• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.60-62
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• 2016

이동통신 시스템의 OFDM(Othogonal frequency division multiplexing) 신호는 큰 PAPR(Peak to Average Power Ratio)을 가지기 때문에 비선형 특성을 가지는 전력 증폭기의 효율 감소를 가져온다. 이러한 전력 증폭기의 비선형 특성을 개선하여 효율을 증가시키기 위해서 전력 증폭기의 역 특성을 가지는 디지털 전치 왜곡기가 이용된다. 본 논문에서는 제곱근 근사를 이용한 Look-up Table(LUT) 기반의 디지털 전치왜곡(Digital Pre-Distortion :DPD) 기법을 제안한다. 제안하는 방식은 복소 이득(Complex Gain) LUT 구조에서 입력신호의 크기를 구할 때, 기존의 테이블을 이용하여 제곱근 연산을 하는 방식보다 좋은 성능을 내면서 근사를 위한 테이블의 메모리를 필요로 하지 않는다. 또한 간단한 쉬프트 연산 등을 이용하므로 DSP 또는 MCU 기반의 DPD를 구현할 때 간단하게 구현 될 수 있다는 장점을 갖는다. 컴퓨터 모의실험을 통해 제안하는 제곱근 근사방식을 이용한 DPD와 기존의 방식을 사용한 DPD를 비교함으로써 제안하는 방식이 기존 방식보다 좋은 성능을 내면서도 보다 효율적으로 구현될 수 있음을 검증하였다.

• 전자공학회논문지C
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• 제36C권9호
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• pp.13-19
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• 1999

본 논문에서는 1mW의 낮은 전력소모를 갖는 8-bit 100KSPS CMOS A/D 변환기를 설계, 제작하였다. Cyclic 구조를 갖는 A/D 변환기에서 발생하는 연산증폭기의 시스템적인 offset 전압을 효과적으로 감소시키기 위해, 새로운 시스템적인 offset 전압 제거 기술을 제안하였다. 또한 기존 Gain 증폭기에서 발생하는 오차를 감소시키기 위해 완전 차동 구조의 Gain 증폭기를 설계하였다. 제안된 A/D 변환기는 $0.6{\mu}m$ single-poly triple-metal n-well CMOS 공정을 사용하여 제작되었으며, +3V 단일 공급전압에서 DNL과 INL은 ${\pm}1LSB$ 이내로 측정되었고, 100KHz의 샘플링 주파수에서 43dB의 SNR를 갖는다. 측정된 최대전력소모는 $980{\mu}W$로 나타났다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1998년도 가을 학술발표논문집 Vol.25 No.2 (2)
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• pp.671-673
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• 1998

본 논문에서는 CMOS 2단 연산 증폭기에 존재하는 강고장을 검출하기 위한 새로운 아날로그 테스트 방법을 제안한다. 테스트 대상 회로는 테스트를 용이하도록 궤환 루프를 삽입하고 정현파 테스트 입력을 인가하여 출력단에 고장 효과를 발생시켜 고장을 검출하는 테스트 방법이다. 테스트 대상회로에 고장이 존재할 경우 출력 단에서 정현파가 아닌 DC 전압이나 왜곡 신호가 나타나 고장 검출이 용이하다. 제안된 테스트 방법은 테스트 입력 신호를 생성하기 위한 복잡한 알고리즘을 요구하지 않으므로 테스트 패턴 시간이 짧고, 비용이 절감된다. 또한 테스트를 위한 추가적인 하드웨어의 오브헤드가 적다. 본 논문에서 제안된 테스트 방법의 정당성과 효율성은 HSPICE 모의실험을 통하여 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권8A호
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• pp.712-719
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• 2012

