• 제목/요약/키워드: 1/f Noise

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주파수합성기의 Phase Noise 예측 및 1/f Noise Modeling (The Phase Noise Prediction and 1/f Noise Modeling of Frequency Synthesizer)

  • 김형도;성태경;조형래
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2000년도 추계종합학술대회
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    • pp.180-185
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    • 2000
  • 본 논문에서는 주파수합성기에서 가장 큰 노이즈 Source인 VCO 및 각 단에서 발생하는 Phase Noise의 offset 주파수에 따른 변화를 예측하기위해 2303,15MHz의 주파수합성기를 설계하고 Lascari의 방법을 이용해 분석하였다. 그리고 VCO에서 발생되는 여러 중첩 형태로 된 Phase Noise중 저주파대역에서 문제가 되는 1/f Noise룰 3차 System에서 분석하였다. 3차 System에서는 해석이 복잡하므로 수학적인 분석을 통하여 1/f Noise를 예측한다는 것이 어렵지만 pseudo-damping factor의 도입으로 3차 시스템에서의 1/f Noise variance의 해석이 용이하도록 시도하였고 이를 2차 시스템과 비교하여 분석하였다.

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소음에 대한 지식, 태도 및 실천이 청력손실에 미치는 영향 (The Effect of Knowledge, Attitude and Practice on Noise - induced Hearing Loss)

  • 함완식;이광묵;황병문
    • 한국산업보건학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.41-55
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    • 1999
  • In order to evaluate the effects of knowledge, attitude and practice on noise-induced hearing loss or hearing threshold level, questionnaire survey was performed and hearing thresholds of 1 kHz and 4 kHz were measured on 1,040 subjects with workers exposed to noise, safety and health officers. industrial hygienists, analysts rind office workers. The results were as follows ; 1. The following 6 factors were obtained by factor analysis and factor rotation of 30 questionnaire of knowledge, attitude and practice about noise; knowledge of noise (F1), concern of hearing protective devices (F2), concern of noise induced hearing loss (F3), concern of noise level and hearing impairment (F4), concern of noise in workplace (F5) and recognition of noised-induced hearing loss (F6). 56.1% of variance was explained by 6 factors. 2. Significant variables influencing knowledge, attitude and practice about noise were education level and age in F1, personal protective devices (PPE) and education level in F2, age and education level in F3, education level, age and sex in F4, PPE, education level, age and work duration in F5, and work duration and PPE in F6. 3. Hearing thresholds of 4 kHz were significantly higher in workers exposed to noise than that of in the other subjects and tended to be higher in industrial hygienists, safety and health officers and analysts than that of the office workers. 4. Significant variables influencing hearing thresholds of 1 kHz were age, education level, F5 and F6 in workers exposed to noise, and F1 in industrial hygienists. 5. Significant variables influencing hearing thresholds of 4 kHz were age, F6, sex, work duration, F1, F5, F2 and F3 in workers exposed to noise, F1 and age in safety and health officers, and F6, sex and F4 in industrial hygienists. With the above results, it suggested that workers exposed to noise be needed the education of knowledge, attitude and practice about noise in hearing conservation program for the prevention of noise induced hearing loss. Also, it suggested that health managers in workplace be needed countermeasures to prevent hearing loss although they are intermittently exposed to noise.

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1/f Noise Characteristics of Sub-100 nm MOS Transistors

  • Lee, Jeong-Hyun;Kim, Sang-Yun;Cho, Il-Hyun;Hwang, Sung-Bo;Lee, Jong-Ho
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제6권1호
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    • pp.38-42
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    • 2006
  • We report 1/f noise PSD(Power Spectrum Density) of sub-100 nm MOSFETs as a function of various parameters such as HCS (Hot Carrier Stress), bias condition, temperature, device size and types of MOSFETs. The noise spectra of sub-100 nm devices showed Lorentzian-like noise spectra. We could check roughly the position of a dominant noise source by changing $V_{DS}$. With increasing measurement temperature, the 1/f noise PSD of 50 nm PMOS device decreases, but there is no decrease in the noise of NMOS device. RTN (Random Telegraph Noise) was measured from the device that shows clearly a Lorentzian-like noise spectrum in 1/f noise spectrum.

