• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.53 no.10
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• pp.40-47
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• 2016

In this paper, a dual mode buck converter with an ability to change mode is proposed, which is suitable particularly for portable device. The problem of conventional mode control circuit is affected by load variation condition such as suddenly or slowly. To resolve this problem, the mode control was designed with slow clock method. Also, when change from the PFM(Pulse Frequency Modulation) mode to the PWM(Pulse Width Modulation) mode, to use the counter to detect a high load. And the user can select mode transition point in load range from 20mA to 90mA by 3 bit digital signal. The circuits are implemented by using BCDMOS 0.18um 2-polt 3-metal process. Measurement environment are input voltage 3.7V, output voltage 1.2V and load current range from 10uA to 500mA. And measurement result show that the peak efficiency is 86% and ripple voltage is less 32mV.

• Journal of IKEEE
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• v.22 no.3
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• pp.664-671
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• 2018

Generally, conventional solar tracking systems employ irradiance sensors to track a sun position, which enables the system to generate maximum solar energy. The usage of irradiance sensors increases system costs and deteriorates the performance of systems from sensor malfunctions. In this paper, a new solar tracking system without irradiance sensors has been proposed in which the controller capable of controlling and monitoring remotely is based on Artik platform. The proposed system tracks the sun position by comparing the amount of currents from several solar panels, resulting in removing irradiance sensors. In order to verify the performance of the proposed solar tracking method, the 12[V]-20[W] prototype system is built and implemented. Since the proposed system has remote monitoring functions through the employment of Artik as the IoT platform, more advantages in installation, maintenance and expanded functionality can be obtained compared to the conventional solar tracking system.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.332.1-332.1
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• 2014

정보통신 기술의 발전으로 지능형 자동차와 같은 미래형 고부가 가치 자동차 산업은 지속적인 성장이 기대된다. 그리고, 안전과 직결되는 차간 거리 계측은 다양한 종류의 센서에 의해 측정이 되고 있으며, 운전자 및 탑승자의 생명을 보호하고 있다. 다양한 차간 거리센서 중에서도 전방의 물체 인식 및 넓은 영역, 장거리에 대한 센싱은 레이저를 이용하여 구현할 수 있다. 본 논문은 자동차 뿐만 아니라, 지능형 자율 주행시 전방의 물체 인식 및 거리 계측 센서로 적용이 가능한 반도체 레이저의 설계 및 제작에 관해 소개한다. 반도체 레이저는 물질에 따라 각각 다른 파장대역의 광을 조사하고 있으며 이 레이저 빔은 물체에 맞고 부딪히면 반사되어 되돌아 오는 특성을 가지고 있다. 따라서, 펄스 구동에 의해 단위 펄스당 출사되는 레이저는 전방 물체에 부딪혀 되돌아 오는 시간을 구하게 되면 레이저 광원에서 물체까지의 거리를 구할 수가 있게 된다. 여기서 펄스 레이저의 출력은 물체 감지가 가능한 거리의 정보를 가지고 있으며, 펄스로 구동될 때 반복 주파수 및 펄스 폭은 각각 거리계측 시간과 분해능을 결정하는 주요 요소가 된다. 따라서, 장거리 물체의 계측과 물체 식별 능력을 높이기 위해서는 반도체 레이저의 출력을 높이고 펄스폭을 줄여서 분해능을 향상하는 것이 필요하다. 또한, 물체 인식 또는 계측 시간을 빠르게 하기 위해서는 고속 주파수로 동작하게 되면 가능해 질 것이다. 본 논문은 1,550 nm 대역의 반도체 레이저를 제작하여 펄스 구동으로 출력과 펄스폭을 측정하였다. 또한, 보다 높은 전류에서 칩 단면의 열화를 방지하기 위한 기술을 적용하여 설계 및 제작된 레이저의 특성을 측정하여 향후, 지능형 자동차의 레이저 레이다(LIDAR)와 같은 응용분야에 많이 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2012.10a
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• pp.247-250
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• 2012

This paper describes a DC-DC Boost converter for Thermoelectric Energy Harvesting. The designed converter boosts the $V_{DD}$ through a start-up block from a low output voltage of thermoelectric devices and the boosted $V_{DD}$ is used to operate the internal block circuits. When $V_{DD}$ reaches a predefined value, a detector circuit makes the start-up block turn off for minimizing current consumption. The final boosted $V_{OUT}$ is achieved by alternately operating the DC-DC converter for $V_{DD}$ and the other converter for final output $V_{OUT}$ according to the comparator output. Simulation results shows that the designed converter outputs 2.8V from an input voltage of 200mV. The area of the chip designed using a 0.35um CMOS process is $1.52mm{\times}0.95mm$ including pads.