본 논문은 오디오 신호 처리 시스템의 저속 고해상도 ADC를 위해 설계된 CMOS 단일비트 3차 델타시그마 변조기를 설계하였다. 변조기 내 적분기에 사용되는 연산증폭기의 전력소모를 감소시키기 위해서 연산증폭기내 바이어스 전류원에 차단/동작 기능을 하는 스위치를 장착시켰다. 또한 변조기내 스위치의 위치를 최적화 하여 기존의 스위칭 방식에서 발생하는 주파수 특성 변화를 최소화하였다. 단일 비트 3차 델타시그마 변조기 구조를 선택하였으며, 제안한 델타 시그마 변조기의 성능측정결과 전원 전압 3.3V, 샘플링 주파수 6.4MHz, 입력주파수 20KHz에서 17.1mW의 전력소모를 나타냈다. SNDR은 84.3dB, 유효비트수는 13.5비트를 나타내었다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.273-278
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• 2016

본 논문에서는 로렌츠 카오스 회로를 곱셈기, 커패시터, 연산증폭기, 제어저항 등을 이용하여 설계하였다. 제안하는 회로는 SPICE 프로그램을 통하여 시간파형, 주파수 특성, 위상특성 등을 해석하였고, 로렌츠 하드웨어를 구현하여서 시간파형, 주파수 특성, 위상특성, 분기도 특성을 측정하였다. 측정결과, $500k{\Omega}$ 가변 제어 저항의 조건에 따라, 로렌츠 회로는 제어저항의 특정 영역 ($10{\sim}100k{\Omega}$)에서 카오스 신호가 생성됨을 확인하였다. SPICE 모의실험 결과와 일치함을 보였고, 하드웨어의 가변저항을 변화주면서 분기도 특성을 측정하여서 저항 변화에 따라 카오스와 주기적인 분기도 형태를 나타내는 것을 확인하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제40권6호
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• pp.68-77
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• 2003

생체 임피던스 측정에 사용되는 프론트 엔드의 입력 커패시턴스를 상쇄시키며, 편하고, 작은 이득 여유로도 안정하게 동작하는 제안된 네가티브 커패시턴스 회로를 제안하였다. 기존의 회로를 사용하기 위해서는 적절한 이득-대역폭 적을 갖는 연산 증폭기를 선택해야 하는데 비하여 제안하는 회로는 광대역 연산 증폭기를 사용하므로 연산 증폭기의 선택이 쉽다. 또한 이득 여유가 귀환 커패시터에 직렬로 연결된 귀환 저항에 의하여 조절되므로 이득 여유를 가변 저항기로 튜닝할 수 있다. 제안된 회로의 입력 임피던스는 기존회로의 임피던스보다 2배 크며 네가티브 커패시턴스 회로를 채용하지 않았을 때에 비하여 40배 크다. 나아가서 제안된 회로의 폐루프 위상 응답은 기존의 회로와 네가티브 커패시턴스 회로를 채용하지 않았을 때에 비하여 좋다. 무엇보다도 이득 피킹이 발생하더라도 제안된 회로에서 이득 피킹의 주파수는 루프 이득이 최대로 되는 주파수 보다 높으므로, 이득 여유가 이득 피킹의 영향을 거의 받지 않는다. 따라서 제안된 회로는 매우 작은 이득 여유로도 안정하게 동작할 수 있다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권10호
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• pp.34-39
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• 2016

본 논문에서는 체내 이식용 신경 신호 기록 장치를 위한 저전압 저전력 아날로그 front-end 집적회로를 설계하였다. 제안된 집적 회로는 1 Hz에서 5 kHz 주파수 대역에 존재하는 신경 신호를 처리하기 위해 저잡음 neural 증폭기와 대역폭 조절이 가능한 능동 bandpass 필터로 구성되어 있다. Neural 증폭기는 우수한 잡음 특성을 위해 source-degenerated folded-cascode 연산증폭기를 기반으로 하여 설계하였고, 능동 필터의 경우 저전력의 current-mirror 연산증폭기를 이용하여 설계하였다. 능동 필터의 high-pass cutoff 주파수는 1 Hz에서 300 Hz까지 제어가 가능하며, low-pass cutoff 주파수는 300 Hz에서 8 kHz까지 제어가 가능하다. 전체 아날로그 front-end 회로는 53.1 dB의 전압 이득 성능과 1 Hz에서 10 kHz 대역에 대해서 $4.68{\mu}Vrms$의 입력 잡음 성능과 3.67의 noise efficiency factor 성능을 보인다. $18-{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 설계를 하였고 1-V 전원에서 $3.2{\mu}W$의 전력 소모 성능을 갖는다. 칩 레이아웃 면적은 $0.19 mm^2$ 이다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제11A권2호
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• pp.195-202
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• 2004

