• 제목/요약/키워드: 증폭기

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입력 범위를 개선한 FDPA 방식의 3차 시그마-델타 변조기 (3rd SDM with FDPA Technique to Improve the Input Range)

  • 권익준;김재붕;조성익
    • 전기전자학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.192-197
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    • 2014
  • 본 논문은 개선된 입력 범위를 갖는 FDPA(Feedback Delay Pass Addition) 방식의 3차 SDM(Sigma-Delta Modulator) 구조를 제안한다. 기존의 구조는 2차 SDM 구조에서 디지털 딜레이 패스만을 추가하여 3차 전달함수를 구현하였지만, 첫 번째 적분기로 피드백 하는 패스가 많아짐에 따라 입력 범위가 매우 작은 단점이 있다. 그러나 제안된 구조는 첫 번째 적분기로 피드백 하는 디지털 패스를 2차 적분기로 피드백 하여 입력 범위를 9dB 개선할 수 있었다 이를 이중 샘플링 기법을 통해 연산 증폭기 한 개 만으로 3차 SC SDM을 구현하였다. 공급전압 1.8V, 신호대역폭 20KHz, 오디오 대역 샘플링 주파수 2.8224MHz 조건에서 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 제안한 SDM을 시뮬레이션한 결과, SNR(Signal to Noise Ratio)은 83.8dB, 전력소비는 $700{\mu}W$, Dynamic Range는 82.8dB이다.

고주파 시스템 온 칩 응용을 위한 온 칩 검사 대응 설계 회로 (On-Chip Design-for-Testability Circuit for RF System-On-Chip Applications)

  • 류지열;노석호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.632-638
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    • 2011
  • 본 논문은 고주파 시스템 온 칩 응용을 위한 온 칩 검사 대응 설계 (Design-for-Testability, DFT) 회로를 제안한다. 이러한 회로는 고주파 회로의 주요 성능 변수들 즉, 입력 임피던스, 전압이득, 잡음지수, 입력 전압 정재비 (VSWRin) 및 출력 신호대 잡음비 (SNRout)를 고가의 장비없이 측정 가능하다. 이러한 고주파 검사 회로는 DFT 칩으로부터 측정된 출력 DC 전압에 실제 고주파 소자의 성능을 제공하는 자체 개발한 이론적인 수학적 표현식을 이용한다. 제안한 DFT 회로는 외부 장비를 이용한 측정 결과와 비교해 볼 때 고주파 회로의 주요 성능 변수들에 대해 5.25GHz의 동작주파수에서 2%이하의 오차를 각각 보였다. DFT 회로는 고주파 소자 생산뿐만 아니라 시스템 검사 과정에서 칩들의 성능을 신속히 측정할 수 있으므로 불필요한 소자 복사를 위해 소요되는 엄청난 경비를 줄일 수 있으리라 기대한다.

