본 논문에서는 전원보드의 공통모드 노이즈 감쇠를 위한 디커플링 커패시터 회로를 효율적으로 시뮬레이션할 수 있는 구조분할 해석기법을 제시한다. 제시하는 구조분할 해석기법이 적용된 전원보드 설계에서는 보드를 두 부분으로 구조분할하였으며, 분할된 구조와 커패시터 회로의 임피던스 파라미터를 재결합하기 위한 방법을 제시하였다. 구조분할 해석기법을 적용함으로써 공통모드 노이즈 감쇠 시뮬레이션에 수행되는 시간을 46 % 이상 단축하였다.
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.
EMI 감쇄성능의 정확한 예측을 위해서는 EMI 필터에 사용되는 소자에 대한 명확한 공통 및 차동 모드 임피던스 모델 정보가 필요하다. 하지만 기존의 전도성 EMI 감쇄성능 예측 방식은 이러한 모델의 부재로 인해 고주파수에서 예측 값과 실험 결과에 큰 오차가 발생하는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 일반적으로 사용되는 EMI 필터의 소자를 전도성 전파 규제 범위에서 모델링하고 이를 이용하여 공통 및 차동모드 임피던스로 다시 모델링한다. 실험 결과 EMI 감쇄성능을 1MHz 이하의 영역에서만 예측할 수 있었던 기존 방식과 비교해 제안 방식은 10MHz 영역까지 예측할 수 있는 장점이 있다. 최종적으로 임피던스 분석기를 이용한 측정 결과와 모의실험 결과를 제시하여 제안 방식의 타당성 및 유용성을 검증한다.
최근 원자력산업계 동향은 기기의 노후화, 예비품 확보의 어려움, 그리고 기존 설비에 대한 보수비용 증가 등의 이유로 아날로그 계측제어 설비들을 컴퓨터-기반 설비로의 부분적인 개선이나 전체적인 교체가 추진되고 있다 그러나 컴퓨터-기반 설비는 소프트웨어와 하드웨어가 환경영향에 민감하고, 공통모드고장을 일으킬 수 있는 프로그래밍 설계오류의 잠재성이 있는 것으로 알려져 있다. 공통모드고장을 방지할 수 있는 가장 설득력 있는 해결방안은 철저한 품질보증, 심층방어 및 다양성 설계기법으로 평가되고 있다. 본 논문에서는 컴퓨터-기반 계측제어계통의 심층방어 및 다양성에 관한 규제기준과 정성적 평가를 위한 블록개념을 소개하고, 평가의 사례로서 CE System 80+와 국내 가동중인 W형 원전의 설비개선에서 주급수 상실시 컴퓨터-기반 설비의 공통 모드고장에 따른 다양성과 심층방어계층을 평가하였다. 특히 국내 가동중인 W형 원전에 대해서는 그 평가결과를 근거로 하여 ATWS 완화설비의 설치를 제안하였다.
본 논문은 차동과 공통 모드로 동작하는 메타 재질 구조를 바탕으로 평형 믹서 수신기를 제안한 것이다. 이 메타 재질 구조는 리키 웨이브 안테나로 동작하며, 순수 공통 모드는 억압한다. 이러한 특성은 낮은 LO 누설전력과 높은 RF-LO 고립도를 갖고 있어 LO과 RF 경로에 추가적인 여파기가 필요로 하지 않는다. 이 메타 재질은 차동 모드 동작에서는 Composite Right/Left-Handed(CRLH) 메타 재질처럼 동작하고, 공통 모드에서는 차단되는 성질을 갖는 단위 셀을 기초로 설계하였다. 제안된 메타 재질의 차동과 공통 모드 특성은 실험 결과를 통하여 증명하였다. 메타 재질을 이용한 수신기는 $1.96{\sim}2.40$ GHz의 주파수 범위에서 동작하는 안테나와 평형 믹서를 집적화시켜 제작하였고, 2.4 GHz에서 21.1 dB의 믹서의 변환 손실을 얻었다.
