• 한국전자통신학회논문지
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• 제3권3호
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• pp.165-169
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• 2008

계측 및 측정분야에 사용되는 아날로그-디지털 변환기는 우수한 선형성과 무시할 만큼 적은 dc 오프셋 특성을 갖으면서 높은 정밀도를 요구한다. 증분형 변환기는 전형적인 ${\Delta}{\Sigma}$ 변환기의 대부분의 장점을 보유하면서 측정 응용분야에 적합한 해법을 제공한다. 또한 이러한 형태의 변환기는 오프셋 조정이 필요 없이 정확한 변환을 할 수 있다. 대부분 이전의 증분형 변환기에 관한 연구는 단일-채널과 dc 신호 응용에 초점을 맞추었으며 20 비트 이상의 해상도보다 더 정확한 데이터 변환을 할 수 초정밀 데이터 변환에 관한 연구도 있었다. 본 논문에서는 협대역 ac 신호를 변환시켜 주는 다중화 증분형 데이터 변환기의 구현 기술을 제안한다. 또한 다중화 증분형 데이터 변환기의 SQTNR을 최적화하는 설계 방법을 제안한다. 동작 원리, 토폴로지, 그리고 디지털 decimation 필터 설계에 대해 논의한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안한 이론에 대한 우수성을 검증한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.88-90
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• 2012

본 논문은 rail-to-rail 입력 범위를 가지는 10-bit 10-MS/s 비동기 축차근사형 (SAR: successive approximation register) 아날로그-디지털 변환기 (ADC: analog-to-digital converter)를 제안한다. 제안된 SAR ADC는 커패시터 디지털-아날로그 변환기 (DAC: digital-to-analog converter), SAR 로직, 그리고 비교기로 구성된다. 외부에서 공급되는 클럭의 주파수를 낮추기 위해 SAR 로직과 비교기에 의해 비동기로 생성된 내부 클럭을 사용한다. 또한 높은 해상도를 구현하기 위해 오프셋 보정기법이 적용된 시간-도메인 비교기를 사용한다. 면적과 전력소모를 줄이기 위해 분할 캐패시터 기반 차동DAC를 사용한다. 설계된 비동기 SAR ADC는 0.18-um CMOS 공정에서 제작되며, core 면적은 $420{\times}140{\mu}m^2$이다. 1.8 V의 공급전압에서 0.818 mW의 전력 소모와 91.8 fJ/conversion-step의 FoM을 가진다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.719-726
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• 2020

능동형 유기 발광 다이오드의 픽셀 노화를 보상하기 위한 문턱 전압 감지 회로가 제안된다. 제안된 문턱 전압 감지 회로는 샘플-홀드 회로와 10비트의 해상도를 가지는 단일 입력 축차 근사형 아날로그-디지털 변환기로 구성된다. 각 샘플-홀드 회로의 스케일 다운 변환기와 단일-차동 변환기를 가지는 가변 이득 증폭기를 제거하기 위해 단일 입력 축차 근사형 아날로그-디지털 변환기를 위한 중간 기준 전압 보정과 입력 범위 보정이 수행된다. 제안된 문턱 전압 감지 회로는 1.8V 공급 전압의 180nm CMOS 공정을 사용하여 설계된다. 단일 입력 축차 근사형 아날로그-디지털 변환기로의 유효 비트와 전력 소모는 각각 9.425비트와 2.83mW이다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.39-45
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• 2009

본 논문에서는 최근 무선 통신 시스템에서 빠른 데이터전송 방식으로서 사용되고 있는 OFDM 통신방식의 저소비전력화 방안을 제안한다. 일반적으로 OFDM에서 주요 신호처리 방식은 디지털을 이용한 프리에 변환이다. 이런 디지털 프리에 변환은 많은 소비전력이 필요하며 이것은 무선통신 시스템에 있어서 커다란 제약이 되고 있다. 전류모드를 이용한 아날로그 프리에 변환(FFT) LSI는 이러한 소비전력의 문제를 해결할 수 있는 주요 대안으로 떠오르고 있다. 그러나 이러한 신호처리 방식을 사용하기 위해서는 전류모드를 이용한 직병렬/병직렬 변환기(Serial-to-Parallel/Parallel-to-Serial Converter)가 필수적으로 필요하다. 본 논문에서는 전류모드로 구성한 아날로그 프리에 변환(FFT) LSI를 이용해 수신단의 저소비전력을 실현하기 위해 필수적인 새로운 전류모드 직병렬/병직렬 변환기를 제시하였으며 설계된 칩의 측정결과가 시뮬레이션 결과와 일치하는 것을 확인하였다. 제안된 전류모드 직병렬/병직렬 변환기의 개발로 저소비전력에 큰 장점을 지니고 있는 아날로그 FFT LSI의 활용이 가능해졌으며 송수신단 시스템에서 큰 소비전력의 감소효과를 가져올 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.309-314
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• 2008

