• 제목/요약/키워드: 계측증폭기

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저전력 광대역 바이폴라 전류 콘베이어(CCII)와 이를 이용한 유니버셜 계측 증폭기의 설계 (A Design of Low-Power Wideband Bipolar Current Conveyor (CCII) and Its Application to Universal Instrumentation Amplifiers)

    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권5호
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    • pp.143-152
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    • 2004
  • 새로운 구성의 저전력 광대역 바이폴라 전류 콘베이어(CCII)를 제안하고 이것을 이용한 유니버셜 계측 증폭기(UIA)를 설계하였다. 설계된 CCII는 정확한 전류 및 전압 전달특성과 낮은 전류 입력단자의 임피던스를 위해 종래의 AB급 CCII의 회로에 적응성 전류 바이어스 회로를 사용하였다. 설계된 UIA는 제안한 2개의 CCII와 4개의 저항기만으로 구성되며, 입력 신호의 선택과 저항기의 사용에 따라, 3가지 종류의 계측 증폭기를 실현할 수가 있다. 시뮬레이션 결과, 제안한 CCⅡ는 2.0Ω의 전류 입력 임피던스를 갖고, 이 CCII를 전압 증폭기로 응용할 때 0에서 50㎑까지의 주파수 범위에서 최대 60㏈의 이득을 갖고 있다는 것을 확인하였다. 또한, -100㎃에서 100㎃까지의 전류 범위에서도 우수한 전류 폴로워 특성을 갖고 있다는 것을 확인하였다. 설계된 UIA는 저항기의 정합에 관계없이 3가지 계측 기능을 갖고 있다는 것을 확인하였다. 완전-차동 전압 계측 증폭기로 사용할 때 0에서 100㎑까지의 주파수 범위에서 40㏈의 전압 이득을 갖고 있다. 공급 전압 ±2.5V에서 CCII와 UIA의 전력 소비는 각각 0.75㎽와 1.5㎽이다.

표준 센서 출력신호를 5V 전압-출력을 변환하는 디지털 계측 증폭기 설계 (A Design of Digital Instrumentation Amplifier converting standard sensor output signals into 5V voltage-output)

  • 차형우
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제48권11호
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    • pp.41-47
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    • 2011
  • 산업용 표준 센서 신호처리를 위해 다양한 입력신호를 5V 전압 출력으로 변환하는 새로운 디지털 계측 증폭기(DIA)를 설계하였다. 이 계측 증폭기는 상용의 계측증폭기, 7개의 아날로그 스위치, 2개의 1.0V와 -10.0V의 기준전압, 그리고 4개의 저항기로 구성된다. 신호 변환원리는 입력신호에 따라 저항기와 기준전압을 디지털적으로 선택하여 5V의 출력전압을 얻도록 회로 구성을 바꾸는 것이다. 시뮬레이션 결과 DIA는 0V~5V, 1V~5V, -10V~+10V, 그리고 4mA~20mA의 입력신호에 대하여 우수한 0~5V 출력전압 특성을 얻을 수 있다는 것을 확인하였다. 4가지 입력 신호에 대하여 비선형오차는 0.1%이하이다.

고속펄스용 트랜지스터 직선증폭기의 설계 및 실험결과

  • 정만영
    • 전기의세계
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    • 제12권
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    • pp.24-29
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    • 1963
  • 펄스증폭기로는 radar를 비롯하여 T.V., 전자설계기 등에 광범위하게 이용되고 있는 한편 원자력의 연구 및 그의 응용부분에 있어서도 상당히 이용되고 있다. 여기서는 방사선계측장치중에서 없어서는 안될 펄스증폭기의 설계와 이에 관련된 사항에 관하여 고찰하였다.

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애널로그 및 디지탈계측의 기초개념과 응용(I)

  • 고명삼
    • 기계저널
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    • 제25권2호
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    • pp.130-136
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    • 1985
  • 확정적 계측신호에 극한시키며 현장 혹은 연구실에 종사하고 있는 기계기술자에게 필요로 하는 애널로그계측과 디지틀계측의 특성과 계측시스템의 구성, 연산증폭기(Op. Amp)의 원리 및 응용, 측정신호의 선형화, 마이크로 프로세서의 원리 A/D, D/A 변환기의 원리 및 응용, 자료처리시 스템, 센서의 원리 및 응용, 디지틀계측시스템의 최근동향등 메카트로닉스시대에서 요청되는 계 측공학의 주요과제에 대하여 기술한다.

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종래의 차동증폭기를 사용한 인공위성 배터리 셀 전압 감시 시스템 (Satellite Battery Cell Voltage Monitor System Using a Conventional Differential Amplifier)

  • 구자춘;최재동;최성봉
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.113-118
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    • 2005
  • 본 논문은 한쪽 또는 양쪽의 측정 점들이 종래의 차동증폭기에서 허용되는 전압 범위를 초과할 때 차동전압 측정을 위한 인공위성 배터리 셀 전압 감시 시스템을 제시하였다. 본 시스템은 다수개의 직렬로 연결된 셀들로 구성된 재충전 가능한 인공위성 배터리에서 몇몇의 셀 전압들이 높은 공통모드 전압에서 측정될 때 각 셀 전압 감시를 위해 특히 유용하다.

