• Title/Summary/Keyword: 차동증폭기

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대형 TFT-LCD TV에 적용 가능한 Source Driver IC 감마보정전압 구동용 앰프설계에 관한 연구 (A Study on the Design of Amplifier for Source Driver IC applicable to the large TFT-LCD TV)

  • 손상희
    • 전기전자학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.51-57
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    • 2010
  • 대형 TFT LCD 판넬의 감마보정전압을 구동하기 위한 레일-투-레일 고전압 CMOS 완충 증폭기를 제안하였다. 이 회로는 단일 전압하에서 동작하고 18V 전압원에서 0.5mA 의 전류소비특성을 나타내며 8비트/10비트 고해상도 TFT LCD 판넬의 감마보정 전압 구동을 위하여 설계하였다. 이 회로는 높은 slew rate, 0.5mA의 정적 전류특성을 나타내며 1k$\Omega$의 저항성/용량성 부하구동 능력을 가지고 있다. 또한 넓은 출력 공급범위를 지니며, 5mA의 출력 정전류를 내보낼 경우 50mV미만의 옵셋전압 특성을 가진다. 또한, 용량성 부하 구동시 입력기준 옵셋전압이 2.5mV 미만인 좋은 특성을 나타낸다. 본 논문에서는 넓은 스윙입력범위와 출력 동작 범위을 얻기 위해 전류미러형 n-채널 차동증폭기, p-채널 차동증폭기, AB-급 푸쉬-풀 출력단, 히스테리시스 비교기를 사용한 입력레벨 검출기 등을 사용하였다. 제안된 회로는 고전압 디스플레이 구동 IC에 사용하기 위해 0.18um 18V 고전압 CMOS 공정기술에 의해 제작되었다. 제안된 회로는 8~18V의 공급 전압 범위에서 동작한다.

고속 적외선 통신(IrDA)용 Transimpedance Amplifier 설계 (A Design of Transimpedance Amplifier for High Data Rate IrDA Application)

  • 조상익;황철종;황선영;임신일
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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    • pp.947-950
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    • 2003
  • 본 논문에서는 고속 적외선 무선 데이터통신(IrDA) 에 사용되는 트랜스임피던스 증폭기(Transimpedance Amplifier)를 설계하였다. 트랜스임피던스 증폭기는 잡음을 최소화하기 위해 PMOS 차동 구조로 설계하였으며 입력과 출력의 피드백을 통해 주위의 빛에 의해 발생되는 photocurrent 에 의한 DC 옵셋을 제거하였다 또한 공통 게이트(CG)와 Regulated Cascode Circuit (RGC)을 추가하여 대역폭(Bandwidth)을 향상시켰다. 설계한 회로는 0.25 um CMOS 공정을 이용하였으며 트랜스임피던스 이득은 200 MHz의 대역폭에서 10 KΩ (80 dBΩ )이다. 전체 전력 소비는 18 mW이다.

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모바일 TV 튜너용 VHF대역 및 UHF 대역 가변 이득 저잡음 증폭기 (A VHF/UHF-Band Variable Gain Low Noise Amplifier for Mobile TV Tuners)

  • 남일구;이옥구;권구덕
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권12호
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    • pp.90-95
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    • 2014
  • 본 논문에서는 다양한 모바일 TV 규격을 지원할 수 있는 모바일 TV 튜너용 VHF 및 UHF 대역 가변 이득 저잡음 증폭기를 제안한다. 제안한 VHF 대역 가변 이득 증폭기는 외부 매칭 소자를 제거하기 위해 저항 피드백을 이용하여 저잡음 증폭기와 저주파수 잡음 특성을 개선하기 위해 PMOS 입력을 사용하는 싱글-차동 증폭기, 이득 범위를 제어하기 위해 저항 피드백 부분과 감쇄기로 구성된다. 제안한 UHF 대역 가변 이득 증폭기는 잡음 특성과 외부 간섭 신호 제거 특성을 향상시키기 위해 협대역 저잡음 증폭기와 $g_m$ 가변 방식을 이용하여 이득을 제어할 수 있는 싱글-차동 증폭기와 감쇄기로 구성된다. 제안한 VHF 및 UHF 대역 가변 이득 저잡음 증폭기는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 설계하였고, 전원 전압 1.8 V에서 각각 22 mA와 17 mA 의 전류를 소모하면서 약 27 dB와 27 dB의 전압 이득, 1.6-1.7 dB와 1.3-1.7 dB의 잡음 지수, 13.5 dBm와 16 dBm의 OIP3의 성능을 보인다.

