• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권12호
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• pp.1-9
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• 2009

가산기는 기본적인 산술 연간 장치로써, 산술 연산 시스템 전체의 속도 및 전력소모에 결정적인 역할을 한다. 단일 비트 전가산기의 성능을 향상시키는 문제는 시스템 성능 향상의 기본적인 요소이다. 주 논문에서는 기존의 모듈 I과 모듈III를 거쳐 출력 Cout을 갖는 XOR-XNOR 구조와는 달리 모듈 I을 거치지 않고 입력 A, B, Cin에 의해 모듈III를 거쳐 출력 Cout을 갖는 새로운 구조를 이용한다. 최대 5단계의 지연단계를 2단계로 줄인 전가산기를 제안한다. 따라서 Cout 출력속도가 향상되어 리플캐리 가산기와 같은 직렬연결의 경우 더욱 좋은 성능을 나타내고 있다. 제안한 1Bit 전가산기는 static CMOS, CPL, TFA, HPSC, TSAC 전가산기에 비해 좋은 성능을 가지고 있다. 가장 좋은 성능을 나타내는 기존의 전가산기에 비해 4.3% 향상된 지연시간을 가지며 9.8%의 향상된 PDP 비율을 갖는다. 제안한 전가산기 회로는 HSPICE 툴을 이용하여 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정에서 전력소모 및 동작속도를 측정하였으며 공급전압에 따른 특성을 비교하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권6호
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• pp.435-443
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• 2017

본 논문에서는 cascode 구조가 적용된 Class-E 스위칭 모드 CMOS 전력증폭기의 common-gate 트랜지스터 게이트 바이어스 효과에 대해 분석하였다. 게이트 바이어스 효과를 확인하기 위해서 전력증폭기의 DC 전력소모, 효율을 분석하였다. 분석 결과를 통해서 전력증폭기의 최고 효율을 보여주는 common-gate 트랜지스터의 게이트 바이어스가 일반적으로 사용하는 전력증폭기 전원 전압보다 낮음을 확인하였다. 트랜지스터의 게이트 바이어스가 계속 감소함에 따라 on-저항을 확인하여 커지고, 이에 따라 출력, 효율이 감소하는 것도 확인하였다. 이 두 가지 현상을 통해 게이트 바이어스가 스위칭 모드 전력증폭기에 미치는 영향을 분석하였다. 이 분석을 증명하기 위해서 $0.18{\mu}m$ RF CMOS 공정으로 1.9 GHz 스위칭 모드 전력증폭기를 설계하였다. 앞에서 설명한 것처럼 전력증폭기의 최대 효율은 전력증폭기의 인가 전압(3.3 V)보다 낮은 2.5 V에서 확인할 수 있었다. 이 때 최고 출력은 29.1 dBm, 최고 효율은 31.5 %이다. 측정 결과를 통해서 스위칭 모드 전력증폭기 common-gate 트랜지스터의 게이트 바이어스 효과를 실험적으로 확인하였다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제15권4호
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• pp.232-238
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• 2015

This work describes the development of a D-band (110-170 GHz) signal source based on a SiGe BiCMOS technology. This D-band signal source consists of a V-band (50-75 GHz) oscillator, a V-band amplifier, and a D-band frequency doubler. The V-band signal from the oscillator is amplified for power boost, and then the frequency is doubled for D-band signal generation. The V-band oscillator showed an output power of 2.7 dBm at 67.3 GHz. Including a buffer stage, it had a DC power consumption of 145 mW. The peak gain of the V-band amplifier was 10.9 dB, which was achieved at 64.0 GHz and consumed 110 mW of DC power. The active frequency doubler consumed 60 mW for D-band signal generation. The integrated D-band source exhibited a measured output oscillation frequency of 133.2 GHz with an output power of 3.1 dBm and a phase noise of -107.2 dBc/Hz at 10 MHz offset. The chip size is $900{\times}1,890{\mu}m^2$, including RF and DC pads.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권12호
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• pp.71-78
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• 2005

이 논문에서는 비동기 OOK 방식의 UWB 시스템에서 사용할 수 있는 아날로그 송수신단을 설계하였다. 설계한 송수신단은 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 구현 하였으며, SPICE 모의실험과 측정을 통하여 검증을 하였다. 제안된 송수신단은 병렬기, 아날로그-디지털 변환기, 클럭 생성기, 위상고정루프(PLL), 그리고 임펄스 생성기 등으로 이루어져 있다. 동작속도는 125MHz로 동작하는 아날로그-디지털 변환기 8개를 병렬로 연결하여 1Gbps의 속도를 얻으며, 8개의 병렬화된 출력을 얻는다. 이 출력은 D-F/F에 의해 동기화되고, 이 동기화된 출력들은 기저대역으로 전달된다. 임펄스 생성기는 CMOS 디지털 게이트로 이루어져 있으며, 약 1ns의 폭을 가지는 임펄스를 생성한다. 본 논문에서 제안된 송수신단의 모의실험 결과와 측정결과는 저전력 UWB 시스템의 구현이 가능하고, 병렬화를 택해서 높은 데이터 전송률을 얻을 수 있다는 가능성을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권7B호
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• pp.1081-1090
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• 2010