주파수합성기의 Phase Noise 예측 및 3차 PLL 시스템에서의 1/f Noise Modeling (The Phase Noise prediction and the third PLL systems on 1/f Noise Modeling of Frequency Synthesizer)

  • 조형래;성태경;김형도
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.653-660
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    • 2001
  • 본 논문에서는 주파수합성기에서 가장 큰 잡음원인 VCO 및 각 단에서 발생하는 위상잡음 의 offset주파수에 따른 변화를 예측하기 위해 2303.15MHz의 주파수합성기를 설계하고 Lascari의 예측방법 을 이용하여 모델링 하였다. 또한, VCO에서 발생되는 여러 중첩 형태로 된 위상잡음중 저주파대역에서 문제가 되는 1/f noise를 3차 시스템에서 분석하였다. 3차 시스템에서는 해석이 복잡하므로 수학적인 분석을 통하여 1/f noise를 예측한다는 것이 어렵지만 pseudo-damping factor의 도입으로 3차 시스템에서의 1/f noise variance의 해석이 용이 하도록 시도하였고 이를 2차 시스템과 비교.분석하였다. 그 결과, tcxo의 경우 위상잡음이 루프 통과 전 10 kHz offset 주파수에서 -160dBc/Hz, 루프 통과 후 -162.6705dBc/Hz, 100 kHz offset 주파수에서 -180dBc/Hz, 루프 통과 후 -560dBc/Hz로 VCO의 위상잡음에 비해 offset주파수에 따라 루프 통과 후 급격히 감쇠 됨을 알 수 있었다. 2차와 3차 시스템에서의 잡음대역폭과 그 variance factor를 연관하여 3차 시스템에서 의 variance가 2차 시스템의 variance보다 크게 발생함을 알 수 있었다.

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전자소자에서의 $\frac {1}{f}$잡음에 관한 연구 (A Study on the Theory of $\frac {1}{f}$ Noise in Electronic Devies)

  • 송명호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제3권1호
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    • pp.18-25
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    • 1978
  • 반도체 소자에서 생기는 1/f 형의 잡음의 근원이 무엇인가에 대해 지금까지 여러 이론이 나왔다. 그중에도 Mcwhorter's Surface model이 대표적인 이론이었다. 그러나 Hooge는 이론에 반기를 들고 나왔다. Hooge의 이론에 의하면 thermo cell이나 Concentration cell에서의 1/f-형의 잡음이 표면효과(surface effect)가 아니라는 것이다. 본 논문에서는 이 두 대표적인 이론을 종합검토할 수 있는 Langenvin type의 Boltzmann transport equation에 입각하여 새로운 일반이론을 세웠다. 본 논문에서는 N형 채널을 갖고 있는 금속산화물반도체 전계효과 트랜지스터에서 단일준의 Shockley-Read-Hall recombination center에 의한 단락회로에서 드레인의 1/f-형 잡음스펙트럼을 계산하기 위해 시간에 따라 변화하는 양을 포함시키므로써 각 에너지대의 케리어에 대해 준-페르미준위를 정의할 수 없다고 가정했으므로, 1/f-형의 잡음은 다수케리어 효과에 기인한다고 가정했다. 이러한 가정하에서 유도된 1/f-형의 잡음은 금속산화물반도체 전계효과 트랜지스터에서 1/f-형의 잡음에 중요한 요인들을 모두 보여주었다. : 적주파에서 플렛티유를 나타내지 않았고 채널의 면적 A와 드레인 바이어스 전압 V에 비례하고 체널의 길이 L에 반비례한다. 본 논문의 모델에서는 1/f-응답에서 1/f2에 대한 잡음스트럼의 전이주파수와 P-n 합다이오우드의 surfact center에 관계되는 완화시간(relaxation time)에 대응하는 주파수 사이를 구별하여 설명할 수 있었다. 본 논문의 결과에서 1/f-형 잡음스펙트럼은 격자산란이 주원인이 된다. 금속산화물반도체 전계효과 트랜지스터를 살펴보면 격자산란이 주로 표면에서 일어나기 때문에 1/f-형 잡음이 표면효과라고 말할 수 있다.