전원전압 0.5V에서 동작하는 심전도계 (Design of 0.5V Electro-cardiography)

  • 성민혁;김재덕;최성열;김영석
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.1303-1310
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    • 2016
  • 본 논문에서는 전원전압 0.5V의 심전도 검사기(ECG)를 설계하고 칩으로 제작하여 성능을 확인하였다. ECG는 계측 증폭기, 6차 gm-C 저역 통과 필터 그리고 가변이득증폭기로 구성되어 있다. 계측증폭기는 이득이 34.8dB, 6차 gm-C 저역 통과 필터는 400Hz의 차단주파수를 가지게 설계되었다. 저역 통과 필터의 연산 트랜스컨덕턴스 증폭기는 저전압 동작을 위하여 차동 바디 입력 방법을 사용하였다. 가변이득증폭기의 이득 범위는 6.1~26.4dB로 설계되었다. 설계된 심전도 검사기는 TSMC $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 $858{\mu}m{\times}580{\mu}m$의 칩크기로 제작되었다. 측정은 입력 신호를 포화시키지 않도록 외부 연결 저항을 조절하여 이득을 낮춘 상태에서 진행한바, 중간 주파수 이득 28.7dB, 대역폭은 0.5 - 630Hz을 얻었으며, 전원전압 0.5V에서 동작함을 확인하였다.

부귀환펄스선형증폭기의 이득 안정도에 관한 연구 (A System on the Gain Stability of Negative Feedback Pulse Linear Amplifier)

  • 이병선
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.7-15
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    • 1973
  • 부귀환펄스선형증폭기에 단계전압과 방사능검출기에서 나오는 펄스와 같이 빠른 펄스를 인가하였을 경우의 이득 안정도에 관하여 해석하였고 실험하였다. 이들 빠른 입력전압이 부귀환증폭기에 인가되면 출력전압의 선형도와 안정도는 증폭기의 rise time의 수배가 경과하여야 부귀효과가 나타난다. 이 제한을 주리기 위하여는 부귀환증폭기의 rise time을 계측할려는 입력펄스의 폭보다 적도록 설계하여야 한다는 것을 표시하였다.

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뇌전도 신호 처리용 아날로그 전단부 구현 (Implementation of an analog front-end for electroencephalogram signal processing)

  • 김민철;심재훈
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.15-18
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    • 2013
  • 본 논문은 뇌전도 신호 처리를 위한 아날로그 전단부를 제시한다. 일반적으로 뇌전도 신호는 낮은 주파수 대역에 존재하고 신호의 크기가 미약하므로 이를 처리하기 위한 아날로그 전단부는 높은 전압 이득 및 공통모드 제거비를 가져야 하며 저주파 잡음을 효과적으로 억제해야 한다. 본 논문에서 제시하는 아날로그 전단부는 가변 이득 계측 증폭기와 대역통과 필터로 구성되어 있다. 낮은 주파수의 잡음을 제거하기 위하여 주파수 chopping을 적용하였다. 본 논문의 회로는 0.18um CMOS 공정을 이용하여 제작하였으며 측정 결과 최대 60dB의 전압이득과 100dB 이상의 공통모드 제거비를 내는 것을 확인하였다.

금속펄스 선형증폭기의 빠른 입력펄스에 대한 이득안정도에 관한 연구 (Sinusoidal A Study on the gain Stability of the Feedback Linear Pulse Amplifiers for Fast Pulse Input)

  • 이병선
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.1-14
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    • 1974
  • 귀환 펄스 선형증폭기에 단계전압과 방사능검출기에서 나오는 펄스 전압이 인가되었때 경우의 이득안정도에 관하여 해석검토 하였다. 방사능 검출기의 일부를 이루고 있는 광전증배관의 양극회로에서 형성되는 파형을 나타내는 식을 유도 하였으며 귀환 증폭기가 하나의 시정수와 두 개의 시정수를 가졌을 경우에 관하여 해석하였고 이 들을 비교 검토하였다. 이들 빠른 입력펄스전압이 귀환증폭기에 인가되면 출력전압의 선형도와 안정도는 증폭기의 rise time와, 2∼3배가 경과하여야 귀환효과가 나타난다. 이 제한을 줄이기 위하여는 귀환증폭기의 rise time을 계측할려는 입력 펄스의 폭보다 적도록 설계하여야 한다는 것을 증명하였다. 이상의 이론은 선형증폭기의 기본증폭단으로 설계된 고렬전압 귀환증폭단에도 그대로 적용굴을 보였으며 이 증폭단의 입력저항이 적을수록 이득안정도가 좋아짐을 보였다.

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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.