• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.678-684
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• 2013

본 논문에서는 SAW 필터가 없는 LTE-Advanced RF 송신기에 적용 가능한 기저대역 송신단 회로를 제안한다. 제안하는 기저대역 송신단 회로는 Tow-Thomas구조의 2차 능동 저역통과 필터 1개와 1차 수동 RC 필터 1개로 구현되었으며, 0.7 MHz, 1.5 MHz, 2.5 MHz, 5 MHz, 7.5 MHz, 10 MHz, 그리고 20 MHz의 총 7개의 채널 차단 주파수를 제공하며, 각 채널 별로 -41 dB에서 0 dB까지 1-dB 단계로 이득 조절이 가능하다. 제안하는 2차 능동 저역 통과 필터 회로는 DC 소모 전류 효율을 높이기 위해 채널 차단 주파수를 세 그룹으로 나누어서 선택된 차단 주파수 그룹에 따라 연산증폭기의 전류 소모를 3단계로 가변 할 수 있도록 연산증폭기 내부에 3개의 단위-연산증폭기(OTA)를 병렬로 연결하여 선택적으로 사용할 수 있도록 설계하였다. 또한, 제안하는 연산 증폭기는 저전력으로 1-GHz UGBW(Unit Gain Bandwidth)를 얻기 위해 Miller 위상 보상 방식과 feed-forward 위상 보상 방식을 동시에 사용하였다. 제안하는 기저대역 송신기는 65-nm CMOS 공정을 사용하여 설계되었고 1.2 V의 전압으로부터 선택된 채널 대역폭에 따라 최소 6.3 mW, 최대 24.1 mW의 전력을 소모한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.401-410
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• 2014

본 논문에서는 1.3 GHz와 2.1 GHz에서 소형화된 multi-harmonic matching network(MHMN)을 사용한 고효율 동시-이중대역 Class-E 전력 증폭기를 제안한다. 제안하는 구조는 스위치 혹은 집중 소자를 사용하지 않고, transmission line만을 이용하여 1.3 GHz과 2.1 GHz 그리고 각각의 2차 및 3차 고조파의 임피던스를 조절하였다. 능동 소자로는 Avago ATF-50189 GaAs p-HEMT가 사용되었다. 제작된 전력증폭기는 입력 전력이 21 dBm일 때 1.3 GHz와 2.1 GHz에서 각각 27.1 dBm, 25.7 dBm의 출력과, 6.1 dB, 4.7 dB의 전력 이득, 그리고 71.2 %, 60.1 %의 드레인 효율 특성을 나타내었다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권12호
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• pp.80-87
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• 2013

저가, 광대역, 그리고 넓은 이득 제어 범위를 갖는 전자 계측 시스템을 실현하기 위한 정극성 전류 컨베이어(positive polarity current-conveyor : CCII+)를 사용한 새로운 계측 증폭기(instrumentation amplifier : IA)를 설계하였다. 이 IA는 두 개의 CCII+, 세 개의 저항 그리고 한 개의 연산 증폭기(operational amplifier : op-amp)로 구성된다. 동작 원리는 두 입력 전압의 차가 전압 및 전류 폴로워(follower) 사용되는 두 개의 CCII+에 의해 각각 동일한 전류로 변환되고 이 전류는 op-amp의 (+)단자의 저항기와 귀환 저항기를 통과시켜 출력 전압을 구하는 것이다. IA의 동작 원리를 확인하기 위해 AB급 CCII+를 설계하였고 상용 op-amp LF356을 사용하여 IA를 구현하였다. 시뮬레이션 결과 CCII+를 사용한 전압 폴로워는 ${\pm}$4V의 선형범위에서 0.21mV의 오프셋 전압을 갖고 있었다. IA는 1개의 저항기의 저항값 변화로 -20dB~+60dB의 이득을 갖고 있으며, 60dB에 대한 -3dB 주파수는 400kHz이였다. 제안한 IA의 외부의 저항기의 정합이 필요 없고 다른 저항기로 오프셋을 조절할 수 있는 장점을 갖고 있다. 소비전력은 ${\pm}$5V 공급전압에서 130mW이였다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권1호
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• pp.59-67
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• 2016

저가, 광대역, 그리고 넓은 이득 제어 범위를 갖는 전자 계측 시스템을 실현하기 위한 완전-차동 선형(fully-differential linear operational transconductance amplifier : FLOTA)를 사용한 새로운 계측 증폭기(instrumentation amplifier : IA)를 설계하였다. 이 IA는 한 개의 FLOTA, 두 개의 저항 그리고 한 개의 연산 증폭기(operational amplifier : op-amp로 구성된다. 동작 원리는 FLOTA에 인가되는 두 입력 전압의 차가 각각 동일한 차동 전류로 변환되고 이 전류는 op-amp의 (+)단자의 저항기와 귀환 저항기를 통과시켜 단일 출력 전압을 구하는 것이다. 제안한 IA의 동작 원리를 확인하기 위해 FLOTA를 설계하였고 상용 op-amp LF356을 사용하여 IA를 구현하였다. 시뮬레이션 결과 FLOTA를 사용한 전압-전류 특성은 ${\pm}3V$의 입력 선형 범위에서 0.1%의 선형오차와 2.1uA의 오프셋 전류를 갖고 있었다. IA는 1개의 저항기의 저항 값 변화로 -20dB~+60dB의 이득을 갖고 있으며, 60dB에 대한 -3dB 주파수는 10MHz이였다. 제안한 IA의 외부의 저항기의 정합이 필요 없고 다른 저항기로 오프셋을 조절할 수 있는 장점을 갖고 있다. 소비전력은 ${\pm}5V$ 공급전압에서 105mW이였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.45-51
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• 2006