• The KIPS Transactions:PartB
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• v.19B no.2
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• pp.127-134
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• 2012

Video digital door lock(VDDL) system detects people who access to the door and acquires the human image. Design considerations is that current consumption must be minimized by applying fast human detection algorithm because of battery-based operation. Since the digital door lock takes an image through a fixed camera, detection of a person based on background image leads to high degree of reliability. This paper deals with a single human detection algorithm suitable for VDDL with fulfilling these requirements such that it detects a moving object in an image, then identifies whether the object is a person or not using image processing. The proposed image processing algorithm consists of two steps: Firstly, it detects the human image region using both background image and skin color information. Secondly, it identifies the person using polar histogram based on proportional information of human body. Proposed algorithm is implemented in VDDL and is verified the performance through experiments.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.07c
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• pp.2003-2005
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• 2002

바이오 마이크로 시스템 및 바이오 MEMS 분야, 특히 실리콘을 기질로 하는 바이오 센서 제작에서 반도체 공정 기술은 센서의 대량 생산과 초소형화를 위해서 반드시 필요한 기술이다. 그러나, 감지전극의 마이크로화에 따른 센서의 감도 및 안정성 저하 문제는 해결해야 할 과제이다. 최근, 다공질 실리콘이 갖는 대면적이 실리콘 기질과 생체 고분자 (예: 단백질, 핵산 등) 간의 결합력을 향상시킬 수 있음이 알려지면서, 바이오 센서 분야에서, 새로운 형태의 드랜스듀서 재료로서의 다공질 실리콘에 대한 논의가 활발히 전개되고 있으며 또한, ISFET (Ion-Selective Field-Effect Transistors) 와는 달리 다공질 실리콘 층은 저항이 크기 때문에 센서 제작 과정에서의 부가적인 절연막을 필요로 하지 않는다. 본 연구에서는, 백금을 증착한 다공질 실리콘 표면에 전도성 고분자로서 Polypyrrole (PPy) 필름과 생체 고분자 물질로서 Urease를 각각 전기화학적으로 흡착하였다. 다공질 실리콘 층의 형성을 위해 테플론 소재의 전기화학 전지에 불산 (49%), 에탄올 (95%), $H_2O$ 혼합 용액을 넣고 실리콘 웨이퍼에 일정시간 수 mA의 산화 전류를 흘려주었으며, 약 $200{\AA}$의 티타늄 박막과 $200{\AA}$의 백금 박막을 RF 스퍼터링하여 작업 전극을 제작하였고, 백금 박막 및 Ag를 기화 증착하여 제작한 Ag/AgCl 박막을 각각 상대 전극과 기준전극으로 하였다. 박막 전극의 표면 분석을 위해 SEM (Scanning Electron Microscopy), EDX (Energy Dispersive X-ray spectroscopy) 등을 이용하였다. 제작된 요소 센서로부터 요소 농도 범위 0.01 mmol/L ${\sim}$ 100 mmol/L에서 약 0.2 mA/decade의 감도를 얻었다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.101.1-101.1
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• 2012

