• 제목/요약/키워드: Active biasing circuit

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낮은 입력 정재파비와 잡음을 갖는 수동 및 능동 바이어스를 사용한 저잡음증폭기에 관한 연구 (LNA Design Uses Active and Passive Biasing Circuit to Achieve Simultaneous Low Input VSWR and Low Noise)

  • 전중성
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제32권8호
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    • pp.1263-1268
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    • 2008
  • In this paper, the low noise power amplifier for GaAs FET ATF-10136 is designed and fabricated with active bias circuit and self bias circuit. To supply most suitable voltage and current, active bias circuit is designed. Active biasing offers the advantage that variations in the pinch-off voltage($V_p$) and saturated drain current($I_{DSS}$) will not necessitate a change in either the source or drain resistor value for a given bias condition. The active bias network automatically sets a gate-source voltage($V_{gs}$) for the desired drain voltage and drain current. Using resistive decoupling circuits, a signal at low frequency is dissipated by a resistor. This design method increases the stability of the LNA, suitable for input stage matching and gate source bias. The LNA is fabricated on FR-4 substrate with active and self bias circuit, and integrated in aluminum housing. As a results, the characteristics of the active and self bias circuit LNA implemented more than 13 dB and 14 dB in gain, lower than 1 dB and 1.1 dB in noise figure, 1.7 and 1.8 input VSWR at normalized frequency $1.4{\sim}1.6$, respectively.

이종접합 바이폴라 트랜지스터에 관한 소신호 등가회로의 정확한 모델링 (Accurate modeling of small-signal equivalent circuit for heterojunction bipolar transistors)

  • 이성현
    • 전자공학회논문지A
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    • 제33A권7호
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    • pp.156-161
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    • 1996
  • Accurate equivalent circuit modeling using multi-circuit optimization has been perfomred for detemining small-signal model of AlGaAs/GaAs HBTs. Three equivalent circuits for a cutoff biasing and two active biasing at different curretns are optimized simultaneously to fit gheir S parameters under the physics-based constrain that current-dependent elements for one of active circuits are connected to those for another circit multiplied by the ratio of two currents. The cutoff mode circuit and the physical constrain give the advantage of extracting physically acceptable parameters, because the number of unknown variables. After this optimization, three ses of optimized model S-parameters agree well with their measured S-parameters from 0.045 GHz to 26.5GHz.

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온도변화에 따른 LDMOS의 전류변동 억제에 관한 연구 (A Study of Suppression Current for LDMOS under Variation of Temperature)

  • 전중성
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제30권8호
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    • pp.901-906
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    • 2006
  • In this paper, the power amplifier using active bias circuits for LDMOS(Lateral Diffused Metal Oxide Semiconductor) MRF-21180 is designed and fabricated. According to change the temperature, the gate voltage of LDMOS is controlled by the fabricated active bias circuits which is made of PNP transistor to suppress drain current. The driving amplifier using MRF-21125 and MRF-21060 is made to drive the LDMOS MRF-21180 power amplifier. The variation of current consumption in the fabricated 60 watt power amplifier has an excellent characteristics of less than 0.1 A, whereas a passive biasing circuit dissipates more than 0.5 A. The implemented power amplifier has the gain over 9 dB, the gain flatness of less than $\pm$0.1 dB and input and output return loss of less than -6 dB over the frequency range 2.11 $\sim$ 2.17 GHz. The DC operation point of this power amplifier at temperature variation 0 $^{\circ}C$ to 60 $^{\circ}C$ is fixed by active bias circuit.

RF전력 증폭기의 온도 변화에 따른 Drain 전류변동 억제를 위한 능동 바이어스 회로의 구현 및 특성 측정 (The RF Power Amplifier Using Active Biasing Circuit for Suppression Drain Current under Variation Temperature)

  • 조희제;전중성;심준환;강인호;예병덕;홍창희
    • 한국항해항만학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.81-86
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    • 2003
  • 본 논문은 초고주파 전력증폭기용 LDMOS(Lateral double-diffused MOS) MRF-21060소자의 게이트 바이어스 전압을 조절하여 온도 변화에 따른 드레인(Drain) 전류의 변화를 억제하기 위한 PNP 트랜지스터를 사용하여 능도 바이어스 회로 구현하였다. MRF-21060을 구동하기 위한 방법으로서는 AH1과 평형증폭기인 A11을 사용하여 구동 증폭단을 설계.제작하였다. 제작된 5W 초고주파 전력증폭기는 0~$60^{\circ}C$까지의 온도변화에 대하여 소모전류 변화량이 수동 바이어스 회로에서 0.5A로 높은 반면, 능동 바이어스 회로에서는 0.1A이하의 우수한 특성을 얻었다. 전력증폭기는 2.11~2.17GHz주파수 대역에서 32dB 이상의 이득과 $\pm$0.09dB이하의 이득 평탄도가 나타났으며, -19dB이하의 입.출력 반사손실을 가진다.

