• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.47 no.6
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• pp.13-21
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• 2010

A energy efficient $V_{pp}$ generator using a variable pumping frequency for mobile DRAM is presented in this paper. The proposed $V_{pp}$ generator exploits 3 stages of a cross-coupled charge pump for energy efficiency. Instead of using a fixed pumping frequency in the conventional $V_{pp}$ generator, our proposed $V_{pp}$ generator adopts a voltage-controlled oscillator and uses variable frequencies to reduce the ramp-up time. As a result, our $V_{pp}$ generator generates 3.0 V output voltage with 24.0-${\mu}s$ ramp-up time at 2 mA current load and 1 nF capacitor load with 1.2 V supply voltage. Experimental results show that the proposed $V_{pp}$ generator consumes around 26% less energy (1573 nJ $\rightarrow$ 1162 nJ) and reduces 29% less ramp-up time (33.7-${\mu}s$ $\rightarrow$ 24.0-${\mu}s$) compared to the conventional approach.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.52 no.2
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• pp.106-111
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• 2015

Since most reference voltage generator circuits have bi-stable characteristics, it is important to employ a proper start-up circuit to operate a reference generator in the desired state. In this paper, we propose a start-up circuit for a low voltage reference generator. This start-up circuit determines the state of the circuit reliably by measuring the current drawn by BJTs in the circuit, which is well-defined in the desired state. To measure the current using CMOS-compatible devices only, a comparator with an internal offset voltage is used. The reliability of the proposed circuit is confirmed by Monte-Carlo simulations of the start-up operation, which show that, with the proposed start-up circuit, the low voltage reference generator starts reliably with supply voltages over 850mV even in the presence of device mismatches.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.49 no.8
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• pp.41-46
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• 2012

A quadrature voltage controlled oscillator(QVCO) for X-band is presented in this paper. The QVCO has fabricated in Charted $0.13{\mu}m$ CMOS process. The QVCO consists of two cross-coupled differential VCO and two differential buffers. The QVCO is controlled by 4 bit of capacitor bank and control voltage of varactor. To have a linear quality factor of varactors, voltage biases of varactors are difference. The QVCO generates frequency tuning range from 6.591 GHz to 8.012 GHz. The phase noise is -101.04 dBc/Hz at 1MHz Offset when output frequency is 7.150 GHz. The supply voltage is 1.5 V and core current 6.5-8.5 mA.

• Journal of IKEEE
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• v.20 no.2
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• pp.192-195
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• 2016

In this paper, we present a nanopower CMOS bandgap voltage reference working in sub-threshold region without resisters and bipolar junction transistors (BJT). Complimentary to absolute temperature (CTAT) voltage generator was realized by using two n-MOSFET pair with body bias circuit to make a sufficient amount of CTAT voltage. Proportional to absolute temperature (PTAT) voltage was generated from differential amplifier by using different aspect ratio of input MOSFET pair. The proposed circuits eliminate the use of resisters and BJTs for the operation in a sub-1V low supply voltage and for small die area. The circuits are implemented in 0.18um standard CMOS process. The simulation results show that the proposed sub-BGR generates a reference voltage of 290mV, obtaining temperature coefficient of 92 ppm/$^{\circ}C$ in -20 to $120^{\circ}C$ temperature range. The circuits consume 15.7nW at 0.63V supply.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2000.07e
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• pp.71-73
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• 2000

최근 고 에너지 저장 및 발생장치의 개발은 군사용에서 산업용으로 응용되면서 각종 첨단 설비가 개발되고 있다. 본 논문에서는 전자빔 발생기로 쓰이는 Gyroklystron용 대전력, 고전압, 전류 펄스 전원장치로 입력부, 특고압 발생부, 고압 정류부 및 IGBT 펄스 스위치 구성하고 그 설계 및 개발 자료에 대하여 기술하였다. 대전력 고전압 전류펄스 전원장치를 위한 각 구성 부분의 제어 및 설계 특징은 다음과 같다. 입력부인 IGBT Inverter는 펄스 전원장치의 제어를 위하여 출력 고전압을 Feedbark System에 의해 펄스 설정 전압을 유지하도록 제어하며, 또한 펄스 출력중에 직류 고전압부의 전압강하, 즉 펄스 진압의 Drop이 커지는 것을 방지하기 위하여 Fast Dynamics를 갖도록 Feedback System을 구성하였다. 단상 특고압 승압용 변압기 3대를 직렬접속한 특고압 발생부는 PWM 제어된 전압을 입력받아 특고압으로 승압시키며 고압 펄스성 전압과 매우 높은 dV/dt 전압이 인가되므로 Stray Capacitance가 최소가 되어야 하며 절연파괴로부터 보호될 수 있어야 한다. 고압 정류부는 Inverter와 특고압 변압기에 의하여 전원이 공급되므로 교류전압의 교번 순간에 매우 높은 전압변동률을 가지는 Fast Recovery High Voltage Rectifier로 설계 제작되어졌다. 펄스 스위치인 IGBT 스위치는 Gate Driver에 의해 구동되어 지며 주어진 펄스 사양을 만족시키게 된다. 특히 소자의 전압특성을 고려하여 120KV의 전압 값을 갖도록 설계, 제작하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2001.07d
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• pp.2579-2581
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• 2001