이번 연구에서는 전기 방사 방법을 이용하여 합성된 산화아연 나노 섬유의 일산화질소 가스에 대한 반응 특성을 조사하였다. 이 산화아연 나노 섬유는 증류수에 용해시킨 아연 아세테이트(zinc acetate)와 폴리 비닐 알콜(poly vinyl alchol, PVA)로 만들어진 용액이 전기 방사되어지며 만들어지게 된다. 무엇보다도 나노 섬유의 직경은 용액의 점도에 의해 결정되었다. 따라서 산화아연 나노 섬유의 고른 두께를 형성하기 위하여 PVA의 양을 조절하여 적절한 용액의 농도를 찾게 되었다. 이후 진행된 열처리 공정을 통해서 우리는 직경이 30~100나노미터 가량의 나노 섬유를 얻을 수 있었으며 무작위로 배열된 통기성 네크워크 구조를 얻게 되었다. 표면 분석을 위하여 주사현미경을 이용하였는데, 산화아연 나노 섬유의 표면은 열처리 전과 후로 나누어 관찰되었으며 열처리 전보다 열처리 후의 표면이 좀 더 거친 것으로 확인되었다. 이는 열처리 공정을 거치면서 효과적으로 유기물들의 제거가 이루어진 것을 짐작할 수 있었다. 일산화질소 가스에 대한 특성 평가를 위해 자체 제작된 전류-전압 측정 장치(I-V measurement)가 사용되었다. 다양한 작동온도와 다양한 일산화질소 가스 농도의 변화를 주며 얻어진 응답도를 통해서, 전기 방사를 통해 만들어진 산화아연 나노 섬유 구조 기반의 가스 센서는 두드러질만큼 좋은 응답도를 가졌고 작동 온도 $200^{\circ}C$에서 일산화질소 가스에 대한 최대 민감도를 보임을 분명히 확인할 수 있었다. 특히, 산화아연 나노 섬유 구조 기반의 가스 센서는 ppm이하의 낮은 일산화질소 가스 또한 감지할 수 있음을 확인하였다. 이러한 결과들은 전기 방사를 통해 만들어진 산화아연 나노 섬유기반의 가스 센서는 저비용, 고감도의 장점을 갖는 일산화질소 가스 센서가 될 것임을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
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• v.36D no.8
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• pp.62-67
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• 1999

In this letter, a scheme for increasing the input power dynamic range of wavelength converters based on cross-gain modulation (XGM) in semiconductor optical amplifiers (SOA/s) is proposed. We investigate the effect of input pump and probe powers on the power penalty, the measure of performance for the wavelength converters. As a result, we show that the optimal bit error rate (BER) performance can be obtained when the probe power is kept 3 dB weaker than the pump power. Using this characteristic, we propose the wavelength converter scheme that controls the probe power level by monitoring the input pump power and adjusting the bias current of probe source accordingly. Consequently, the wavelength converter for wide input power dynamic range can be implemented. We show that an input power dynamic range of more than 20 dB at 2.5 Gb/s is achievable.

• Journal of IKEEE
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• v.17 no.1
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• pp.77-82
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• 2013

In this paper, dc-dc buck converter controled by the peak current-mode pulse-width-modulation (PWM) presented. Based on the small-signal model, we propose the novel methods of the power stage and the systematic stability designs. To improve the reliability and performance, over-temperature and over-current protection circuits have been designed in the dc-dc converter systems. To prevent electrostatic An electrostatic discharge (ESD) protection circuit is proposed. The proposed dc-dc converter circuit exhibits low triggering voltage by using the gate-substrate biasing techniques. Throughout the circuit simulation, it confirms that the proposed ESD protection circuit has lower triggering voltage(4.1V) than that of conventional ggNMOS (8.2V). The circuit simulation is performed by Mathlab and HSPICE programs utilizing the 0.35um BCD (Bipolar-CMOS-DMOS) process parameters.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2010.05a
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• pp.788-791
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• 2010

We design 64-bit ROM IP for RFID tag chips using printed CMOS non-volatile memory IP design technology for a printed CMOS process. The proposed 64-bit ROM circuit is using ETRI's $0.8{\mu}m$ CMOS porocess, and is expected to reduce process complexity and cost of RFID tag chips compared to that using a conventional silicon fabrication based on a complex lithography process because the poly layer in a gate terminal is using printing technology of imprint process. And a BL precharge circuit and a BL sense amplifier is not required for the designed cell circuit since it is composed of a transmission gate instead of an NMOS transistor of the conventional ROM circuit. Therefore an output datum is only driven by a DOUT buffer circuit. The Operation current and layout area of the designed ROM of 64 bits with an array of 8 rows and 8 columns using $0.8{\mu}m$ ROM process is $9.86{\mu}A$ and $379.6{\times}418.7{\mu}m^2$.