• 제목/요약/키워드: 0.18 ${\mu}m$ CMOS

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CMOS 저전압 전류모드 적분기의 이득 및 주파수 특성 개선 (Improvement of Gain and Frequency Characteristics of the CMOS Low-voltage Current-mode Integrator)

  • 유인호;송제호;방준호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권12호
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    • pp.3614-3621
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    • 2009
  • 본 논문에서는 이득 및 주파수 특성이 개선된 CMOS 저전압 전류모드 적분기가 설계되었다. 설계된 전류모드 적분기는 본 논문에서 새롭게 제안한 선형 캐스코드 회로를 기본으로 구성되었다. 제안된 전류모드 적분기는 기존의 전류미러형 전류모드 적분기의 이득(43.7dB) 및 단위이득주파수(15.2MHz) 비해서 높은 전류이득(47.8dB) 및 단위 이득 주파수(27.8MHz)의 특성을 얻을 수 있었다. 제안된 전류모드 적분기의 응용회로로써 차단주파수 7.03MHz를 갖는 5차 체비세프 저역통과 필터를 설계하였다. 설계된 모든 회로들은 1.8V-$0.18{\mu}m$ CMOS 공정파라메터로써 HSPICE를 이용하여 시뮬레이션되었다.

64-위상 출력 클럭을 가지는 125 MHz CMOS 지연 고정 루프 (A 125 MHz CMOS Delay-Locked Loop with 64-phase Output Clock)

  • 이필호;장영찬
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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    • pp.259-262
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    • 2012
  • 본 논문에서는 125 MHz 동작 주파수에서 64개 위상의 클럭을 출력하는 지연 고정 루프 (DLL: delay-locked loop)을 제안한다. 제안된 다중 지연 고정 루프는 delay line의 선형성을 개선하기 위해 $4{\times}8$ matrix 구조의 delay line을 사용한다. CMOS multiplexer와 inverter-based interpolator를 이용하여 $4{\times}8$ matrix 기반의 delay line에서 출력된 32개 위상의 클럭으로부터 64개 위상의 클럭을 생성한다. 또한 DLL에서 harmonic lock을 방지하기 위해 클럭의 duty cycle ratio에 무관한 initial phase locking을 위한 회로가 제안된다. 제안된 지연 고정 루프는 1.8 V의 공급전압을 이용하는 $0.18-{\mu}m$ CMOS 공정에서 설계된다. 시뮬레이션된 DLL은 40 MHz에서 200 MHz의 동작 주파수 범위를 가진다. 125 MHz 동작 주파수에서 최악의 위상 오차와 jitter는 각각 +11/-12 ps와 6.58 ps이다.

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I/Q 오차 보정 회로를 갖는 2.5GHz Quadrature LC VCO 설계 (Design of a 2.5GHz Quadrature LC VCO with an I/Q Mismatch Compensator)

  • 변상진;심재훈
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제48권2호
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    • pp.35-43
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    • 2011
  • 본 논문에서는 Quadrature LC VCO(Voltage controlled oscillator)의 I/Q 오차를 분석하고, 그 분석된 결과를 이용하여 I/Q 오차 보정 회로를 제안한다. 제안된 I/Q 오차 보정 회로는 높은 주파수 대역폭을 요구하는 위상 오차 검출기를 사용하는 대신에 낮은 주파수 대역폭으로도 동작이 가능한 진폭 오차 검출기를 사용한다. 제안된 I/Q 오차 보정 회로의 검증을 위하여 2.5GHz Quadrature LC VCO가 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정으로 제작 및 측정되었다. 측정결과 제안된 진폭 오차 검출기를 사용해도 기존의 위상 오차 검출기는 사용하는 경우들과 유사한 I/Q 오차 보정 성능을 얻을 수 있음을 확인하였다. 본 I/Q 오차 보정 회로는 1.8V 전원 전압에서 0.4mA 전류를 소모하며, 차지하는 칩 면적은 $0.04mm^2$이다.

