• 제목/요약/키워드: 가변 이득증폭기

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생체신호 측정을 위한 아날로그 전단 부 회로 설계 (Analog Front-End Circuit Design for Bio-Potential Measurement)

  • 임신일
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권11호
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    • pp.130-137
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    • 2013
  • 본 논문은 생체신호 측정을 위한 저전력/저면적 AFE(analog front-end)에 관한 것이다. 제안된 AFE는 계측증폭기(IA), 대역 통과 필터(BPF), 가변 이득 증폭기(VGA), SAR 타입 A/D 변환기로 구성된다. 전류 분할 기법을 이용한 작은 gm (LGM) 회로와 고 이득 증폭기로 구성된 Miller 커패시터 등가 기술을 이용하여, 외부 수동소자를 사용하지 않고 AC-coupling을 구현하였다. 응용에 따른 BPF의 고역 차단 주파수 변화는 전압 조절기(regulator)를 이용한 출력 전압 변화를 이용하여 $g_m$을 변화하여 구현 시켰다. 내장된 ADC는 커패시터 분할 기법을 적용한 이중 배열 커패시터 방식의 D/A변환기와 비동기 제어 방식을 이용하여 저 전력과 저 면적으로 구현하였다. 일반 CMOS 0.18um 공정을 이용하여 칩으로 제작하였고, 전체 칩 면적은 PAD등을 모두 포함하여 $650um{\times}350 um$이다. 제안된 AFE의 전류 소모는 1.8V에서 6.3uA이다.

좁은 선폭을 갖는 파장가변 연속파 레이저의 펄스형 증폭을 위한 사중경로 색소 레이저 증폭기 (Four-pass dye laser amplifier for the direct pulsed amplification of a tunable narrow-bandwidth continuous-wave laser)

  • 이재용;이해웅;유용심;한재원
    • 한국광학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.162-168
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    • 1999
  • 본 연구에서는 개념적으로 기생 발진을 비롯한 증폭기의 오동작 가능성을 최소화하고 좁은 선폭의 연속파 레이저를 펄스 증폭하기 위한 목적으로 새로운 구조를 갖는 사중경로 색소 레이저 증폭기를 제안하고 실험적으로 구현하였다. 펌핑 레이저의 펄스 에너지가 5.6 mJ이고 연속파 레이저의 입력 강도 100 mW일 때, 사중경로 증폭기는 약 130 MHz(FWHM)의 선폭과 1.5 mJ의 에너지를 갖는 레이저 펄스를 출력하였으며, 이는 약 2$\times$106 이상의 높은 증폭 이득과 27%의 에너지 효율에 해당하는 것이다. 사중경로 증폭기 내에 회절격자를 사용하면, 파장 선택 소자가 없는 보통의 증폭기와 비교할 때 총 출력 에너지가 4% 정도 증가됨과 동시에 ASE가 차지하는 비율이 10배 이상 감소하여, 총 출력 빔에 대해 ASE 에너지가 1.5% 이하로 억제된다.

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L 대역 EDFA 특성의 펌프 파장 의존성에 관한 연구 (Investigation of Pump Wavelength Dependence of Long-Wavelength-Band Erbium-Doped Fiber Amplifier using 1530nm-Band Pump)

  • 최보훈
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권7호
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    • pp.1249-1255
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    • 2008
  • 1530nm 파장 대역이 L밴드 (long-wavelength-band) EDFA(erbium-doped fiber amplifler)를 위한 펌프 파장으로 연구되었다. 이 펌프 광원은 파장 가변 광원과 직렬 연결된 C 밴드 (conventional-band) EDFA로 제작되었다. 이 L밴드 EDFA는 순방향 펌핑 구조를 사용하였다. 1530nm 대역 내에서 1545nm 펌프 파장을 사용하였을 때 0.454B/mW 이득 계수를 얻었는데 이는 기존에 사용되는 1480nm 파장으로 펌핑 하였을 경우보다 2배 이상 높은 수치이다. 1530nm 파장 펌핑의 잡음지수는 가장 좋지 않은 경우가 6.36dB였는데 이는 1480nm 펌핑보다 0.75dB 높은 값이다. 제안된 펌핑 파장을 이용하는 L밴드 EDFA에서 얻은 이 같은 골은 이득 계수는 이 L밴드 EDFA가 전력 소모를 적게 한다는 것을 의미한다.

저 전력 고 이득 주파수 상향변환기를 이용한 Zigbee 송신기 설계 (Zigbee Transmitter Using a Low-Power High-Gain Up-Conversion Mixer)

  • 백세영;서창원;진호정;조춘식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권9호
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    • pp.825-833
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    • 2016
  • 본 논문에서는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용한 저 전력 고 이득 주파수 상향변환기를 이용하여 IEEE 802.15.4 규격을 만족하는 직접 변환 송신기를 제안 및 설계한다. 설계된 RF 직접 변환 송신기는 차동입력 디지털-아날로그 변환기, 수동 저역통과 필터, 가변이득 증폭기, Quadrature 주파수 상향 변환기 그리고 차동 출력 구동증폭기로 구성되어 있다. 제안하는 직접변환 송신기에서 핵심적인 부분은 2.4 GHz Zigbee 규격을 저 전력으로 구동하는데 있다. 특히 Quadrature 주파수 상향변환기는 이득 Boosting을 통하여 적은 전류 소모로도 충분한 이득과 선형성을 보이고 있다. 측정결과, 공급전압 1.2 V에서 송신기의 총 소모 전류는 7.8 mA이고, 최대 출력 전력은 0 dBm 이상 그리고 -30 dBc의 ACPR(Adjacent Channel Power Ratio)을 나타내고 있다.