Trapezoidal Gate 구조를 이용한 AlGaN/GaN HEMT의 DC 및 고내압 특성 연구

  • 김재무;김동호;김수진;정강민
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.151-151
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    • 2008
  • 갈륨-질화물(GaN) 기반의 고속전자이동도 트랜지스터(high electron mobility transistor, HEMT)는 마이크로파 또는 밀리미터파 등과 같은 고주파 대역의 통신시스템에 널리 사용되는 전자소자로 각광받고 있다. GaN HEMT는 AlGaN/GaN 또는 AlGaN/InGaN/GaN 등과 같은 이종접합구조(heterostructure)로부터 발생하는 이차원 전자가스(two-dimensional electron gas, 2DEG) 채널을 이용하여 캐리어 구속효과(carrier confinement) 및 이동도의 향상이 가능하다. 또한 높은 2DEG 채널의 면밀도(sheet concentration) 와 전자의 포화 속도(saturation velocity)를 바탕으로 고출력 동작이 가능하여 차세대 이동통신용 전력 증폭기로 주목받고 있다. 그러나 이론적으로 우수한 특성과 달리, 실제 소자에서는 epi 성장시의 결함이나 전위, 표면 상태에 따른 2DEG 감소 등의 영향으로 이론보다 높은 누설 전류와 낮은 항복 전압 특성을 가진다. 특히, 기존의 GaN HEMT 구조에서는 Drain-Side Gate Edge에서의 전계 집중이 항복 전압 특성에 미치는 영향이 크다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 Trapezoidal Gate구조를 이용하여 Drain 방향의 Gate Edge가 완만히 변하는 구조를 제안하였다. 이를 위해 $ATLAS^{TM}$ 전산모사 프로그램을 이용하여 Trapezoidal Gate 구조를 구현하여 형태에 따른 전류-전압 특성 및 소자의 스위칭 특성 및 Gate 아래 채널층에 형성되는 Electric Field의 분산을 조사하고, 이를 바탕으로 고속 동작 및 높은 항복 전압을 갖는 AlGaN/GaN HEMT의 최적화된 구조를 제안하였다. 새로운 구조의 Gate를 적용한 AlGaN/GaN HEMT는 Gate edge에서의 전계를 분산시켜 피크 값이 감소되는 것을 확인하였다.

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OFDMA 시스템을 위한 다중 셀 전송 다양성 기법 (Multi-Cell Transmit Diversity Scheme for OFDMA Systems)

  • 서방원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37A권9호
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    • pp.721-727
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    • 2012
  • 기존의 다중 셀 전송 다양성 기법의 경우, 단말기는 채널 상태가 가장 좋은 송신 안테나에 대한 인덱스를 기지국으로 피드백하고, 각 기지국은 그 정보에 의해 한 개의 송신 안테나만을 이용하여 다중 셀 전송 다양성 기법을 적용한다. 그러나, 채널이 빠르게 변하는 경우에는 단말기의 피드백 시점과 기지국의 데이터 스케줄링 시점의 채널이 매우 달라지게 된다. 또한, 기지국에 장착된 송신 안테나들은 보통 개별적인 전력 증폭기를 가지고 있기 때문에, 한 개의 송신 안테나만을 사용할 경우 가용 전력의 일부만을 사용하게 되어서 전체 성능이 감소하게 된다. 따라서, 본 논문에서는 기지국이 단말기의 피드백 정보에 의존하지 않고 모든 송신 안테나들을 동시에 사용하는 프리코딩 벡터 기반의 다중 셀 전송 다양성 기법을 제안한다. 제안하는 방법에서는 이웃한 부반송파들 간에 서로 다른 프리코딩 벡터를 적용함으로써, 수신 신호가 넓은 대역에 걸쳐서 큰 채널 감쇄 현상을 겪는 것을 회피하게 된다. 모의 실험을 통하여, 단말기의 이동 속도가 빠른 경우에는 제안하는 방법이 기존 방법보다 더 우수한 성능을 나타낸다는 것을 보인다.

채널 가감 파장분할다중(WDM)망에서 EDFA 이득의 빠른 과도 응답 제어 (A fast transient control of EDPA gain on channel add/drop WDM networks)

  • 박정문;이상헌;신서용;송성호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권4A호
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    • pp.233-240
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    • 2005
  • 본 논문에서는 파장분할다중(WDM)망에 적용된 어븀첨가 광섬유증폭기(EBFA)의 이득이 채널의 가감(add/drop)게 따라 변화하는 것을 EDFA의 3-레벨 모델을 기반으로 하는 비례-적분-미분 제어기(PID controller)가 적용된 새로운 외란관측기법을 통해 제어함으로써 이득회복시간을 $3\mu$sec 이하까지 단축시킬 수 있음을 보였다. $3\mu$sec이하의 이득회복 및 안정화 시간은 지금까지 발표된 것들 가운데 가장 빠른 것으로 종전에 2-레벨 EDFA 모델을 기반으로 하는 PI 제어기가 사용된 외란관측기법을 통해 얻었던 $250\mu$sec의 약 $1\%$, 그리고 현재 상용화되어 있는 WDM 망용 EDFA의 가장 빠른 이득회복시간인 $200\mu$sec의 $2\%$도 채 안되는 시간이다. 이러한 결과는 외란관측기의 파라미터와 PI 제어기의 제어 파라미터의 변화에 따른 시스템의 특성 변화를 분석하여 제어기를 최적함으로써 얻어 낼 수 있었으며, 이를 상용화에 적용할 경우, 향후 유동적(dynamic) WDM 망에서 매우 중요한 역할을 할 것으로 전망된다.

