• 제목/요약/키워드: 4 pass amplifier

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전원전압 0.5V에서 동작하는 심전도계 (Design of 0.5V Electro-cardiography)

  • 성민혁;김재덕;최성열;김영석
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.1303-1310
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    • 2016
  • 본 논문에서는 전원전압 0.5V의 심전도 검사기(ECG)를 설계하고 칩으로 제작하여 성능을 확인하였다. ECG는 계측 증폭기, 6차 gm-C 저역 통과 필터 그리고 가변이득증폭기로 구성되어 있다. 계측증폭기는 이득이 34.8dB, 6차 gm-C 저역 통과 필터는 400Hz의 차단주파수를 가지게 설계되었다. 저역 통과 필터의 연산 트랜스컨덕턴스 증폭기는 저전압 동작을 위하여 차동 바디 입력 방법을 사용하였다. 가변이득증폭기의 이득 범위는 6.1~26.4dB로 설계되었다. 설계된 심전도 검사기는 TSMC $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 $858{\mu}m{\times}580{\mu}m$의 칩크기로 제작되었다. 측정은 입력 신호를 포화시키지 않도록 외부 연결 저항을 조절하여 이득을 낮춘 상태에서 진행한바, 중간 주파수 이득 28.7dB, 대역폭은 0.5 - 630Hz을 얻었으며, 전원전압 0.5V에서 동작함을 확인하였다.

New Fully-Differential CMOS Second-Generation Current Conveyer

  • Mahmoud, Soliman A.
    • ETRI Journal
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    • 제28권4호
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    • pp.495-501
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    • 2006
  • This paper presents a new CMOS fully-differential second-generation current conveyor (FDCCII). The proposed FDCCII is based on a fully-differential difference transconductor as an input stage and two class AB output stages. Besides the proposed FDCCII circuit operating at a supply voltage of ${\pm}1.5\;V$, it has a total standby current of $380\;{\mu}A$. The applications of the FDCCII to realize a variable gain amplifier, fully-differential integrator, and fully-differential second-order bandpass filter are given. The proposed FDCII and its applications are simulated using CMOS $0.35\;{\mu}m$ technology.

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이식형 심장 박동 조절 장치용 저 전력 4차 대역통과 Gm-C 필터 (Low-Power 4th-Order Band-Pass Gm-C Filter for Implantable Cardiac Pacemaker)

  • 임승현;한건희
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권1호
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    • pp.92-97
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    • 2009
  • 저 전력 소모는 의료용 이식 장치에서 매우 중요한 요소가 된다. 본 논문에 제안된 이식형 심장 박동 조절기의 감지 단에 필요한 저 전력 4차 Gm-C 필터는 다단 증폭 단으로 구현 되었다. 매우 큰 시상수를 구현하기 위해서 전류 분할 및 플로팅-게이트 기법이 적용된 OTA가 사용되었다. 측정 결과, 필터는 50 dB의 SFDR을 가지며, $1.8{\mu}$, W의 전력이 소모되었다. 전원 전압은 1.5 V가 공급되었고, 코어는 $2.4\;mm{\times}1.3\;mm$의 실리콘 면적을 차지한다. 제안된 필터는 1-poly 4-metal $0.35-{\mu}m$ CMOS 공정에서 제작되었다.

체내 이식 신경 신호 기록 장치를 위한 저전압 저전력 아날로그 Front-End 집적회로 (A Low-Voltage Low-Power Analog Front-End IC for Neural Recording Implant Devices)