다중 표준 시스템을 위한 이득 곡선 제어기를 가진 가변이득 증폭기 설계 (Design of Variable Gain Amplifier with a Gain Slope Controller in Multi-standard System)

  • 최문호;이원영;김영석
    • 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.

DIAL용 Ti:sapphire 레이저의 다중통과 증폭특성 (Characteristics of multipass amplification of Ti:sapphire laser for DIAL)

  • 이용우;이주희
    • 한국광학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.244-249
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    • 1996
  • DIAL의 레이저광원으로 사용하는 다중통과 Ti:sapphire의 증폭시스템을 각-다중방식으로 개발하고 출력에너지와 스펙트럼 특성을 조사하였다. 개발된 2단의 다중통과 증폭기의 특성은 790nm파장에서 최대 출력에너지는 22mJ, 증폭이득은 20dB, 펌핑에너지에 대한 출력효율은 18%이다. 또한 스펙트럼선폭은 파장가변 범위 705-845nm에서 0.15$cm^{-1}$ /(9.3pm)이다. 최대 출력에너지 때 레이저빔 발산각은 X, Y축에서 각각 1.1, 1.5mrad이며 레이저빔의 quality factir N$^{2}$은 2.6이다.

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Zigbee시스템에 적용 하기위해 PCSNIM 기법을 사용한 가변 이득 저잡음 증폭기 설계 연구 (A study on the Design of Gain Variable Low Noise amplifier using PCSNIM techniques for Zigbee System)

  • 최혁재;최진규;김형석
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2009년도 정보통신설비 학술대회
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    • pp.121-124
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    • 2009
  • In this paper, the techniques and design focus of flexible gain coltrol of LAN(Low Noise Amplifier) using the TSMC 0.18um CMOS process. The design frequency set up a standard on 2.4GHz that is used in Zigbee system. The design concepts a basic Cascode LNA techniques and a swiching circuit consisted of 4 NMOS of load resistance, which convert the output impedenceby tuning on or off. The result show the gain change by NMOS operated swich. The simulation result is that Gain is 14.07dB-16.79dB and NF(Noise Figure) is 1.06dB-1.09dB.

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2.5V 80dB 360MHz CMOS 가변이득 증폭기 (A 2.5V 80dB 360MHz CMOS Variable Gain Amplifier)

  • 권덕기;박종태;유종근
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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    • pp.983-986
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    • 2003
  • This paper describes a 2.5V 80dB 360MHz CMOS VGA. A new variable degeneration resistor is proposed where the dc voltage drop over the degeneration resistor is minimized and employed in designing a low-voltage and high-speed CMOS VGA. HSPICE simulation results using a 0.25${\mu}{\textrm}{m}$ CMOS process parameters show that the designed VGA provides a 3dB bandwidth of 360MHz and a 80dB gain control range in 2dB step. Gain errors are less than 0.4dB at 200MHz and less than 1.4dB at 300MHz. The designed circuit consumes 10.8mA from a 2.5V supply and its die area is 1190${\mu}{\textrm}{m}$$\times$360${\mu}{\textrm}{m}$.

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XeCl 엑시머레이저 펌핑 쌍공진기형 색소레이저의 출력 특성 (Output Characteristics of 2-wavelength Resonator Dye Laser Pumped by XeCl Excimer Laser)

  • 이용우
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2003년도 추계종합학술대회
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    • pp.434-438
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    • 2003
  • XeCl 엑시머 레이저로 펌핑되는 쌍공진기형 색소레이저와 2단 증폭시스템을 개발하여 원격계측 시스템에 적합한 두 개의 파장을 동시 또는 순차적으로 출력하였다. 개발된 쌍공진기는 1200 g/mm의 회절격자를 갖는 grazing-incidence 방법에서 제 1차 및 제 2차 회절차수를 이용하여 구성되었다. 출력특성은 스펙트럼 선폭이 10 pm이하이고, 펌프 에너지에 대하 전체효율은 6% 이상이다. 또한, 파장가변 영역은 제 1차 및 제 2차의 회절차수에 대해 각각 434-470 nm, 436-468 nm 이며, 2단의 증폭기의 증폭이득은 37dB, 추출효율은 9%이다. 개발된 레이저 증폭시스템에서 Coumarine-450의 색소로 발진하고, 이의 출력 6 mJ을 원격계측시스템에 적용하여 수원상공의 NO$_2$의 가스농도분포를 측정하였다. 이 결과 개발된 색소레이저 시스템은 원격계측 시스템의 광원으로 매우 적합함을 확인하였다.

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Vector Sum 방법을 이용한 새로운 구조의 능동 위상천이기 (A New Active Phase Shifter using Vetor Sum Method)

  • 김성재;명노훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.575-581
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    • 2000
  • 본 논문에서는 Vector Sum 방법을 이용한 새로운 구조의 능동 위상천이기를 제안하였고 그 위상천이기를 제 어할 독특한 디지털 방식의 위상 제어 방법을 제시하였다. 제안한 새로운 구조의 능동 위상천이기는 Wilkinson power combiner/divider, branch line 3 dB quadrature hybrid coupler, 그리고 dual gate FET(DGFET)를 사용 한 가변 이득 증폭기(VGA)를 이용하여 설계.제작하였다. 그리고 제작된 능동 위상천이기를 디지털 방식으로 동작시킴으로써 제안된 구조가 효율적으로 잘 동작하고 또한 제시된 디지혈 방식으로 제어하는 방법이 타당함을 보였다.

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