고속 저전력 동작을 위한 개방형 파이프라인 ADC 설계 기법 (Open-Loop Pipeline ADC Design Techniques for High Speed & Low Power Consumption)

  • 김신후;김윤정;윤재윤;임신일;강성모;김석기
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권1A호
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    • pp.104-112
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    • 2005
  • 본 논문에서는 고속, 저전력 8-비트 ADC를 설계하는 기법들을 제안하였다. 비교적 적은 전력 소모를 가지면서 고속으로 동작 시키기 위해 기존의 파이프라인 구조인 MDAC를 이용한 폐쇄형 구조 대신에 개방형 구조를 채택하였다. 또한 Distributed THA와 캐스캐이드 형태의 구조를 이용하여 높은 샘플링 속도에 최적화 하였다. 제안한 각 단의 크로싱 지점을 판별하는 기법은 증폭기의 개수를 줄일 수 있도록 함으로서 저전력과 좁은 면적의 ADC 구현을 가능하게 하였다. 모의 실험 결과 500-MHz의 샘플링 속도와 1.8V 전원 전압에서 테스트에 필요한 디지털 회로까지 포함, 210mW의 전력을 소비함을 확인 할 수 있었다. 또한 1.2Vpp(Differential) 입력 범위와 200-MHz까지의 입력 주파수에서 8-비트에 가까운 ENOB를 가짐을 볼 수 있었다. 설계된 ADC는 $0.18{\mu}m$ 6-Metal 1-Poly CMOS 공정을 이용, $900{\mu}m{\times}500{\mu}m$의 면적을 차지한다.

초고속 인터넷 서비스를 위한 CATV 망의 융복합 연구 (A Study on the Convergence of CATV Networks for Ultra High Speed Internet Service)

  • 박용서
    • 디지털융복합연구
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    • 제13권9호
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    • pp.219-224
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    • 2015
  • 향후 CATV 망 관련 기술은 방송미디어와 인터넷 서비스를 결합한 방송통신 융복합 서비스가 가속화됨에 따라 이들의 서비스를 가장 경제적이고, 효율적으로 결합하는 사업자만이 시장에 남게 될 것이다. 본 논문에서는 한국과 중국의 CATV 현황과 기술동향을 파악하고 본 논문에서 제안된 초고속 인터넷 기술인 CMC(Cable Modem Concentrator) 기술을 분석하였다. 이 기술은 기존의 HFC망의 기본 구조를 그대로 사용면서 통신 속도를 보다 높일 수 있고, CMC 내에 증폭기를 추가함으로써 서비스 지역을 확대할 수 있다는 장점이 있다. 한국의 경우 대도시 밀집지역이 많아 동축케이블 구간의 거리가 점점 짧아지고 있으나, 중국과 같은 대륙은 장거리 전송 서비스에 대한 부담이 적지 않다. 본 기술은 장거리는 물론 중, 단거리 가입자에게도 적합한 기술로서 어떠한 지리적 제한도 받지 않고 사용 가능할 수 있기 때문에, 본 기술을 중국이나 중동, 동남 아시아 지역의 CATV 망에 적용한다면 경제적 이득이 클 것으로 예상된다.