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BJT 베이스 분산저항의 1/f 잡음특성에 관한 연구 (A Study on 1/f Noise Characteristics of the Base Spreading Resistance for BJT)

  • 구회우;이기영
    • 전기전자학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.236-242
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    • 1999
  • BiCMOS 공정으로 제조된 바이폴라 트랜지스터의 베이스 분산저항 ${\gamma}_{bb}$에서 발생되는 1/f 잡음을 실험 적으로 분석하였다. 공통컬렉터 잡음등가회로의 해석으로부터 $g_m^{-1}-{\gamma}_{bb}-R_B$값이 매우 작을 때는 출력측에서의 1/f 잡음은 순수하게 ${\gamma}_{bb}$에서 발생되는 잡음임을 실험을 통해서 확인할 수 있었다. $S^{1/f}_{Irbb}=K_fI_b{^{A_1}}/f$에서 $A_f=2,\;K_f{\simeq}5{\times}10^{-9}$를 얻었다. 그리고 Hooge상수 ${\alpha}$ 값은 ${\sim}10^{-3}$ 범위로 추출되었다.

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MOSFET의 1/f noise에 의한 CMOS Ring Oscillator의 Jitter 분석 (Jitter Analysis of CMOS Ring Oscillator Due to 1/f Noise of MOSFET)

  • 박세훈
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권8호
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    • pp.1713-1718
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    • 2004
  • MOSFET의 1/f 잡음은 개별 Random Telegraph Signal(RTS)의 중첩에 의해 생성되는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 CMOS 링발진기 노드에 병렬로 RTS 전류원을 연결하여 1/f 잡음에 의한 Jitter를 분석하였다. RTS의 진폭 변화에 따른 Jitter 및 Jitter Ratio의 변화를 조사하여 RTS 진폭과 Jitter 및 Jitter Ratio의 크기가 선형적으로 비례함을 밝혔고, 링발진기의 출력 FFT를 분석하여 Jitter의 원인이 높은 차수의 고주파 위상잡음에 있음을 밝혔다.

MOSFET의 1/f noise에 의한 Ring Oscillator의 Jitter 분석 (Jitter Analysis of Ring Oscillator with MOSFET 1/f Noise)

  • 박세훈;박세현
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2003년도 추계종합학술대회
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    • pp.606-609
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    • 2003
  • MOSFET의 1/f 잡음은 개별 Random Telegraph Signal (RTS)의 중첩에 의해 생성되는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 CMOS 링 발진기 노드 중 하나에 RTS 전류원을 병렬로 연결하여 1/f 잡음에 의한 jitter를 분석하였다. 링 발진기의 숫자, 전원 전압, 그리고 RTS 진폭에 따른 litter rate 변화를 시뮬레이션을 통하여 분석하였다.

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The jitter and phase noise caused by 1/f noise of MOSFET in 2.75 GHz CMOS ring oscillator

  • 박세훈
    • 센서학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.42-46
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    • 2005
  • It has been known that 1/f noise of MOSFET is generated by superposition of random telelgraph signals (RTS). In this study, jitters and phase noise caused by 1/f noise of MOSFET are analysed with RTS supplied to all of the nodes of the CMOS ring oscillator under investigation. Through the analysis of jitters and jitter ratios with varying values of the amplitude of RTS, it is found that the jitters and the jitter ratios are proportional to the amplitude of RTS. And the analysis of FFT of the output of the ring oscillator reveals that the jitters are closely related to the phase noise of the high order harmonics of the ring oscillator outputs.

채널구조와 바이어스 조건에 따른 Si0.8Ge0.2 pMOSFET의 저주파잡음 특성 (Low-frequency Noise Characteristics of Si0.8Ge0.2 pMOSFET Depending upon Channel Structures and Bias Conditions)

  • 최상식;양현덕;김상훈;송영주;이내응;송종인;심규환
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.1-6
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    • 2006
  • High performance $Si_{0.8}Ge_{0.2}$ heterostructure metal-oxide-semiconductor field effect transistors (MOSFETs) were fabricated using well-controlled delta-doping of boron and $Si_{0.8}Ge_{0.2}$/Si heterostructure epitaxal layers grown by reduced pressure chemical vapor deposition. In this paper, we report 1/f noise characteristics of the SiGe pMOSFETs measured under various bias conditions of the gate and drain voltages changing in linear operation regions. From the noise spectral density, we found that the gate and drain voltage dependence of the noise represented same features, as usually scaled with $f^{-1}$ However, 1/f noise was found to be much lower in the device with boron delta-doped layer, by a factor of $10^{-1}_10^{-2}$ in comparison with the device fabricated without delta-doped layer. 1/f noise property of delta-doped device looks important because the device may replace bipolar transistors most commonly embedded in high-frequency oscillator circuits.