본 논문에서는 저주파 혼변조 신호의 크기만을 조절하여 혼변조 신호를 제어하는 새로운 전치 왜곡 선형화기를 제안하였다. 이 방법은 고조파 발생기 출력에서 생성된 저주파 혼변조 신호를 주 신호와 진폭 변조시켜 혼변조 신호를 만들었으며, 저주파 가변 이득 조절기를 이용하여 혼변조 신호의 크기와 위상을 조절하였다. 제안한 전치 왜곡 선형화기는 국내 셀룰러 기지국 송신 주파수($869{\sim}894\;MHz$) 반송파 2 톤 신호를 전력 증폭기에 인가하여 입력 신호 레벨을 변화시켰을 때, 3차 혼변조 신호는 20 dB 이상 개선되었으며, IS-95 CDMA 1FA 신호입력 시에는 중심 주파수에서 ${\pm}885\;kHz$ 및 ${\pm}1.25;MHz$ 이격 지점에서 인접 채널 전력 비(ACPR: Adjacent Channel Power Ratio)를 10 dB 이상 개선시켰다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권3호
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• pp.138-144
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• 2017

본 논문에서는 노인성 난청으로 인한 청력도 감쇄를 보상하는 고주파 증폭 회로를 제안한다. 노인성 난청은 고음역(고주파 대역)의 청력도가 저음역(저주파대역)에 비해 더 떨어지는 저주파 통과 필터의 특성을 보이므로, 보상회로는 임계주파수 이상의 대역에서는 주파수에 비례하여 신호를 증폭하고 임계주파수 이하에서는 증폭도를 일정하게 유지하는 구조이다. 제안된 고주파 회로는 미분기, 단위 이득 증폭기로 구성된다. 임계주파수는 볼륨 조절 레버 형태로 간단하게 제어가 가능한 구조로 노인들이 자신의 난청정도에 따라 쉽게 증폭도를 조절할 수 있다. 고주파 증폭회로의 임계주파수는 가청주파수 전 대역에서 연속적으로 조절 가능하고, 10 kHz 음역의 신호는 80dB 이상 증폭도를 가진다.

• 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.

• 전기학회논문지
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• 제65권5호
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• pp.831-835
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• 2016

In this paper, a dual-channel feed-forward transimpedance(TIA) array is realized in a standard $0.18-{\mu}m$ CMOS technology which exploits automatic gain control function to provide 40-dB input dynamic range for either detecting targets nearby or sensing imminent danger situations. Compared to the previously reported conventional feed-forward TIA, the proposed automatic-gain-control feed-forward TIA(AFF-TIA) extends the input dynamic range 25 dB wider by employing a 4-level automatic gain control circuit. Measured results demonstrate the linearly varying transimpedance gain of 47 to $72dB{\Omega}$, input dynamic range of 1:100, the bandwidth of $${\geq_-}670MHz$$, the equivalent input referred noise current spectral density of 6.9 pA/${\surd}$HZ, the maximum sensitivity of -26.8 dBm for $10^{-12}BER$, and the power consumption of 27.6 mW from a single 1.8-V supply. The dual-channel chip occupies the area of $1.0{\times}0.73mm^2$ including I/O pads.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권3호
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• pp.51-57
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• 2010

IEEE 802.11n 기반 무선 LAN과 IEEE 802.16e 기반 Mobile WiMAX에 적용할 수 있는 이중모드 직접 변환 수신기를 $0.13\;{\mu}m$ RF CMOS 공정을 이용하여 설계하였다. 설계된 직접 변환 수신기는 2.3-2.7 GHz의 주파수 범위에서 동작을 한다. 저잡음 증폭기에 Current Steering 기술을 사용하여 전체 이득의 크기를 3 단계로 조절이 가능하게 하였다. 플리커 잡음 영향을 낮추기 위해 믹서에 Current Bleeding 기술을 사용하였다. 믹서 LO를 위한 I/Q 위상 신호 발생을 위해 주파수 2-분주회로를 포함하였다. 제작된 직접 변환 수신기는 1.4V의 공급 전원에서 LO 버퍼를 포함하여 56 mA를 사용하며, 32 dB의 전력이득과 4.8dB의 잡음지수, 그리고 +6 dBm의 출력 $P_{1dB}$를 가진다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.352-361
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• 2010

본 논문에서는 C-대역 위성 통신용 20 W급 주파수 상향 변환기(BUC: Block Up Converter)를 소형화하기 위한 설계 방안을 제안하고, 이에 따른 제작 및 측정 결과를 제시하였다. 개발된 주파수 상향 변환기는 모뎀의 신호를 입력받아 적절한 주파수 필터링과 신호 세기 조절 및 전력 증폭 기능을 수행하며, 중간 주파수 회로, 국부 발진기 및 주파수 혼합기, 구동 증폭기, 전력 증폭기, 도파관 회로 및 전원 모듈의 6개 블럭으로 구성된다. 본 논문에서는 BUC를 소형화하기 위하여 개별 블럭을 각각 제작하여 케이블 등으로 연결하는 대신, 하나의 하우징 내에서 집적화하여 제작함으로써, $21{\times}14{\times}11cm^3$의 크기만을 가지도록 하였다. 특히 가장 큰 면적을 차지하는 도파관 필터 및 마이크로스트립-도파관 변환기를 하우징에 직접 제작하여 크기를 축소시켰다. 또한 Elliptic 필터를 포함한 다양한 마이크로스트립 필터를 설계하여 스퓨리어스 및 하모닉 규격을 만족시켰다. 제작된 주파수 상향 변환기는 43.7 dBm의 출력, 65 dB 이상의 이득, ${\pm}1.84$의 이득 평탄도, -35.7 dBc의 IMD3, -105 dBc의 하모닉 값을 가지는 우수한 특성을 나타내었다.