인광성 백색 LED의 가시광 통신 변조 대역폭 향상을 위한 등화기 구현 (Implementation of the Equalization Circuits for High Bandwidth Visible Light Communications Using Phosphorescent White LED)

  • 손경락
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권4호
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    • pp.473-477
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    • 2015
  • 본 논문에서는 인광물질을 포함하는 조명용 백색 LED를 이용한 가시광 통신 시스템의 변조 대역폭을 늘리기 위한 등화기를 설계하고 실험적으로 결과를 보였다. 등화기의 성능을 분석하기 위한 해석적 방법으로 회로 시뮬레이터인 PSpice를 이용하였다. 등화기는 저항과 커패시터를 이용한 수동필터와 증폭기를 이용한 능동필터의 조합으로 구성하였다. 등화기를 수신단에 적용함으로써 3.5 MHz 부근의 인광성 백색 LED 변조 대역폭이 청색 광학필터를 사용하지 않고도 25 MHz 까지 확장되었다. 상용화된 라운드형 백색 LED 1개와 PIN형 광 다이오드 1개를 이용하여 구현한 가시광 통신 시스템에서 진폭편이변조 방식으로 변조된 LED의 가시광 신호는 1미터 거리에서 35 Mbit/s 데이터 전송률을 보였다. 이때의 비트 에러율은 $7.6{\times}10^{-4}$이었으며 이는 순방향 오류 정정의 한계인 $3.8{\times}10^{-3}$ 이하를 만족하였다.

CT 검사에서 조영제의 혈관외유출 예방을 위한 EDA 시스템 개발의 예비 보고 (The Development of Extravasation Detection Accessory System for the Preventive Contrast Media Extravasation in the Computed Tomography: A Preliminary Report)

  • 권대철;정석희;김태형;김정구;박범
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제17권1호
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    • pp.32-39
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    • 2006
  • CT 검사에서 조영제의 혈관외유출을 예방하기 위해 EDA시스템을 증폭기, ADC, 스트레인 게이지로 구성하여 개발하였고, 스트레인 게이지의 신호의 수치를 나타내도록 프로그램을 설계하였다. 신호비율은 500/1000 sec, 분해능 값은 0에서 4,096범위로 표시하고, 입력범위 $0{\sim}5$ V이다. 혈관외유출 검출 문턱 값은 50으로 하였고, 10 간격으로 조정하도록 하였다. 개발된 EDA 시스템을 성인 50명을 대상으로 적용하였다. 2명의 환자에서 혈관외유출이 검출되었고, 조영제 주입속도는 2.0 mL/sec, 2.5 mL/sec, 압력은 137 psi, 158 psi, 혈관외유출된 조영제 용량은 22 mL, 25 mL였다. 설정된 주입 조영제에 비해 20% 정도의 적은 용량이 혈관외유출되었다. 개발된 EDA 시스템은 소량의 조영제를 검출하여 혈관외유출을 예방하는 효과가 있다.

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PC 기반의 Békésy 청력검사 시스템 개발 (Development of a Békésy Audiometry System based on PC)

  • 강덕훈;송복득;신범주;김진동;왕수건
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.77-84
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    • 2011
  • B$\'{e}$k$\'{e}$sy 청력검사는 피검자의 청력 역치를 결정할 수있을 뿐만 아니라 누가현상을 추정 할 수 있고 난청의 병변위치를 규명하는데도 도움을 주는 청력검사 방법이다. 본 논문은 가격 경쟁력을 제공하기 위한 방법으로 PC 사운드카드를 사용하여 ANSI 표준을 준수하는 B$\'{e}$k$\'{e}$sy 청력검사 시스템의 개발에 대해 기술한다. 본 시스템은 동적으로 검사 신호를 생성하며, 실시간으로 검사 결과를 확인할 수 있는 인터페이스를 제공한다. 또한 표준에서 요구하는 최대 청력 레벨을 지원하기 위해 증폭기를 구현한다. 그리고 구현된 시스템이 ANSI 표준을 준수하는지 검증한다.