• 전자공학회논문지
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• 제50권12호
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• pp.40-48
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• 2013

본 논문에서는 0.18um CMOS(1P6M) 공정을 이용하여 무인차량용 단거리 라이다 시스템을 위한 멀티채널 트랜스임피던스 증폭기(TIA) 어레이 회로를 구현하였다. 트랜스임피던스 증폭기 어레이 구조는 전압모드 $4{\times}4$ 채널 Inverter TIA 어레이와 전류모드 $4{\times}4$ 채널 Common-Gate(CG) TIA 어레이 두 가지를 설계했으며, 전체적으로 $4{\times}8$의 32-채널을 갖도록 설계하였다. 먼저, Inverter TIA는 피드백 저항을 가진 Inverter 입력구조와 CML 출력버퍼단으로 구성되어 있으며, 저잡음 및 저전력 특성뿐 아니라, virtual ground를 갖도록 설계함으로써 DC 전류조절이 가능하여 이득과 출력 임피던스 컨트롤이 가능하도록 하였다. 또한, CG-TIA는 on-chip bandgap reference로부터 bias 전압을 이용하고, 소스팔로워 출력버퍼를 사용하여 고주파수 이득을 높였으며, 기본적인 구조 상 CG-TIA는 채널당 칩 면적이 Inverter TIA에 비해 1.26배 작게 설계되었다. 포스트 레이아웃 시뮬레이션 결과, 제안한 Inverter TIA 어레이는 각 채널당 57.5-dB${\Omega}$ 트랜스임피던스 이득, 340-MHz 대역폭, 3.7-pA/sqrt(Hz) 평균 잡음전류 스펙트럼 밀도, 및 2.84-mW (16채널 45.4-mW) 전력소모를 가졌다. CG-TIA 어레이는 채널당 54.5-dB${\Omega}$ 트랜스임피던스 이득, 360-MHz 대역폭, 9.17-pA/sqrt(Hz) 평균 잡음전류 스펙트럼 밀도, 4.24-mW (16채널 67.8-mW) 전력소모를 가졌다. 단, 펄스 시뮬레이션 결과, CG-TIA 어레이가 200-500-Mb/s 동작속도에서 훨씬 깨끗하게 구분 가능한 출력펄스를 보였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권11호
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• pp.828-835
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• 2001

고정도 전류-모드 신호 처리를 위한 새로운 바이폴라 트랜스레지스턴스 증폭기(TRA)와 이것의 오프셋 보상된 TRA를 제안하였다. 두 TRA는 전류 입력을 위한 두 개의 전류 폴로워, 전류차를 얻기 위한 전류 가산기, 전류를 전압으로 변환시키기 위한 저항, 그리고 전압 출력을 위한 전압 폴로워로 구성되었다. 오프셋 보상된 TRA는 TRA의 오프셋 전압을 감소시키기 위한 다이오드 결선된 npn과 pnp 트랜지스터를 채용하였다. 시뮬레이션 결과, TRA근 입-출력 단자에서 0.5 Ω의 임피던스와 40 mV의 오프셋 전압을 갖고 있다는 것이 확인되었다. 오프셋 보상된 TRA는 1.1 mV의 오프셋 전압과 0.25 Ω의 임피던스를 갖고 있다. 두 개의 TRA를 단위-이득의 트랜스레지스턴스를 갖는 전류-전압 변환기로 이용할 때 3-dB 차단 주파수는 40 MHz이다. 제안한 두 TRA의 전력 소비는 11.25 mW이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권10호
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• pp.111-117
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• 2006

다중모드/다중대역 무선 통신 수신기에 사용할 수 있는 재구성 가능한 CMOS 저잡음 증폭기를 개발하였다. 입력단에 common-gate 트랜지스터 회로를 사용함으로써 출력단의 impedance 만을 조절하면 여러 주파수 대역에서 최적의 특성을 갖도록 하였다 통상적인 common-gate 형태의 저잡음 증폭기는 3dB 이상의 높은 잡음 지수를 갖는데, 부귀환 회로를 사용하여 2dB 이하의 잡음 지수를 갖도록 하였다. 무선 수신기의 선형성 특성을 최적화할 수 있도록 저잡음 증폭기의 전압 이득을 조절 할 수 있도록 하였다. 0.13mm CMOS 공정을 이용하여 개발하였으며 $1.8{\sim}2.5GHz$ 대역에서 전압 이득은 $19{\sim}20dB$, 잡음 지수는 $1.7{\sim}2.0dB$, third-order input intercept point (IIP3)는 -2dBm이다. 1.2V의 공급 전압에서 7mW의 전력을 소모한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권11A호
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• pp.902-911
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• 2003

에미터 면적이 2.0${\times}$20 $\mu\textrm{m}$$^2$인 단위 InGaP/GaAs HBT power cell을 이용하여 IMT-2000 단말기용 MMIC 2단 전력 증폭기를 설계 및 제작하였다. 온도 변화에 따른 전력증폭기의 RF 특성 변화를 보상시킬 수 있으며, 외부 조절 전압으로 대기전류를 줄일 수 있는 능동 바이어스 회로를 채택하였다. HBT의 실측정 S 파라미터와의 fitting을 통하여 비선형 등가 회로 파라미터를 추출하였고, load-pull 시뮬레이션으로 최대 출력 정합 임피던스를 결정하였다. 제작 및 측정 결과, MMIC 2단 전력증폭기는 on-wafer 측정에서 23 ㏈의 전력 이득과 28.4 ㏈m의 출력 전력( $P_{1-}$㏈/) 및 31%의 전력 부가 효율을 얻었으며, FR-4 기판상에 off-chip 출력정합회로를 구현한 COB 측정에서 22.3 ㏈의 전력이득과 26 ㏈m의 출력전력 및 28%의 전력부가효율을 얻었으며, -40 ㏈c의 ACPR 특성을 얻었다..