라이다 시스템용 멀티채널 CMOS 피드포워드 트랜스임피던스 증폭기 어레이 (A Multi-channel CMOS Feedforward Transimpedance Amplifier Array for LADAR Systems)

  • 김성훈;박성민
    • 전기학회논문지
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    • 제64권12호
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    • pp.1737-1741
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    • 2015
  • A multi-channel CMOS transimpedance amplifier(TIA) array is realized in a $0.18-{\mu}m$ CMOS technology for the applications of panoramic scan LADAR systems. Each channel consists of a PIN photodiode and a feed-forward TIA that exploits an inverter input stage followed by a feed-forward common-source amplifier so as to achieve lower noise and higher gain than a conventional voltage-mode inverter TIA. Measured results demonstrate that each channel achieves $76-dB{\Omega}$ transimpedance gain, 720-MHz bandwidth, and -20.5-dBm sensitivity for $10^{-9}$ BER. Also, a single channel dissipates the power dissipation of 30 mW from a single 1.8-V supply, and shows less than -33-dB crosstalk between adjacent channels.

A Switched VCO-based CMOS UWB Transmitter for 3-5 GHz Radar and Communication Systems

  • Choi, Woon-Sung;Park, Myung-Chul;Oh, Hyuk-Jun;Eo, Yun-Seong
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제17권3호
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    • pp.326-332
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    • 2017
  • A switched VCO-based UWB transmitter for 3-5 GHz is implemented using $0.18{\mu}m$ CMOS technology. Using RF switch and timing control of DPGs, the uniform RF power and low power consumption are possible regardless of carrier frequency. And gate control of RF switch enables the undesired side lobe rejection sufficiently. The measured pulse width is tunable from 0.5 to 2 ns. The measured energy efficiency per pulse is 4.08% and the power consumption is 0.6 mW at 10 Mbps without the buffer amplifier.

2.4GHz ISM 대역 응용을 위한 저전력 CMOS Fractional-N 주파수합성기 설계 (Design of a Low-Power CMOS Fractional-N Frequency Synthesizer for 2.4GHz ISM Band Applications)

  • 오근창;김경환;박종태;유종근
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권6호
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    • pp.60-67
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    • 2008
  • 본 논문에서는 Bluetooth, Zigbee, WLAN 등 2.4GHz 대역 ISM-band 응용 분야를 위한 저 전력 주파수 합성기를 설계하였다. 저 전력 특성을 얻기 위해 전류소모가 큰 VCO, prescaler, ${\Sigma}-{\Delta}$ modulator 등의 전력소모를 최적화하는데 중점을 두고 설계하였다. VCO는 전력소모 측면에서 유리한 NP-core 유형의 구조를 선택하여 위상잡음 특성과 전력소모를 최적화하였으며, prescaler는 정적 전류소모가 거의 없는 동적 회로 기술이 적용된 D-F/F을 사용하여 전력소모를 줄였다. 또한 다수의 로직으로 구성되는 3차 ${\Sigma}-{\Delta}$ modulator는 'mapping circuit'으로 구조를 단순화하여 작은 면적과 저 전력소모 특성을 갖도록 하였다. $0.18{\mu}m$ CMOS 공정으로 IC를 제작하여 성능을 측정한 결과 설계된 주파수 합성기는 1.8V 전원전압에서 7.9mA의 전류를 소모하고, 100kHz offset에서 -96dBc/Hz, 1MHz offset에서 -118dBc/Hz의 위상 잡음 특성을 보였다 또한 spur 잡음 특성은 -70dBc이며, 25MHz step의 주파수 변화에 따른 위상 고정 시간은 약 $15{\mu}s$이다. 설계된 회로의 칩 면적은 pad를 포함하여 $1.16mm^2$이며 pad를 제외한 면적은 $0.64mm^2$이다.