넓은 가변 범위를 가지는 LC 탱크 전압 제어 발진기에 관해 본 논문에서 소개하고자 한다. LC 탱크 전압 제어 발진기의 발진을 소멸시키는 밀러 증폭기의 ESR을 제거함으로써 넓은 가변 범위를 얻을 수 있다. LC 탱크 전압 제어 발진기는 발진기 코어와 버퍼, 밴드갭(bandgap) 기준 전압 발생기 그리고 드라이브 증폭기로 구성되어 있다. 발진기 코어는 1.3mA의 전류를 소모하고 약 1GHz의 가변 범위를 가진다. 출력주파수의 가변 범위내에 발진기의 출력 전력은 3dBm 이내로 변한다. 이러한 LC 탱크 전압 제어 발진기는 BiCMOS 공정을 이용하여 제작되었고 2.7V 단일 전원에서 31.5mW의 전력을 소모한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.11b
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• pp.40-42
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• 2007

본 논문은 전기기기에 순간전압저하를 발생 하였을 경우 응동특성에 대한 영향을 계측하였다. 실험 방법은 AVR에서 Sag 발생기인 IPC에 입력한 후, IPC에서 전압의 크기와 시간을 조정하여 실험기기에 순간전압 강하를 발생하였다 실험기기는 PLC, 전자접촉기, 400[W]고압방전램프를 시험하였다. PLC시험에서 무부하와 정격부하에 따라 특성 의 변화가 생겼으며, 정격부하에서 Voltage Sag의 영향을 더 받았다 전자접촉기의 시험은 위상을 $0^{\circ},\;30^{\circ},\;60^{\circ},\;90^{\circ}$로 변화하여 Voltage Sag 발생시켜 계측하였으며, 위상의 변화에 따라 특성곡선이 변화하였다. 고압방전램프시험은 고압나트륨램프와 수은램프, 메탈헬라이드에 Voltage Sag를 발생시켰다. 방전램프의 시험결과 고압나트륨램프의 특성곡선이 가장 안정적으로 나타났다. 본 실험을 통해 순간전압저하에 대한 저압기기의 특성을 실험적으로 입증하여 전력시스템의 설계에 영향을 미칠 것이라 기대된다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.11a
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• pp.95-96
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• 2016

본 논문은 독립 운전 모드에서 전압 고조파 보상을 위한 비례 다중 공진 제어 기반의 전압 제어에 대해 다루고 있다. 독립 운전 모드에서 인버터는 계통과의 연계 없이 전체 지역적 부하의 수요를 담당해야 하기 때문에 전압원으로서 정의된다. 그런데 이때 부하가 불평형 또는 비선형 부하인 경우 역상차, 영상차 또는 특정 고조파 전류가 발생하며 이로 인해 출력 전압이 왜곡된다. 본 논문에서는 앞서 언급한대로 전압 고조파 보상을 위해 흔히 사용되는 비례적분 제어기 대신 고조파 보상 제어의 단순화를 위해 비례 공진 제어기를 사용하였다. 하지만 이와 같은 비례 공진 제어를 실용적인 텀으로서 추가될 경우 전압 매그니튜드 추종 에러가 발생하게 되므로 본 논문에서는 추가적으로 실용적인 비례 공진 제어기가 갖는 단점을 극복하고자 비례 적분 기반의 간단한 전압 회복 기법에 대해 제안하며 제안된 제어 방식은 PSiM 시뮬레이션과 실험을 통해 입증되었다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.38 no.4
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• pp.251-265
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• 2001

As the device scaling proceeds, the operating voltage(VDD) of giga-bit DRAMs is expected to be reduced to 1.5V or down, fir improving the device reliability and reducing the power dissipation. Therefore the low-voltage circuit design techniques are required to implement giga-bit DRAMs. In this work, state-of-art low-voltage DRAM circuit techniques are reviewed, and four kinds of low-voltage circuit design techniques are newly proposed for giga-bit DRAMs. Measurement results of test chips and SPICE simulation results are presented for the newly proposed circuit design techniques, which include a hierarchical negative-voltage word-line driver with reduced subthreshold leakage current, a two-phase VBB(Back-Bias Voltage) generator, a two-phase VPP(Boosted Voltage) generator and a bandgap reference voltage generator.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.2235-2236
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• 2008

본 논문에서는 초전도 전류제한기의 전압, 전류 등급증대를 위한 방안으로 자기결합을 이용한 초전도 전류 제한기의 특성을 분석하였다. 1차 코일과 초전도 소자가 연결된 2차 코일이 자기적으로 결합된 구조로서 사고가 발생되면 초전도 소자에 흐르는 전류가 임계전류 값을 넘게 될 경우 초전도 소자의 ��치로 인한 저항 발생으로 사고 전에 억제되었던 철심내부 자속이 발생하여 각 코일에 전압이 유기되며 이로 인해 사고 전류가 제한되는 특성을 가지고 있다. 자기결합을 이용한 초전도 전류 제한기의 용량을 증대시키기 위해서는 초전도 전류제한기의 2차권 선수를 작게 하는 것이 각 초전도 소자들의 전압부담을 균일하게 유지하고, 발생저항을 작게 하여 소자의 전력부담을 줄일 수 있다는 것을 확인하였다.