• 한국항해항만학회지
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• 제27권5호
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• pp.505-511
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• 2003

본 논문에서는 UHF(470∼806 MHz) 대역에서 전송장치로 사용 가능한 DTV 중계기용 1 Watt 급 구동증폭단을 설계 및 제작하였다. 구동증폭단은 유전율 2.53, 두께 0.8 mm 기판을 사용하여, 전치증폭기 및 1 Watt 단위증폭기를 단일기판상에 집적화 하였다. 바이어스 전압 28 V DC, 전류 900 mA를 구동증폭단에 인가하였을 때, 470∼806 MHz의 대역에서 53.5 dB 이상의 이득, $\pm$0.5 dB의 이득 평탄도 및 -12 dB 이하의 입ㆍ출력 반사손실이 나타났다. 또한 출력전력이 1 Watt일 때 사용주파수 대역에서 2 MHz 주파수 간격의 두 신호를 구동증폭단에 입력하여 설계사양보다 우수한 48 dBc 이상의 상호변조왜곡 특성이 나타남을 알 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.1114-1122
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• 2005

본 논문에서는 S-band 대역에서의 수신단 one-chip MMIC 저잡음 증폭기, 믹서의 설계 및 제작, 측정에 관한 연구를 수행한다. 저잡음 증폭기는 공통 소스 구조의 2단으로 설계하였으며, 믹서는 LO 및 RF balun으로 구성되고, 이는 능동 소자를 이용하여 구현하였다. 각 능동 소자의 공정상의 변화를 보상하기 위하여 새로운 바이어스 안정화 회로를 적용하였다. 그리고 이를 단일 칩으로 구현, 제작하였다. 측정 결과로 저잡음 증폭기는 2.1 GHz에서 15.51 dB의 이득과 1.02 dB의 잡음지수를 가지고 있으며, 믹서의 변환 이득은 -12 dB이며 IIP3는 약 4.25 dBm, 포트간 격리도는 25 dB 이상의 값을 가진다. 제안된 새로운 바이어스 회로는 FET와 저항으로 구성되며 공정상의 변화와 온도의 변화 등에 의한 문턱 전압의 변화를 보상해 줄 수 있다. 제작된 칩의 크기는 $1.2[mm]\times1.4[mm]$이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권12호
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• pp.1069-1074
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• 2016

본 논문에서는 TSMC 65 nm CMOS 공정를 이용하여 V-대역 이단 전력증폭기를 설계 및 제작하였다. 수동소자를 사용한 간단한 구조의 정합회로를 구성하였고, 입력과 출력 정합회로를 모두 집적하였다. Pre-distortion 기법을 통해 전력 이득을 보상해 줌으로써 전력증폭기의 선형성을 향상시켰다. 제작된 전력증폭기는 58.8 GHz의 동작 주파수와 1 V의 동작 전압에서 10.4 dB의 전력 이득, 9.7 dBm의 출력 전력 및 20.8 %의 효율 특성을 나타내었다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제49권1호
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• pp.1-6
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• 2012

본 논문에서는 시간-디지털 변환기의 성능 개선을 위하여, 높은 해상도의 2단 시간-디지털 변환기(TDC)를 설계하였다. TDC 중간에 2단 버니어 시간 증폭기(2-S VTA)를 사용하여 2단 구조를 갖도록 하였다. 2단 버니어 시간 증폭기는 기존의 시간 증폭기에 비해 이득이 64 이상으로 매우 크기 때문에 전체 2단 TDC의 해상도를 높인다. TDC는 버니어 구조를 사용하였기 때문에 고급 공정에 제한받지 않고, 높은 해상도를 얻을 수 있다. 제안하는 2단 TDC는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계하였고, 전원 전압은 1.8V로 모의실험 하였다. 전체 입력 범위는 512ps이고 전체 해상도는 0.125ps이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.2045-2051
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• 2009

SOI MOSFET를 이용하여 5GHz대역 저잡음 증폭기를 설계하였다. 잡음특성을 향상시키기 위해 공핍형 SOI-MOSFET를 사용하였고, 저전압에서 동작시키기 위해 소스접지와 게이트접지 증폭기를 연결한 2단형으로 설계 하였다. 제작된 LNA는 5.5GHz에서 이득이 21dB, S11이 -10dB이하, 소비전력 8.3mW의 결과를 얻었으며 잡음지수는 공핍형 저잡음 증폭기가 1.7dB로 일반형보다 0.3dB 개선된 결과를 얻을 수 있었다. 이 같은 결과로 공핍형 SOI MOSFET를 사용함으로써 보다 잡음특성이 우수한 CMOS LNA를 설계 할 수 있음을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권1호
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• pp.45-51
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• 2009

심장박동 조절장치를 위한 저전압 저전력 전단 처리기를 제안한다. 제안된 회로는 80 Hz에서 120 Hz의 대역폭을 가지는 4차의 스위치드 커패시터 필터와 0 dB에서 24 dB까지 0.094 dB 간격으로 전압이득의 조절이 가능한 전압증폭기를 구현하였다. 낮은 전압에서 동작하고, 전력소모를 극소화하기 위해서 인버터 기반의 스위치드 커패시터 회로를 사용하였으며, 인버터가 가지는 작은 전압이득을 보상하기 위해서 상호상관 기법을 사용하였다. 제안된 회로는 $0.35-{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 구현되었으며, 5kHz의 샘플링 주파수에서 80-dB의 SFDR을 가진다. 이때 전력소모는 1 V의 전원전압에서 330 nW에 불과하다.