• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제15권4호
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• pp.445-453
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• 2015

A fully integrated cost-effective and low-power single chip Lithium-Ion (Li-Ion) battery protection IC (BPIC) for portable devices is presented. The control unit of the battery protection system and the MOSFET switches are integrated in a single package to protect the battery from over-charge, over-discharge, and over-current. The proposed BPIC enters into low-power standby mode when the battery becomes over-discharged. A new auto release function (ARF) is adopted to release the BPIC from standby mode and safely return it to normal operation mode. A new delay shorten mode (DSM) is also proposed to reduce the test time without increasing pin counts. The BPIC implemented in a $0.18-{\mu}m$ CMOS process occupies an area of $750{\mu}m{\times}610{\mu}m$. With DSM enabled, the measured test time is dramatically reduced from 56.82 s to 0.15 s. The BPIC chip consumes $3{\mu}A$ under normal operating conditions and $0.45{\mu}A$ under standby mode.

• 센서학회지
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• 제19권1호
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• pp.25-30
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• 2010

This paper presents a low noise CMOS regulator for a low power capacitive sensor interface in a $0.5{\mu}m$ CMOS standard technology. Proposed LDO regulator circuit consist of a voltage reference block, an error amplifier and a new buffer between error amplifier and pass transistor for a good output stability. Conventional source follower buffer structure is simple, but has a narrow output swing and a low S/N ratio. In this paper, we use a 2-stage wide band OTA instead of source follower structure for a buffer. From SPICE simulation results, we got 0.8 % line regulation and 0.18 % load regulation.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권9호
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• pp.798-805
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• 2015

본 논문에서는 랜덤 수 생성 회로를 통해 Relaxation Oscillator의 주파수를 불규칙하게 변환하여 EMI Noise를 최소화하는 방법을 제시한다. 또한, DC-DC Converter에 이 기법이 적용되었을 때의 효과와 이 결과가 RF Receiver system에 미치는 효과를 Noise 측면에서 연구하였다. 제안하는 Relaxation Oscillator 출력 중심주파수는 7.9 MHz이고, 온도보상기법을 적용하여 온도변화에 따라 주파수가 보상되도록 설계하였다. 이 칩은 $0.18{\mu}m$ 공정으로 설계하였고, 칩의 면적은 $220{\mu}m{\times}280{\mu}m$이다. 전류 소모는 공급전압인 1.8 V에서 $500{\mu}A$이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권6호
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• pp.53-61
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• 2006

고속 Flash, Pipelining type의 CMOS A/D 변환기에서 Sampling frequency가 고주파로 올라감에 따라 Clock Feed-through 현상, Kick-back 현상 등의 영향으로 DC Reference voltage 흔들림 현상이 심화되고 있다. 뿐만 아니라 측정 시 외부 Noise가 Reference voltage에 적지 않은 영향을 미친다는 것을 감안 할 때 High speed A/D converter에서 Reference fluctuation 감쇄회로는 반드시 필요하다. 기존의 방식은 단순히 커패시터를 이용했으나 면적이 크고 효과가 좋지 않다는 단점이 있다. 본 논문에서는 Transmission Gate를 이용한 reference fluctuation 감쇄 회로를 제안하고 흔들림 현상이 크게 개선되었음을 정량적 분석 및 측정을 통하여 증명하였다. 제안하는 회로의 측정을 위해 6bit의 해상도를 갖는 2GSPS CMOS A/D 변환기를 설계 및 제작하였다. 제작된 A/D 변환기를 이용하여 Reference 전압이 40mV의 흔들림이 있음에도 원하는 범위 내에서 동작함을 측정하였다. 본 연구에서는 1.8V $0.18{\mu}m$ 1-poly 5-metal N-well CMOS 공정을 사용하였고, 소비전력은 145mW로 Full Flash 변환기에 비해 낮았다. 실제 제작된 칩의 SNDR은 약 36.25dB로 측정되었고, INL과 DNL은 각각 ${\pm}0.5$ LSB 이하로 나타났다. 유효칩 면적은 $997um\times1040um$ 이었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권2호
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• pp.130-134
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• 2008

본 논문에서는 1/4-레이트 기법을 사용한 클록 데이터 복원회로를 제안하였다. 제안한 클록 데이터 복원회로를 사용함에 따라 VCO의 발진 주파수를 낮추므로 고속 동작에 유리하다. 제안된 클록 데이터 복원회로는 기존 클록 데이터 복원회로 보다 낮은 지터 특성과 넓은 풀인(pull-in) 범위를 갖는다. 제안된 클록 데이터 복원회로는 1/4-레이트 뱅-뱅 형태의 오버샘플링 위상 검출기, 1/4-레이트 주파수 검출기, 2개의 전하펌프 회로와 저역 통과 필터 그리고 링 VCO회로로 구성되어 있다. 제안된 클록 데이터 복원회로는 $0.18{\mu}m$ 1P6M CMOS 공정으로 설계되었고, 칩 면적과 전력 소모는 $1{\times}1mm^2$, 98 mW 이다.