계측 및 측정분야에 사용되는 아날로그-디지털 변환기는 우수한 선형성과 무시할 만큼 적은 dc 오프셋 특성을 갖으면서 높은 정밀도를 요구한다. 증분형(적분형) 데이터 변환기는 $\Delta{\Sigma}$ 변환기의 대부분의 장점을 보유하면서, 측정 응용분야에 적합한 해법을 제공한다. 또한 이러한 형태의 변환기는 오프셋 조정이 필요 없이 정확한 변환을 할 수 있다. 본 논문에서는 멀티채널을 통한 협대역 AC 신호를 변환시켜 주는 다중화 증분형 데이터 변환기의 구현 기술을 제안한다. 또한 동작 원리, 토폴로지, 그리고 디지털 decimation 필터 설계에 대해 논의한다. 마지막으로 시뮬레이션 결과를 통해 제안한 이론에 대한 타당성을 검증한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권7호
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• pp.1442-1447
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• 2004

본 논문에서는 HDD나 LAN 둥에 응용하기 위하여 아날로그 신호와 디지털 신호를 동시에 처리하는 VLSI의 내장용 회로로 사용하기에 적합한 CMOS 6-비트 폴딩-인터폴레이팅 AD 변환기를 설계하였다. 고속 데이터 통신에 사용하기 위하여 VLSI에 내장되는 아날로그 회로는 작은 칩의 크기와 적은 소비전력, 빠른 데이터 처리속도를 필요로 한다. 제안한 폴딩-인터폴레이팅 AD 변환기는 서로 다른 원리로 동작하는 2 개의 폴더를 캐스케이드로 결합하여 전압비교기와 인터폴레이션 저항의 개수를 현저히 줄일 수 있으므로 내장형 AD 변환기의 설계에 많은 장점을 제공한다 설계 공정은 0.25${\mu}m$ double-poly 2 metal n-well CMOS 공정을 사용하였다. 모의실험결과 2.5V 전원전압을 인가하고 500MHz의 샘플링 주파수에서 27mW의 전력을 소비하였으며 INL과 DNL은 각각 $\pm$0.lLSB, $\pm$0.15LSB이고 SNDR은 10MHz 입력신호에서 42dB로 측정되었다.

• 전자공학회논문지
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• 제49권11호
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• pp.149-156
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• 2012

디지털 입력 D급 증폭기는 보청기에서 사용되고 있으며 D급 증폭기는 디지털 회로와 아날로그 회로로 구성되어진다. 아날로그 회로는 가청 주파수 대역에서 잡음을 억제하고 디지털 입력을 아날로그 신호로 변환한다. 본 논문에서 제안한 인터폴레이티드 디지털 델타-시그마 변조기는 디지털 신호 처리기의 출력 신호를 D/A 변조기 입력에 적합하도록 데이터를 변조시킨다. 디지털 필터는 16-bit, 25-kbps 펄스 코드 변조 신호를 16-bit, 50-kbps 신호로 보간 작업을 한다. 이 보간 필터 출력은 3차 디지털 델타-시그마 변조기를 통하여 노이즈 쉐이핑(noise shaping) 처리된다. 최종적으로, 1.5-bit, 3.2-Mbps 신호가 D/A 변조기 입력으로 인가된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.420-423
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• 2015

