• 제목/요약/키워드: 차동모드

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DC-DC 벅 컨버터의 차동모드 노이즈 분석을 위한 고주파 등가회로 모델 (High-Frequency Equivalent Circuit Model for Differential Mode Noise Analysis of DC-DC Buck Converter)

  • 신주현;김우중;차한주
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제6권4호
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    • pp.473-480
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    • 2020
  • In this paper, we proposed a high frequency equivalent circuit considering parasitic impedance components for differential noise analysis on the input stage during DC-DC buck converter switching operation. Based on the proposed equivalent circuit model, we presented a method to measure parasitic impedance parameters included in DC bus plate, IGBT, and PCB track using the gain phase method of a network analyzer. In order to verify the validity of this model, a DC-DC prototype consisting of a buck converter, a signal analyzer, and a LISN device, and then resonance frequency was measured in the frequency range between 150 kHz and 30 MHz. The validity of the parasitic impedance measurement method and the proposed equivalent model is verified by deriving that the measured resonance frequency and the resonance frequency of the proposed high frequency equivalent model are the same.

완전-차동형 바이폴라 전류 감산기와 이를 이용한 전류-제어 전류 증폭기의 설계 (A Design of Fully-Differential Bipolar Current Subtracter and its Application to Current-Controlled Current Amplifier)

  • 차형우
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권11호
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    • pp.836-845
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    • 2001
  • 고정도 전류-모드 신호 처리를 위한 새로운 완전-차동형 바이폴라 전류 감산기(FCS)와 이를 이용한 전류-제어 전류 증폭기(CCCA)를 설계했다. 완전-차동 전류 출력을 얻기 위해, FCS는 낮은 전류-입력 임피던스를 갖는 두 개의 전류 폴로워가 좌우 대칭적으로 구성되어 있다. CCCA는 출력전류를 바이어스 전류로 제어하기 위해 완전 차동형 전류 감산기(FCS)와 단일 전류 출력단을 갖는 전류 이득 증폭기(CGA)로 구성되었다. 시뮬레이션 결과 FCS는 5 Ω의 전류-입력 임피던스와 우수한 선형성을 갖는다는 것을 확인하였다. 또한, CCCA는 바어이스 전류를 100μA에서 20 mA까지 가변했을 경우 20 MHz의 3-dB 차단 주파수를 갖는다는 것을 확인하였다. FCS와 CCCA의 전력 소비는 각각 1.8 mW와 3 mW이다.

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0.18 um CMOS 공정을 이용한 UWB 단일 입력-차동 출력 이득 제어 저잡음 증폭기 설계 (A Design of Ultra Wide Band Single-to-Differential Gain Controlled Low Noise Amplifier Using 0.18 um CMOS)

  • 정무일;최용열;이창석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.358-365
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    • 2008
  • 본 논문에서는 CMOS 0.18 um 공정을 이용하여 UWB(Ultra Wide Band) 시스템의 낮은 대역 $3.1{\sim}4.8GHz$에서 사용할 수 있는 단일 입력-차동 출력 이득 제어 저잡음 증폭기를 설계하였다. 측정 결과는 높은 이득 모드에서 차동 출력 전력 이득은 각각 $14.1{\sim}15.8dB,\;13.3{\sim}15dB$로, 입력 반사 계수는 -10dB 이하로, lIIP3는 -19.3dBm, 잡음 지수는 $4.85{\sim}5.09dB$로 측정되었으며, 이때 전원 전압 1.8V에서 사용 전력은 19.8 mW를 사용하였다. 낮은 이득 모드에서 차동 출력 전력 이득은 각각 $-6.1{\sim}-4.2dB,\;-7.6{\sim}-5.6dB$로, 입력 반사 계수는 -10dB 이하로, IIP3는 -1.45 dBm, 잡음 지수는 $8.8{\sim}10.3dB$로 측정되었으며, 이때 전원 전압 1.8V에서 사용 전력은 5.4mW를 사용하였다.