본 논문은 평면 변압기에서 발생하는 공통모드 노이즈를 제거하기 위해 새로운 회로 구조 및 변압기의 와인딩 레이아웃을 제안한다. 제안하는 컨버터는 1차측의 병렬구조로 인하여 풀-브리지와 같은 구조를 갖고 있고, 높은 파워의 어플리케이션에 적합하게 사용되어질 수 있다. 2개의 하프-브리지 LLC 공진형 컨버터 변압기의 1차측은 한쪽 끝이 정전압 전위를 갖도록 연결되어 있다. 이에 따라 같은 dv/dt 특성을 갖는 1차측과 2차측 와인딩이 존재하게 되고, 이러한 와인딩을 인접하게 배치하는 구조를 통해 변압기에서 발생하는 공통모드 노이즈를 크게 줄일 수 있다. 최종적으로 EMI 필터의 크기를 크게 줄일 수 있고, 높은 전력밀도를 달성할 수 있다.
현재 공통평가기준을 이용하여 작성된 대부분의 파이어월과 VPN, 스마트 카드의 보호 프로파일의 기능요구사항에 영역분리기능이 포함되어 있다. 공통평가기준의 영역분리기능은 미국 국방성 운영체제 평가 기준인 TCSEC이 요구하는 보증수단에서 유래하였다. 8086프로세서는 리얼 모드라는 세그멘테이션 메커니즘을 처음으로 이용하여 향상된 메모리 주소관리를 제공하고 있으며, 80$\times$86은 리얼 모드이외에 보호모드를 제공하여 시스템 영역과 응용프로그램영역을 분리시킬 수 있는 메커니즘을 제공한다. 인텔 80$\times$86 프로세서의 구조적인 발전을 이용하여 구현된 Trusted OS는 링 상태(ring state)라고 알려져 있는 영역 분리기능을 제공하여 시스템의 영역을 응용 프로그램 영역으로부터 보호하는 메커니즘을 구현하고 보증하고 있다. 단 논문에서는 인텔 마이크로 프로세서 8086과 80$\times$86의 구조와 메모리 관리방법을 고찰하여 8086과 비교한 80$\times$86의 발전된 보호모드 메커니즘을 연구하여 시스템영역을 보호할 수 있는 영역분리 메커니즘을 연구하였다.
본 논문에서는 3-레벨 인버터의 공통 모드 전압 변동 제거의 목적으로 사용되는 MVPWM(Medium Vector PWM의 과변조 특성을 분석한다. MVPWM의 과변조 특성은 다음과 같다. 1) 과변조 상태에서도 동일한 공통모드전압을 갖는 7개의 벡터만 선택한다. 2) 진폭변조지수를 증가시킬 때 선형영역에서 비선형영역으로의 천이가 연속적이다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통하여 MVPWM의 위와 같은 과변조 특성을 밝힌다.
플라이백 컨버터에서 발생하는 EMI 공통모드 잡음은, 스위치 turn-off에서 1차 측 누설 인덕턴스로 인한 기생 진동과 turn-on에서 발생하는 2차 측 출력회로의 기생 진동으로 구성된다. 차동모드 잡음은 직류전원의 스위칭 전류로 인한 전압 강하 성분으로 나타나며 직류전원 임피이던스에 비례하여 증가한다. 1차 측 기생진동은 느린 속도의 일반 다이오드와 직렬저항 삽입으로, 2차 측기생진동은 정류 다이오드의 RC 스너버로 감소 시킨다. 누설 인덕턴스가 큰 UU코어 EMI 필터가 잡음 감소에 유효함을 보인다.
본 논문은 LCD driver IC의 전송선 당 데이터 전송률을 2배로 하기 위한 이중 저전압 차동신호 전송 (DLVDS) 회로를 제안한다. 제안된 회로에서는 2-비트 데이터를 하나의 송신기에서 입력 받고, 2-비트 데이터를 듀얼레벨을 갖는 차동신호로 전송한다. 따라서 기존의 저전압 차동신호 전송기법(LVDS)의 특징을 유지하면서 2-비트 데이터를 2개의 전송선을 통하여 전송할 수 있다. 제안된 송신기는 전류원 피드백 회로를 이용하여 출력의 공통모드 바이어스 흔들림을 보상했다. 그리하여 기존의 회로의 입력 바이어스와 기준 바이어스 전압 차이로 출력의 공통모드 바이어스 흔들림이 발생하는 문제가 해결되었다. 수신기에서는 디코드 회로를 통해 원래의 2-비트 입력 데이터를 복원할 수 있다. 제안된 회로는 $0.25{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계하였고, 시뮬레이션 결과 1-Gbps/2-line의 전송률을 갖고, 2.5V의 전원에서 35-mW의 전력소모를 나타냈다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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