단상 에너지 측정용 IC 구현 (Implementation of Single-Phase Energy Measurement IC)

  • 이연성;서해문;김동구
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권12호
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    • pp.2503-2510
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    • 2015
  • 본 논문에서는 전력 정보를 측정하기 위한 단상 에너지 측정용 IC의 구현 방법을 제안한다. 제안된 전력 측정용 IC는 2개의 PGA(Programmable Gain Amplifier), 2개의 ${\sum}{\Delta}$ modulator, reference 회로, LDO(Low-dropout) regulator, 온도 센서, 필터부, 계산 엔진, 보정 제어부, 레지스터, 외부 인터페이스로 구성된다. $0.18-{\mu}m$ CMOS 공정으로 제작되었고, 32-pin QFN package로 제작되었다. 구현된 IC는 3.3V 전원을 공급받아 동작하며, 동작 클럭 주파수는 4,096 kHz이고, IC 동작시 소비 전력은 10 mW이다.

전원 잡음 영향을 줄이기 위한 VCO 정전압기 분석 (An Analysis of n VCO Voltage Regulator for Reducing the Effect of Power Supply Noise)

  • 허호영;정항근
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.269-273
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    • 2009
  • 정전압기는 VCO의 제어전압의 전원 잡음을 줄이기 위해 사용될 수 있다. 정 전압기의 최적 설계를 위해선 정전압기에 대한 정확한 해석이 필요하다. 본 논문에서는 최근 발표된 논문의 정전압기 해석 과정에 MOSFET의 기생 커패시턴스 성분을 고려하지 않은 문제점을 보완하였다. 이 문제점을 이론적으로 분석하여 정확한 해석을 유도하였고, 회로 시뮬레이션과 측정을 통해 검증하였다. 정전압기는 $0.18{\mu}m$ 1P6M CMOS 공정으로 설계되었고, 칩 면적은 $1mm^2$ 이다.

1/4-rate 위상선택방식을 이용한 클록 데이터 복원회로 (Clock and Date Recovery Circuit Using 1/4-rate Phase Picking Detector)

  • 정기상;김강직;조성익
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제46권1호
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    • pp.82-86
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    • 2009
  • 본 논문은 시스템의 클록을 이용하여 클록 및 데이터를 복원하는 회로를 설계하였다. 설계된 회로에는 시스템의 클록을 만들어주는 PLL부분과 클록을 받아 데이터를 복원하는 데이터 복원회로부분으로 구성되어 있다. 데이터 복원회로에서는 1/4-rate 위상검출기를 이용하여 데이터보다 시스템의 클록주파수를 낮추어 설계하여 PLL의 부담을 줄일 수 있었고 데이터 picking 방식으로 설계하여 적은 지터특성을 보였다. 설계된 클록 데이터 복원회로는 $0.18{\mu}m$ 1P6M CMOS공정으로 설계되었고 칩 면적은 $1{\times}1mm^2$이다.

A High Current Efficiency CMOS LDO Regulator with Low Power Consumption and Small Output Voltage Variation

  • Rikan, Behnam Samadpoor;Abbasizadeh, Hamed;Kang, Ji-Hun;Lee, Kang-Yoon
    • 전기전자학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.37-44
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    • 2014
  • In this paper we present an LDO based on an error amplifier. The designed error amplifier has a gain of 89.93dB at low frequencies. This amplifier's Bandwidth is 50.8MHz and its phase margin is $59.2^{\circ}C$. Also we proposed a BGR. This BGR has a low output variation with temperature and its PSRR at 1 KHz is -71.5dB. For a temperature variation from $-40^{\circ}C$ to $125^{\circ}C$ we have just 9.4mV variation in 3.3V LDO output. Also it is stable for a wide range of output load currents [0-200mA] and a $1{\mu}F$ output capacitor and its line regulation and especially load regulation is very small comparing other papers. The PSRR of proposed LDO is -61.16dB at 1 KHz. Also we designed it for several output voltages by using a ladder of resistors, transmission gates and a decoder. Low power consumption is the other superiority of this LDO which is just 1.55mW in full load. The circuit was designed in $0.35{\mu}m$ CMOS process.