차동 전력증폭기 출력단용 LTCC 기반 RF 트랜스포머 설계 (LTCC-based transformer design for output stage of differential RF power amplifiers)

  • 우제욱;김희수;전주영
    • 전기전자학회논문지
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    • 제27권1호
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    • pp.53-58
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    • 2023
  • 본 논문에서는 차동 전력증폭기 출력단에서의 전력 결합 및 임피던스 정합을 위한 LTCC 기반의 RF 트랜스포머를 제시하였다. 기존의 인덕터와 커패시터를 이용한 정합회로 대신 회로의 면적을 덜 차지하며 직류 차단의 역할을 수행하는 트랜스포머를 LTCC 기판에 구현하고 시뮬레이션을 통해 결과를 검증하였다. 트랜스포머의 다운사이징과 결합계수의 개선을 위해 기판의 더 많은 금속층을 사용하는 트랜스포머를 구현하고 시뮬레이션을 통해 기존의 트랜스포머와 성능을 비교하였다. 3개의 금속층을 사용한 기존의 트랜스포머와 5개의 금속층을 사용한 변형된 트랜스포머를 비교한 결과 새롭게 제시한 트랜스포머가 55% 감소된 면적과 25% 증가한 결합계수를 가지며 5GHz에서 약 0.4dB의 삽입손실 개선을 확인하였다.

128채널 심장전기도 시스템의 증폭기 설계 (The design of amplifier for 128 channels Cardiac-activation system)

  • 한영오
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.123-130
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    • 2007
  • 본 논문에서는 신호조정 회로로서 필수적인 다중 채널 심장 전기도 전치 증폭기를 제작하기 위한 설계조건의 분석 및 전기 회로적 해석을 수행하였다. 설계된 회로는 기존의 64 채널의 공간 분해능을 향상시키기 위하여 128채널로 구성하였으며, 전치증폭기는 입력회로부, 차동증폭부, 오른다리구동회로 및 주증폭기의 노치필터로 구성되도록 설계하였다.

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자기바이어스 트랜스컨덕터를 이용한 RFID 리더용 CMOS 저전압 필터 (CMOS Low-voltage Filter For RFID Reader Using A Self-biased Transconductor)

  • 정택원;방준호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.1526-1531
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    • 2009
  • RFID Reader IC에 응용하기 위한 저전압 특성의 5차 일립틱 CMOS Gm-C 필터를 설계하였다. 설계된 필터는 CMOS 자기바이어스 차동 트랜스컨덕터를 설계하여 구성하였으며 차동 트랜스컨덕터는 기존의 자기 바이어스 차동증폭기의 이득특성을 개선하기 위하여 병렬형으로 구성되었다. 설계된 필터는 RFID 리더용 저전압 필터 설계사양에 따라 1.8V의 저전압으로 동작이 가능하도록 설계되었다. 1.8V, 0.18${\mu}m$CMOS 공정 파라미터를 사용하여 HSPICE 시뮬레이션 결과, 설계된 5차 일립틱 저역 필터가 설계사양인 1.35MHz의 차단주파수를 만족함을 확인하였다.

RF 트랜스포머를 사용한 광대역 전력증폭기 설계 (Broadband power amplifier design utilizing RF transformer)

  • 김욱현;우제욱;전주영
    • 전기전자학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.456-461
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    • 2022
  • 본 논문에서는 차동 증폭기에 필수적으로 필요한 Radio frequency(RF) transformer(TF)을 활용하여 광대역 이득 특성을 가지는 2단 단일 종단 전력증폭기를 제시하였다. RF TF의 특징을 파악하고 광대역 특성을 가지도록 설계한 뒤 2단 전력증폭기의 단간(inter-stage) 임피던스 정합 회로에 적용함으로써 증폭기의 대역폭을 향상시킬 수 있다. 기존의 2단 단일 종단(Single-ended) 증폭기의 성능과 면적을 유지하면서 광대역 이득 특성을 얻을 수 있도록 단간 정합 회로를 Monolithic Microwave Integrated Circuit (MMIC)와 다층 PCB에 구현하고 시뮬레이션을 통해 결과를 비교하였다. InGaP/GaAs HBT 모델을 사용하여 설계한 2단 전력증폭기 모듈을 시뮬레이션 한 결과 중심주파수 3.3GHz에서 기존의 전력증폭기가 11.2%의 fractional 대역폭을 보인 반면 제안된 설계 기법을 적용한 전력증폭기는 19.8%의 개선된 대역폭을 가짐을 확인하였다.