  • 차혁규
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권10호
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    • pp.34-39
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    • 2016
  • 본 논문에서는 체내 이식용 신경 신호 기록 장치를 위한 저전압 저전력 아날로그 front-end 집적회로를 설계하였다. 제안된 집적 회로는 1 Hz에서 5 kHz 주파수 대역에 존재하는 신경 신호를 처리하기 위해 저잡음 neural 증폭기와 대역폭 조절이 가능한 능동 bandpass 필터로 구성되어 있다. Neural 증폭기는 우수한 잡음 특성을 위해 source-degenerated folded-cascode 연산증폭기를 기반으로 하여 설계하였고, 능동 필터의 경우 저전력의 current-mirror 연산증폭기를 이용하여 설계하였다. 능동 필터의 high-pass cutoff 주파수는 1 Hz에서 300 Hz까지 제어가 가능하며, low-pass cutoff 주파수는 300 Hz에서 8 kHz까지 제어가 가능하다. 전체 아날로그 front-end 회로는 53.1 dB의 전압 이득 성능과 1 Hz에서 10 kHz 대역에 대해서 $4.68{\mu}Vrms$의 입력 잡음 성능과 3.67의 noise efficiency factor 성능을 보인다. $18-{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 설계를 하였고 1-V 전원에서 $3.2{\mu}W$의 전력 소모 성능을 갖는다. 칩 레이아웃 면적은 $0.19 mm^2$ 이다.

2.4GHz 대역에서의 응용을 위한 광대역 RF모듈 설계 및 제작 (Design and Fabrication of a Broadband RF Module for 2.4GHz Band Applications)

  • 양두영;강봉수
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.1-10
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    • 2006
  • 본 논문에서는 2.4GHz 대역에서의 응용을 위한 광대역 RF 모들을 설계하고 제작하였다. 무선 주파 신호를 중간 주파수로 변환하기 위한 RF 모듈은 3단 증폭기로 이루어진 저잡음 증폭기(LNA), 단종단 게이트 믹서, 정합 회로, 헤어핀 라인 대역 통과 필터, 쳬비셰프 저역 통과 필터로 구성하였다. 저잡음 증폭기는 높은 이득과 안정도를 갖도록 설계하였으며, 단종단 게이트 믹서는 높은 변환이득과 넓은 동작 영역을 갖도록 설계하였다. 광대역 RF모듈의 해석에서는 복합화된 하모닉 밸런스드 기법을 사용하여 RF모듈의 동작 특성을 해석하였다. 설계된 RF 모듈은 55.2dB의 변환이득, 1.54dB의 낮은 잡음 특성, $-120{\sim}-60dBm$의 넓은 RF전력 동작 영역, -60dBm의 낮은 고조파 성분 그리고 RF, IF, LO포트 간에 우수한 분리 특성을 갖는다.

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IMT-2000 중계기용 전대역 저잡음 증폭기 설계 (The Design of Low Noise Amplifier for Overall IMT-2000 Band Repeater)

  • 유영길
    • 대한전자공학회논문지TE
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    • 제39권4호
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    • pp.409-412
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    • 2002
  • IMT-2000 전 대역(1920∼2170MHz, BW=250MHz)에서 사용되는 중계기용 2단 저잡음 증폭기를 설계하였다. Ansoft사의 Serenade를 이용하여 첫째 단 PHEMT의 소스와 접지간 source lead의 인덕턴스 값을 최적화하여 기판 선고로 등가화하고, 첫째 단의 잡음 정합은 물론 각 단의 정합회로가 간단하도록 high pass 구조로 설계하였다. 바이어스 회로는 단일 능동회로로 구성하였고, 인가전압은 8V, 총 전류는 180mA이다. 이때, 첫째 단 PHEMT의 Vgs = -0.4V, Vds = 4V이고, 둘째 단 AH1의 Vds = 5V이다. 상업화가 가능하도록 설계 기준을 정하여 제작되었고, 측정 결과 이득은 20dB, NF는 1dB, 입력 VSWR은 1.14∼l.3dB, P1dB는 22.4dBm, gain flatness는 ±0.45dB로 상업용 저잡음 증폭기로 사용될 수 있다.