용량성 결합 능동 전극의 공통 모드 구동 차폐 (A Study on comnon-mode-driven shield for capacitive coupling active electrode)

  • 임용규
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.201-206
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    • 2012
  • 간접접촉 심전도 측정(Indirect-Contact ECG)은 일상생활에서의 무구속 무자각 측정에 적합한 심전도 측정 방법이다. 본 연구는, 간접접촉 심전도 측정에서 크게 관측되는 60Hz 전원선 잡음을 줄이기 위한 새로운 방법으로, 공통모드 구동 차폐 방식을 제안하였다. 공통 모드 구동 차폐 방식은, 간접 접촉 심전도에서 사용되는 용량성 결합 능동 전극(Capacitive coupling active electrode)을 둘러싼 전기적 차폐(electric shield)의 전압을 공통 모드 전압과 동일하게 유지하는 방법이다. 이 방법은 공통모드 전압의 크기는 그대로 유지하지만, 의복 임피던스 차에 의한 공통모드 전압의 차동 모드 전환에 의한 잡음은 효과적으로 줄일 수 있다. 따라서 두 전극 사이의 의복의 임피던스 차이가 커서 공통 모드 전원 잡음이 심각한 간접 접촉 심전도 측정에서, 효과적으로 공통 모드 잡음을 줄일 수 있다. 실제 간접 접촉 심전도 측정에 제안된 방법을 적용한 결과로 이론적 예상보다는 60Hz 잡음 감소비가 적었지만, 60Hz 잡음이 크게 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 특히 의복 임피던스 차가 크게 발생하는 경우, 예상대로 잡음 감소비가 커짐을 볼 수 있었다. 제안된 방법은 접지 특성이 좋지 않은 측정 조건에서 전원 잡음을 줄이는데 유용할 것으로 기대된다.

공통 모드와 차동 모드 전류로 부터 발생하는 방사성 방출에 대한 연구 (Study of Radiated Emissions from Common-Mode and Differential-Mode Currents)

  • 장난;배현주;이준상;이재중;박영학;나완수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1652-1653
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    • 2011
  • This paper builds a printed circuit board to calculate the radiated emissions due to the common-mode and differential-mode currents. The calculated results agree with the measured values. Based on the calculated values, it is shown clearly that the common-mode radiations are the dominator of the radiated emissions from the device. The radiated emissions due to the common-mode currents can easily dominate the radiated emissions from the printed circuit board.

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13-Gbps 저스윙 저전력 니어-그라운드 시그널링 트랜시버 (A 13-Gbps Low-swing Low-power Near-ground Signaling Transceiver)

  • 구자현;배봉호;김종선
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권4호
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    • pp.49-58
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    • 2014
  • 본 논문에서는 저전력 고속 모바일 I/O 인터페이스를 위한 저스윙 차동 니어-그라운드 시그널링 (NGS) 트랜시버를 소개한다. 제안하는 트랜스미터는 온-칩 레귤레이터로 정류된 프로그래머블한 스윙을 가지는 전압-모드 드라이버와 비대칭 상승/하강시간을 가지는 전단드라이버를 사용한다. 제안하는 리시버는 고주파이득을 신장시키는 피드-포워드 커패시터를 이용한 새로운 다중경로이득 차동앰프를 사용한다. 또한, 이 리시버는 가변적인 트랜스미터 출력스윙에 의한 입력 공통모드 변화를 보상하며, 리시버 입력단 증폭기의 전류 미스매치를 최소화하기 위하여 새로운 적응형 바이어스 생성기를 포함한다. 트랜스미터와 리시버에 적용된 새로운 간단하고 효과적인 임피던스 매칭 기술들의 사용으로 우수한 시그널 인테그리티와 높은 파워 효율을 이뤄냈다. 65 nm CMOS 공정으로 설계된 제안하는 트랜시버는 10 cm 길이의 FR4 PCB에서 채널당 13 Gbps의 전송속도와 0.3 pJ/bit (= 0.3 mW/Gbps)의 높은 파워 효율을 갖는다.

적외선열화상카메라의 응답 및 노이즈 특성 평가 (Responsivity and Noise Evaluation of Infrared Thermal Imaging Camera)

  • 김동익;김기석;김건희;장기수
    • 비파괴검사학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.342-348
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    • 2013
  • 본 논문에서는 비접촉 비파괴검사에 사용되는 적외선열화상카메라의 응답 및 노이즈 특성을 평가할 수 있는 방법을 제시하고 있으며 차동모드흑체의 적외선 표적과 그 주변의 온도차 ${\Delta}$T를 이용하여 상용 적외선열화상카메라의 신호전달함수 및 온도분해능을 구하고 그 결과를 카메라 사양과 비교함으로써 본 평가 방법의 적합성을 검증하였다. 또한 비균일성 보정의 적용 유무로부터 나타나는 온도분해능의 차이 0.01 K을 통하여 적외선열화상카메라의 성능평가에 있어서 비균일성 보정이 필수적인 과정임을 확인하였다.