본 연구에서 매우 정밀한 샘플링을 필요로 하는 고해상도 비디오 응용면을 위하여 병렬 파이프라인 아날로그 디지털 변환기(ADC)를 설계하였다. 본 ADC의 구조는 4 채널의 10-비트 파이프라인 ADC를 병력 time-interleave로 구성한 구조로서 이 구조에서 채널 당 샘플링 속도의 4배인 200MS/s의 샘플링 속도를 얻을 수 있었다. 변환기에서 핵심이 되는 구성요소는 Sample and Hold 증폭기(SHA), 비교기와 연산증폭기이며 먼저 SHA를 전단에 설치하여 시스템 타이밍 요구를 완화시키고 고속변환과 고속 입력신호의 처리론 가능하게 하였다. ADC 내부 단들의 1-비트 DAC, 비교기 및 2-이득 증폭기는 한 개의 switched 캐패시터 회로로 통합하여 고속동작은 물론 저 전력소비가 가능한 특성을 갖도록 하였다. 본 연구의 연산증폭기는 2단 차동구조에 부저항소자를 사용하여 높은 DC 이득을 갖도록 보강하였다. 본 설계에서 각 단에 D-플립플롭(D-FF)을 사용한 지연회로를 구성하여 변환시 각 비트신호를 정렬시켜 타이밍 오차를 최소화하였다. 된 변환기는 3.3V 공급전압에서 280㎽의 전력소비를 갖고 DNL과 INL은 각각 +0.7/-0.6LSB, +0.9/-0.3LSB이다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권5호
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• pp.3-12
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• 2016

최근 들어, 밀리미터파 대역을 활용하는 5세대 이동 통신 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 밀리미터파 대역의 전파 감쇠 특성으로 인하여 전력 증폭기의 비선형성을 완화시키는 방법의 중요성이 증가하고 있다. 본 논문에서는 전력 증폭기의 특성을 선형구간과 비선형구간을 구분하여 구간별 계수를 사용하는 구간별 차등 다항식 모델을 제안하였다. 또한, 제안된 모델과 직접 학습 방식을 이용하여 디지털 사전왜곡기 구현 방안을 제시하였다. 제안된 모델의 성능을 검증하기 위하여 LTE 신호를 인가한 60 GHz 대역 전력증폭기를 위한 제안된 모델과 직접 학습 방식에 기반한 디지털 사전왜곡기를 FPGA로 구현하였고 하드웨어 테스트벤치를 통하여 성능 및 연산 복잡도를 비교 검증하였다. 제안된 모델은 기존 단일 다항식 모델 대비 ACLR 측면에서는 3.3 dB 개선됨을 보였으며 연산 복잡도 측면에서는 7.5 % 감소됨을 보여주었다

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.641-647
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• 2011

본 논문은 0.5~2.0 GHz에서 -70~0 dBm의 동적 범위를 갖는 로그 비디오 증폭기(Successive Detecting Log Video Amplifier, 이하 SDLVA)를 설계 및 제작하였다. 제작된 SDLVA는 5단의 증폭기를 이용한 고주파 출력부, 2단의 로그검파기 그리고 선형성 개선을 위하여 클램핑 연산증폭기를 이용한 가산 회로로 구현하였다. 제작된 SDLVA의 측정 결과는 73 dB 이상의 소신호 이득과 10.1~12.2 dBm의 고주파 포화 출력 특성을 갖는다. 그리고 -70~0 dBm 입력 시 25 mV/ dB${\pm}$1.0 mV의 기울기를 갖고 ${\pm}$1.5 dB 이하의 선형 특성을 갖는 비디오 신호를 출력한다.