from 1.2 V supply voltage with bandwidth of 630 MHz. The prototype was fabricated in a 0.13 ${\mu}m$ CMOS process and the VGA core occupies 0.06 $mm^2$.

• 전자공학회논문지
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• 제51권11호
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• pp.101-106
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• 2014

본 논문에서는 자동 이득 제어 회로를 이용한 와이드 다이나믹 레인지 RF root-mean-square (RMS) 전력 검출기를 소개한다. 제안하는 자동 이득 제어는 voltage gain amplifier (VGA), RMS 변환 블록, 이득 조절 블록으로 구성되어 있다. VGA는 dB-linear한 이득 관계를 갖는 캐스코드 VGA를 사용하였다. 제안하는 RMS 변환은 입력 신호 전 파장의 제곱 변환을 이용하여 RMS에 비례하는 DC 전압을 출력한다. 제안하는 RMS 전력 검출기는 500MHz에서 5GHz에서 작동하며 검출 범위는 0 dBm에서 -70dBm 이상의 신호를 -4.53 mV/dBm의 비율로 검출한다. 제안하는 RMS 전력 검출기는 TSMC 65nm 공정을 사용하여 설계되었으며 1.2V에서 5mW의 전력소비를 갖는다. 칩 레이아웃 면적은 $0.0097mm^2$이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권7호
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• pp.23-29
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• 2011

본 논문에서는 GPS 수신기를 위한 dB-선형 특성이 개선된 가변 이득 증폭기 회로를 제안한다. 제안된 dB-선형 전류 발생기는 dB-선형성 오차가 ${\pm}0.15$dB 이내로 개선되었다. 개선된 dB-선형 전류 발생기를 사용하여 GPS 수신기를 위한 가변 이득 증폭기를 설계였다. GPS 수신기의 IF 주파수는 4MHz를 가정하였고, 선형성 요구조건을 도출하여 만족하기 위해 최소 이득일때 24dBm의 IIP3를 만족하도록 하였다. 가변이득 증폭기는 3단으로 구성되어 있으며 DC-오프셋 제거 루프를 통하여 회로의 오프셋 전압을 보상하였다. 설계된 가변 이득 증폭기의 이득은 -8dB~52dB의 범위를 가지며 이득의 dB-선형성은 ${\pm}0.2$dB 이내를 충족한다. 3-dB 주파수 대역폭은 이득에 따라 35MHz~106MHz를 보인다. 가변 이득 증폭기는 CMOS 0.18${\mu}m$ 공정을 이용하여 설계되었으며 전력은 1.8V 전원 전압에서 3mW를 소비한다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
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• pp.873-876
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• 1999

A variable gain amplifier(VGA) for wireless LAN is designed using active feedback. The amplifier is controlled by the gate voltage in the feedback path. This amplifier has more than 30㏈ gain variation and a improved linearity in the RF receiver block as input voltage increases. An active feedback topology is used by P-HEMT and is also analyzed for FET equivalent model.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권8호
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• pp.16-21
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• 2007

본 논문은 구조물 모니터링을 위한 광섬유 센서 시스템의 수신단 응용을 위한 CMOS 기반의 가변 이득 증폭기 집적회로 설계에 초점을 두고 있다. 차동증폭기와 선형 linear-in-dB 제어기를 사용한 3단 가변 이득 증폭기를 제시하였다. 제안된 가변이득 증폭기는 전류의 비에 의해 증폭기의 이득이 linear-in-dB 하게 조절되는 일반적인 가변 이득 증폭기의 변형된 형태이다. 본 논문에서 제안된 가변 이득 증폭기는 1.5 dB의 간격으로 77 dB의 다이내믹 영역을 가졌다. 이득오차는 77 dB 다이내믹 영역에서 1.5 dB 이하를 얻었다. 동작범위는 10 MHz를 얻었으며, 단일 1.8 V 전압에서 13.8 mW의 전력소모 특성을 보였다. 이 가변 이득 증폭기는 Magnachip 사의 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 구현되었으며, 유효면적은 $430{\mu}m{\times}350{\mu}m$ 이었다. 제안된 가변 이득 증폭기는 구조물 모니터링을 위한 광섬유 센서 시스템의 수신단에 적용이 가능하였다 측정 결과에 따라 제안된 방법은 다이내믹 영역의 증대와 좋은 linear-in-dB 특성 관점에서 유효하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.43-47
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• 2024

본 논문에서는 65nm CMOS 기술을 사용하여 구축된 위상 배열 단일 채널 송수신기 빔포머 IC를 기술하였다. 이 IC는 8~16GHz 주파수를 출력하며 레이더 및 위성 통신을 위한 X/Ku-band 대역을 대상으로 한다. 일반적인 빔포밍 시스템 상에서 IC의 각 신호 경로에는 저잡음 증폭기(LNA), 전력 증폭기(PA), 위상 천이기(PS) 및 가변 이득 증폭기(VGA)가 포함되어 있어 빔 조정 및 테이퍼링 제어에 필수적인 위상 및 이득 조정이 가능하다. 테스트 결과에 따르면 위상 보상 VGA는 0.25dB 간격으로 15dB의 이득 범위와 0.27dB의 RMS 이득 오류를 제공한다. 능동 벡터 변조기 위상 천이기는 2.8125° 간격으로 360° 위상 범위와 3.5°의 RMS 위상 오류를 제공한다.