접지기반 차동신호 전송을 위한 저전력 4-Gb/s 수신단 설계 (Low Power 4-Gb/s Receiver for GND-referenced Differential Signaling)

  • 이미라;김석;정영균;배준한;권기원;전정훈
    • 전자공학회논문지
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    • 제49권9호
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    • pp.244-250
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    • 2012
  • 본 논문에서는 접지기반의 저전압 차동 입력 신호를 전달 받는 수신단에 대해 기술하였다. 공통게이트단으로 구성된 레벨시프터와 실시간 선형 이퀄라이저를 이용하여, 채널을 통과하며 왜곡된 신호의 전압 마진과 시간 마진을 확보하였다. 입력 신호의 공통모드 전압이 변하더라도, 레벨시프터에 공급되는 전류의 양을 일정하게 유지 할 수 있는 바이어스 회로를 추가하였다. 저전력 65-nm CMOS 공정으로 수신단회로를 구현하고 측정하였다. -19.7dB의 감쇄를 보이는 FR4 PCB 채널을 통해 4-Gb/s 400mVp-p 차동 신호를 수신단으로 전달하였을 때 $10^{-11}$ BER기준 0.48UI의 시간 마진을 얻을 수 있었으며, 0.30mW/Gb/s의 낮은 전력 소모를 유지하였다.

다수의 병렬 입.출력 환경을 위한 높은 노이즈 마진을 갖는 LVDS I/O 회로 (High Noise Margin LVDS I/O Circuits for Highly Parallel I/O Environments)

  • 김동규;김삼동;황인석
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제44권1호
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    • pp.85-93
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    • 2007
  • 본 논문에서는 다수의 병렬 입.출력 환경을 위한 높은 노이즈 마진을 갖고 있는 LVDS I/O 회로를 소개한다. 제안된 LVDS I/O회로는 송신단과 수신단으로 구성되어 있으며 송신단 회로는 차동위상 분할기와 공통모드 피드백(common mode feedback)을 가지고 있는 출력단으로 이루어져 있다. 차동위상 분할기는 SSO(simultaneous switching output) 노이즈에 의해 공급전압이 변하더라도 안정된 듀티 싸이클(duty cycle)과 $180^{\circ}$의 위상차를 가진 두 개의 신호를 생성한다. 공통모드 피로백을 가지고 있는 출력단 회로는 공급전압의 변화에 상관없이 일정한 출력전류를 생성하고 공통모드 전압(common mode voltage)을 ${\pm}$0.1V 이내로 유지한다. LVDS 수신단 회로는 VCDA(very wide common mode input range differential amplifier)구조를 사용하여 넓은 공통 입력전압 범위를 확보하고 SSO 노이즈에 의한 공급 전압의 변화에도 안정된 듀티 싸이클(50% ${\pm}$ 3%)을 유지하여 정확한 데이터 복원이 가능하다. 본 논문에서 제안한 LVDS I/O 회로는 0.18um TSMC 라이브러리를 기본으로 하여 설계 되었으며 H-SPICE를 이용하여 시뮬레이션 하였다.

중하중을 받는 이동로붓의 슬라이딩모드 제어 (Sliding Mode Control for a High-Load Wheeled Mobile Robot)

  • 홍대희;정재훈
    • 한국정밀공학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.145-153
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    • 2000
  • This paper discusses the dynamic modeling and robust control development for a differentially steered mobile robot subject to wheel slip according to high load. Consideration of wheel slip is crucial for high load applications such as construction automation tasks because wheel slip acts as a severe disturbance to the system. It is shown that the uncertainty terms due to the wheel slip satisfy the matching condition for the sliding mode control design. From the full dynamic model of the mobile robot, a reduced ideal model is extracted to facilitate the control design. The sliding mode control method ensures the dynamic tracking performance for such a mobile robot. Numerical simulation shows the promise of the developed algorithm.

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