본 논문에서는 900MHz 대역 RFID 수동형 태그 전치부를 설계 및 구현하고 측정을 통해 검증하였다. 문턱전압(threshold voltage) 제거 회로 구조의 전압 체배기, 전류를 이용한 복조 회로, 온도 및 공정 보상회로를 포함한 EPC Global Class-1 Generation-2 UHF RFID 프로토콜에 만족하는 클록 발생기 구조로 주요 블록을 설계하였으며, 전력차단 회로를 추가하여 동작의 안정성에 중점을 두었다. PWM(Pulse Width Modulation)을 이용한 변조기 구조로 입력단의 용량성 임피던스 부하 변조 방식을 이용하여 변조 동작을 검증하였다. 성능 검증을 위해 평가 보드에 CPLD(Complex Programmable Logic Device)를 삽입하여 디지털 신호 처리부의 기능을 통해 기본적인 태그 명령을 처리할 수 있도록 하여 설계된 태그 칩과 더불어 전체 태그 동작을 검증하였다. 삼성 0.18um CMOS 공정을 이용하여 설계하였고, 인식거리는 1.5m내에 안정적인 동작이 가능하다. 15~100% 변조율의 신호를 복조하며, 온도 및 공정에 변화에 대해 9.6% 이하의 오차를 가진 클록을 생성하였으며, 1m 거리에서 평균 소모전력은 약 71um이다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제15권3호
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• pp.149-154
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• 2014

A new CMOS analog design methodology using an independently optimized self-cascode (SC) is proposed. This idea is based on the concept of the dual-workfunction-gate MOSFETs, which are equivalent to SC structures. The channel length of the source-side MOSFET is optimized, to give higher transconductance ($g_m$) and output resistance ($r_{out}$). The highest $g_m$ and $r_{out}$ of the SC structures are obtained by independently optimizing the channel length ratio of the SC MOSFETs, which is a critical design parameter. An operational amplifier (OPAMP) with the proposed design methodology using a standard digital $0.18-{\mu}m$ CMOS technology was designed and fabricated, to provide better performance. Independently $g_m$ and $r_{out}$ optimized SC MOSFETs were used in the differential input and output stages, respectively. The measured DC gain of the fabricated OPAMP with the proposed design methodology was approximately 18 dB higher, than that of the conventional OPAMP.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제16권5호
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• pp.682-686
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• 2016

A fully differential RC calibrator for accurate cut-off frequency of a programmable channel selection filter is proposed. The proposed RC calibrator consists of an RC timer, clock generator, synchronous counter, digital comparator, and control block. To verify the proposed RC calibrator, a six-order Chebyshev programmable low-pass filter with adjustable 3 dB cut-off frequency, which is controlled by the proposed RC calibrator, was implemented in a $0.18-{\mu}m$ CMOS technology. The channel selection filter with the proposed RC calibrator draws 1.8 mA from a 1.8 V supply voltage and the measured 3 dB cut-off frequencies of the channel selection LPF is controlled accurately by the RC calibrator.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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• pp.413-414
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• 2008

A 2.4 GHz low phase noise fully integrated LC voltage-controlled oscillator (VCO) in $0.18\;{\mu}m$ CMOS technology is presented in this paper. The VCO is optimized based on phase noise reduction. The design of the VCO uses differential varactors which are adopted for symmetry of the circuit, and consider AM-PM conversion due to a cross-coupled pair. The VCO is designed to draw 3 mA from 1.8 V supply voltage. Simulated phase noise is -137.3 dBc/Hz at 3 MHz offset. The tuning range is found to be 300 MHz range from 2.3 GHz to 2.6 GHz.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.501-502
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• 2006

In this paper low power high gain amplifier is suitable for application in low power systems was designed and fabricated. The amplifier used both subthreshold bias for low power and positive feedback Q-enhancement technique for high gain. The amplifier used TSCM $0.18{\mu}m$ RF CMOS technology measures a power gain of 32.3dB, a quality factor of 366 and a power consumption of 3mW in a supply voltage of 1.8V.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.361-366
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• 2012

본 논문에서는 TSMC 0.18 ${\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 저전력, 5.2 GHz 대역 저잡음 증폭기를 설계하였다. 제안된 회로는 5.2 GHz 대역 저잡음 증폭기 설계를 위해, 공통 게이트 구조를 이용하여 입력 정합을 하였다. 입력 정합단에 캐패시터 크로스 커플링 방법을 사용하여 적은 양의 전류를 흘려 적당한 이득을 얻었다. 추가적인 전력 소비 없이 부족한 이득을 증가시키기 위하여 전류 재사용 방법을 이용하여 공통 게이트 증폭단 위에 공통 소스 구조를 추가하였다. 전류 재사용단의 인덕터의 크기를 줄이기 위하여 캐패시터를 병렬로 연결함으로써 실효 인덕턴스 값을 증가시켜 인덕터의 크기를 줄였다. 제안된 회로는 5.2 GHz 대역에서 17.4 dB의 이득과 2.7 dB의 잡음 지수 특성을 갖는다. 저잡음 증폭기는 1.8 V의 공급 전압에 대해 5.2 mW의 전력을 소비한다.