• 전기전자학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.573-582
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• 2015

본 논문은 에너지 하베스팅용 이중 모드 부스트 컨버터 설계에 관한 것이다. 설계된 회로는 에너지 하베스팅에 의해 출력된 작은 전압으로부터 startup 회로를 통해 승압된 전압을 얻는다. 이 전압이 일정 전압 이상이 되면, 전압 감지기에 의해 startup 회로에 공급되는 전압이 차단이 된다. 승압된 전압은 부스트 컨트롤러에 의해 최종적으로 $V_{OUT}$이 된다. 회로는 크게 전하 펌프를 위한 오실레이터, 전하 펌프, 펄스 생성기, 전압 감지기, 부스트 컨트롤러로 구성되어있다. 매그나칩 / SK하이닉스의 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하였다. 설계된 회로는 테스트 결과 최소 입력 전압은 600mV이며, 출력은 3V이고, startup time은 20ms이다. 제작된 부스트 컨버터의 효율은 load current가 3mA일때, 47%로 측정되었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.869-872
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• 2005

본 논문에서는 새로운 구조의 스위치형 이중 모드 전압 제어 발진기 (VCO, Voltage Controlled Oscillator)를 제안한다. 이러한 회로는 이중 모드 동작, 즉 2.4GHz 및 5GHz에서 아주 효율적이며, 자체 바이어스 조정 회로를 포함한다. 스위칭 동작은 MOS 트랜지스터를 이용하며, 튜닝은 MOS 바랙터를 이용한다. 이는 TSMC 0.18${\mu}$m CMOS 공정을 이용하여 설계되어 있고, 1.8V 전원전압에서 동작한다. 전체적인 튜닝 범위는 5GHz에서 13%, 2.4GHz에서 8%의 결과를 보였다. 또한 5 GHz에 대해 1MHz 오프셋에서 약 -102dBc/Hz의 위상 잡음을, 2.4 GHz에 대해서는 약- 89dBc/Hz의 위상 잡음을 보였다. 제작된 전압제어 발진기는 5GHz 모두에서는 2mA, 2.4 GHz 모드에서는 2.5mA의 꼬리 전류 특성을 보였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제7권2호
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• pp.98-101
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• 2007

A fully integrated 5-GHz CMOS power amplifier for IEEE 802.11a WLAN applications is implemented using $0.18-{\mu}m$ CMOS technology. An on-chip transmission-line transformer is used for output matching network and voltage combining. Input balun, inter-stage matching components, output transmission line transformer and RF chokes are fully integrated in the designed amplifier so that no external components are required. The power amplifier occupies a total area of $1.7mm{\times}1.2mm$. At a 3.3-V supply voltage, the amplifier exhibits a 22.6-dBm output 1-dB compression point, 23.8-dBm saturated output power, 25-dB power gain. The measured power added efficiency (PAE) is 20.1 % at max. peak, 18.8% at P1dB. When 54 Mbps/64 QAM OFDM signal is applied, the PA delivers 12dBm of average power at the EVM of -25dB.

• 센서학회지
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• 제26권5호
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• pp.342-347
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• 2017

We present a precision instrument amplifier (IA) designed for bio-potential acquisition. The proposed IA employs a capacitively coupled instrument amplifier (CCIA) structure to achieve a rail-to-rail input common-mode range and low gain error. A positive feedback loop is applied to boost the input impedance. Also, DC servo loop (DSL) with pseudo resistors is adopted to suppress electrode offset for bio-potential sensing. The proposed amplifier was designed in a $0.18{\mu}m$ CMOS technology with 1.8V supply voltage. Simulation results show the integrated noise of $1.276{\mu}Vrms$ in a frequency range from 0.01 Hz to 1 KHz, 65dB SNR, 118dB CMRR, and $58M{\Omega}$ input impedance respectively. The total current of IA is $38{\mu}A$. It occupies $740{\mu}m$ by $1300{\mu}m$ including the passive on-chip low pass filter.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제8권3호
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• pp.179-192
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• 2008

A multiphase compensation method with mismatch linearization technique, is presented and demonstrated in a $\Sigma-\Delta$ fractional-N frequency synthesizer. An on-chip delay-locked loop (DLL) and a proposed delay line structure are constructed to provide multiphase compensation on $\Sigma-\Delta$ quantizetion noise. In the delay line structure, dynamic element matching (DEM) techniques are employed for mismatch linearization. The proposed $\Sigma-\Delta$ fractional-N frequency synthesizer is fabricated in a $0.18-{\mu}m$ CMOS technology with 2.14-GHz output frequency and 4-Hz resolution. The die size is 0.92 mm$\times$1.15 mm, and it consumes 27.2 mW. In-band phase noise of -82 dBc/Hz at 10 kHz offset and out-of-band phase noise of -103 dBc/Hz at 1 MHz offset are measured with a loop bandwidth of 200 kHz. The settling time is shorter than $25{\mu}s$.