WDM용 EDFA의 이득조절 시스템을 구현하기 위한 ASE 차동 감시 방법에 대한 연구 (Gain clamping system of erbium-doped fiber amplifier using differential ASE monitoring)

  • 윤호성;배성호;박재형;박남규;안성준
    • 한국광학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.108-113
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    • 2000
  • 본 논문에서는 새롭게 제안한 ASE 차동 감시 방법을 이용하여 EDFA의 이득 과도 현상 및 정상상태의 이득 오차를 제어하는 방법에 대해 기술한다. 현재까지 EDFA의 과도현상을 해결하기 위해 제안된 방법들은 대부분 제어에 있어서 특정한 기준점을 필요로 하기 때문에 다양한 규격을 갖는 증폭기들에 적용하고자 할 때에는 증폴기 각각의 특성을 측정하여 제어 파라미터를 변경하거나 제어 회로를 수정해야 하는 불편이 있어Te. 본 논문에서는 이를 해결하기 위한 방법으로서 이득 대력양단의 ASE 파워를 서로 비교하여 얻은 이득 평탄도의 변화를 이득의 변화로 간주하는 이득 오차 검출기를 제안하였다. 제안한 방법은 이득과 이득 평탄도의 1:1 대응관계를 이용하는 것으로서, 밀도 반전의 변화를 직접적으로 반영할 뿐만 아니라, 그 동작에 있어서 제어 회로의 기준점을 필요로 하지 않기 때문에 하나의 회로를 서로 다른 이득 특성을 갖는 증폭기에 회로의 변경 없이 적용할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 이를 검증하기 위해 실제 제작된 EDFA 및 여러 개의 EDFA로 연결된 링크를 대상으로 완전한 이득 고정 시스템을 구현하였는데 제작된 증폭기의 정상상태 이득 및 이득 고정 시스템의 설계 파라미터에 무관하게 정확한 이득 고정 성능을 얻을 수 있었다.

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65-nm CMOS 공정을 이용한 24 GHz 전력증폭기 설계 (Design of a 24 GHz Power Amplifier Using 65-nm CMOS Technology)

  • 서동인;김준성;;김병성
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권10호
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    • pp.941-944
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    • 2016
  • 본 논문에서는 차량 충돌 방지 및 생활 감시용 근거리 레이다(Short Range Radar: SRR)를 위한 24 GHz 전력증폭기를 삼성 65-nm CMOS 공정을 이용하여 설계하였다. 제안한 회로는 2단 차동 전력증폭기로 공통소스 구조를 사용하고, 트랜스포머 구조를 사용하여 단일 대 차동변환, 임피던스 정합, 전력결합을 하였다. 측정결과, 24 GHz에서 15.5 dB의 최대 이득과 3.6 GHz의 3 dB 대역폭을 얻었다. 측정된 최대 출력 전력은 13.1 dBm, 입력 $P1_{dB}$는 -4.72 dBm, 출력 $P1_{dB}$는 9.78 dBm이며, 측정된 최대 전력 효율은 17.7 %이다. 본 전력증폭기는 1.2 V의 공급전원으로부터 74 mW의 DC 전력을 소모한다.

자기-바이어스 슈퍼 MOS 복합회로를 이용한 공정 검출회로 (A Process Detection Circuit using Self-biased Super MOS composit Circuit)

  • 서범수;조현묵
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.81-86
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    • 2006
  • 본 논문에서는 새로운 개념의 공정 검출 회로를 제안하였다. 제안된 공정 검출 회로는 장채널 트랜지스터와 최소의 배선폭을 갖는 단채널 트랜지스터 사이의 공정변수의 차이를 비교한다. 이 회로는 공정 변이에 따라 발생하는 캐리어 이동도의 차이를 이용하여 이에 비례하는 차동 전류를 생성해 낸다. 이 방법에서는 고 이득 연산증폭기를 사용한 궤환 회로를 구현함으로써 두 개의 트랜지스터의 드레인 전압이 같아지도록 유지한다. 또한, 본 논문은 제안한 자기-바이어스 슈퍼 MOS 복합회로를 이용하여 고 이득 자기-바이어스 rail-to-rail 연산증폭기를 설계하는 새로운 방법을 소개한다. 설계된 연산증폭기의 이득은 단상의 $0.2V{\sim}1.6V$ 공통모드 범위에서 100dB 이상으로 측정되었다 최종적으로, 제안한 공정 검출 회로는 차동 VCO 회로에 직접 적용하였으며, 설계된 VCO 회로를 통해서 공정 검출 회로가 공정 코너들을 성공적으로 보상하고 광범위한 동작 영역에서 안정된 동작을 수행함을 확인할 수 있었다.

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