이진가중치 전하재분배 DAC는 커패시터를 기반으로 구동하고 커패시터 값에 따라서 데이터 변환을 시킨다. 전하재분배 DAC의 성능을 결정하는 가장 중요한 요소는 정확한 커패시터와 트랜지스터 소자들의 크기와 특성의 보장이다. 그러나 고해상도의 DAC에서는 회로의 레이아웃 설계시의 mismatch와 칩의 공정변화에 의해 다양한 기생소자 성분 발생과 소자특성의 변화를 피하기는 매우 어렵다. 이러한 소자 mismatch는 DAC 각 비트의 해당 아날로그 값에 비선형 오차를 발생시켜 SNDR 성능저하를 가져오게 된다. 본 논문에서는 커패시터 mismatch에 의한 DAC의 데이터 오차를 감지하고 이를 보상하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 2개의 동일한 DAC를 사용한다. 2개의 DAC는 고정된 차이를 가진 2개의 디지털 입력을 사용함으로써 각각 데이터가 변환된다. 비교기는 허용되는 차이 보다 큰 비선형 오차를 찾을 수 있다. 우리가 제안하는 보정 방법은 비교기가 오차를 제거 할 때 까지 DAC의 커패시터 사이즈를 바꾸면서 미세한 조정을 할 수 있다. 시뮬레이션은 12bit 이진가중치 전하재분배 디지털-아날로그 변환기의 커패시터 mismatch 보정과 비선형 오차를 효과적으로 감지하는 방법을 나타낸다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제49권5호
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• pp.30-36
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• 2012

본 논문은 천이 검출기를 이용하여 아날로그-디지털 변환기(ADC)의 정적 파라미터를 테스트 하는 내장 자체 테스트 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 ADC의 정적 테스트에서 가장 널리 사용되는 히스토그램 방법을 대체할 수 있다. 입력되는 테스트 신호는 상향 램프 신호를 사용하며 오프셋, 게인, INL(Integral Non-Linearity), DNL(Differential Non-Linearity)과 같은 정적 파라미터를 테스트 할 수 있다. 제안하는 방법은 실제 테스트 환경에서 랜덤 노이즈에 의해 발생할 수 있는 천이 구간 문제를 해결할 수 있으며, 테스트 스펙으로 주어지는 오차 허용 범위의 다양한 경우에 대해서 효율적으로 테스트를 수행할 수 있다. 실험 결과는 제안하는 방법이 정적 테스트를 올바르게 수행하는 것과, 기존 방법에 비해 하드웨어 오버헤드가 줄어드는 것을 보여준다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.180-185
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• 2000

발전소 등의 대규모 공정 플랜트에서 사용하고 있는 대부분의 상용 제어기는 PID 제어기이며, 온도 루프를 제외한 대부분의 제어루프가 PI 제어기를 채용하고 있다. 제어 시스템의 성능이 제어기 파라미터의 값에 의해 결정되므로, PI 제어기의 튜닝이 중요하다. 한편, 실제 현장에서의 PI 제어기의 튜닝은 많은 시간과 노력을 필요로 하는 시행착오에 의해서 이루어지고 있으며, 각 제어 루프 제어기 파라미터의 초기값 설정에 어려움을 갖고 있는 실정이다. PI 튜닝 기법이 많이 나와 있지만 시험 신호의 인가 문제로 인해 현장 활용에는 많은 어려움을 가지고 있다. 본 논문에서는 단순한 시험 신호로부터 PI 초기 설정값을 산출할 수 있는 방법에 대해서 알아본다. 또한 발전소에 적용된 국산 분산 제어 시스템을 보면, 대부분 데이터 로깅 시스템으로서만 활용되고 있고, 제어 시스템으로의 활용은 거의 이루어지지 않고 있으며, PID제어기에 대한 구현도 완벽하지 못하여 디지털 PI 제어기의구현 방법에 대한 고찰도 요구되고 있다. 본 논문에서는 디지탈 PI 제어기를 구현하는데 있어서 필요한 사항들, 즉 아날로그 제어기의 디지털 등가 제어기로의 변환 기법, 샘플링 주기의 결정 방법, 그리고 그 외에 공정 제어기가 가져야할 기능들에 대해서 언급한다. 그리고나서 PI 튜닝 기법과 아날로그 제어기의 디지털 등가 제어기로의 변환기법, 샘플링 주기 결정 방법 등에 대해 플랜트 모델을 선정하고 시뮬레이션을 통해 그 효용성을 보인다.