EDFA로 증폭된 고출력 펄스 신호의 소광비 향상 (Improvement of extinction ratio of amplified pulses by incorporating a nonlinear optical loop mirror)

  • 김병준;최현범;이한협;이동한;김대연;권일범
    • 한국광학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.189-193
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    • 2003
  • 높은 peak 값의 광 펄스 신호를 얻기 위하여 대역통과 필터(band pass filter)를 사용한 2단 구조 erbium-doped fiber amplifier (EDFA)를 구성하여 125 W peak 값과 32 ㏈ 소광비(extinction ratio)를 갖는 펄스 신호를 얻었다. 이때 pulse off power는 79 ㎽이다. pulse off power를 낮추고 소광비를 높이기 위하여 nonlinear optical loop mirror(NOLM)을 사용하였다. NOLM 을 통과한 펄스 신호는 35 W peak 값과 0.3 ㎽ pulse off power, 50.4 ㏈ 소광비를 갖는다.

GaAs MESFET를 이용한 초고주파 자체발진 혼합기에 관한 연구 (A Study on Microwave Self Oscillating Mixer Using Ga As MESFET)

  • 권동승;채종석;박한규
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.413-419
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    • 1987
  • In this paper, self-oscillating mixer is designed by small signal S-parameter and series feedback circuit. The input-output matching circuit is accomplished from double stub and additional matching stub. The self-oscillating mixer is oscillating itself and amplifies without any external local oscillator and an intermediate frequency amplifier, so it has advantages in its economical and system simplification. The experimental results show the maximum conversion gain 1.5d B and the noise figure 6.5d B at RF center frequency 4GHz and IF 1.1GHz` output oscillating power 4d Bm, efficiency 13.4%, stability -10MHz/V and -0.5MHz/\ulcornerC at oscillating frequency 5.1GHz.The rejection band loss characteristics in band pass filter and low pass filter are -40d B and -30d B, respectively.

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Field programmable analog arrays for implementation of generalized nth-order operational transconductance amplifier-C elliptic filters

  • Diab, Maha S.;Mahmoud, Soliman A.
    • ETRI Journal
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    • 제42권4호
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    • pp.534-548
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    • 2020
  • This study presents a new architecture for a field programmable analog array (FPAA) for use in low-frequency applications, and a generalized circuit realization method for the implementation of nth-order elliptic filters. The proposed designs of both the FPAA and elliptic filters are based on the operational transconductance amplifier (OTA) used in implementing OTA-C filters for biopotential signal processing. The proposed FPAA architecture has a flexible, expandable structure with direct connections between configurable analog blocks (CABs) that eliminates the use of switches. The generalized elliptic filter circuit realization provides a simplified, direct synthetic method for an OTA-C symmetric balanced structure for even/odd-nth-order low-pass filters (LPFs) and notch filters with minimum number of components, using grounded capacitors. The filters are mapped on the FPAA, and both architectures are validated with simulations in LTspice using 90-nm complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) technology. Both proposed FPAA and filters generalized synthetic method achieve simple, flexible, low-power designs for implementation of biopotential signal processing systems.

Er과 Yb가 동시 첨가된 인산염계 유리를 이용한 이온 교환 도파로 광증폭기 (ion-Exchanged Waveguide Amplifier in Er/Yb-Doped Phosphate Glass)

  • 차상준;김원효;문종하
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2002년도 제13회 정기총회 및 2002년도 동계학술발표회
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    • pp.172-173
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    • 2002
  • An erbium-ytterbium co-doped phosphate glass waveguide amplifier, fabricated by two-step ion-exchange, is presented. The performance of the amplifiers are investigated in viewpoints of net gain, pump power, and noise figure. The waveguide has propagation loss of 0.7 dB/cm Including insertion loss at 1.304 $\mu\textrm{m}$. At a signal wavelength of 1.534 $\mu\textrm{m}$, a high net gain of 12.8 dB and low noise figure of less than 3.9 dB are archived in a 4 cm long waveguide when injected by 140 ㎽ of LD pump at 0.98$\mu\textrm{m}$ in single pass configuration.

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