전도성 EMI저감을 위한 능동형 공통모드 EMI 필터 (A Novel Active Common-mode EMI Filter for Mitigating Conducted EMI)

  • 손요찬;설승기
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2002년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.91-94
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    • 2002
  • This paper presents a novel active common-mode EMI filter for the PWM inverter application. The proposed filter is based on the current sensing and compensation circuit and it utilizes a fast transistor amplifier for the current compensation. The amplifier utilizes an isolated low-voltage dc power supply for its biasing and it is possible to construct the active filter independent of the source voltage of the equipment. Thus the proposed active filter can be used in any application regardless of its working voltage. The effectiveness of the proposed circuit is verified by experimental results.

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체내 이식 기기용 표준 CMOS 고전압 신경 자극 집적 회로 (A High-Voltage Compliant Neural Stimulation IC for Implant Devices Using Standard CMOS Process)

  • 알피안 압디;차혁규
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권5호
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    • pp.58-65
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    • 2015
  • 본 논문에서는 신경 관련 인공 전자기기를 위한 신경 자극 집적회로를 $0.18-{\mu}m$ 표준 CMOS 반도체 공정을 이용하여 설계하였다. 제안 된 신경 자극 회로는 12.8-V 전원을 사용하면서 $10-k{\Omega}$의 부하에 최대 1 mA의 전류까지 전달이 가능하다. 표준 CMOS 공정 기술로 구현을 위해서 저전압 트랜지스터만을 이용하여 설계를 하였고, 고전압에서의 안정적인 동작을 위하여 트랜지스터 스태킹 기술을 적용하였다. 또한, 신경 자극 동작 후 전하 잔여량이 남아 있지 않도록 active charge balancing회로를 포함하였다. 제안 된 단일 채널 자극 집적회로의 경우 디지털-아날로그 변환기, 전류 출력 드라이버, 레벨 시프터, 디지털 제어 부분, 그리고 active charge balancing 회로까지 모두 포함하여 전체 칩 레이아웃 면적은 $0.13mm^2$을 차지하며, 다중 채널 방식의 신경 자극 기능의 체내 이식용 인공 전자기기 시스템에 적용을 하는데 적합하다.

Temperature Independent Biasing을 사용한 DTV 중계기용 100Watt급 단위 전력증폭기의 구현 (The 100Watt Unit Power Amplifier Using Temperature Independent Biasing for DTV Repeater Application)

  • 이영섭;전중성;이석정;예병덕;홍창희
    • 한국항해항만학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.215-220
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    • 2002
  • 본 논문에서는 DTV 중계기용 Temperature Independent Biasing을 이용한 100 watt급 단위 전력증폭기를 설계한 후, 제작하였다. $20^{\circ}C$에서 $100^{\circ}C$까지의 온도변화에 대하여 단위 전력증폭기의 DC 동작점은 능동 바이어스에 의해서 고정되며, 증폭기의 소모전류의 변화량이 0.6A 이하의 우수한 특성을 얻었다. 제작된 단위 전력증폭기는 12dB 이상의 이득, $\pm$0.5dB 이하의 이득 평탄도, DTV 중계 주파수범위(470-806 MHz)에 걸쳐 15dB 이하의 입.출력 반사손실을 나타내었다. 100 Watt 단위 전력증폭기는 출력 전력이 100 watt일 때 2MHz의 오프셋에서 32dBc 이상의 상호 변조 왜곡(IMD)을 나타내었다.

전력증폭기를 위한 능동 바이어스 모듈 개발

  • 박정호;이민우;고지원;강재욱;임건
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2006년도 전기학술대회논문집
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    • pp.301-302
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    • 2006
  • 초고주파 전력 증폭기의 바이어스 전압을 조절하여 온도 변화에 따른 드레인(Drain) 전류의 변화를 억제하기 위한 저가의 능동 바이어스 모듈을 개발한다. 능동 바이어스 모듈을 5 W급 초고주파 전력증폭기에 적용하였을 경우, $0{\sim}60^{\circ}C$까지의 온도변화에 대하여 소모전류 변화량은 0.1 A 이하로 되어야 한다. 본 기술 개발 대상인 능동 바이어스 모듈의 성능 시험을 위한 대상 전력증폭기는 $2.11{\sim}2.17GHz$ 주파수 대역에서 32 dB 이상의 이득과 ${\pm}0.1\;dB$ 이하의 이득 평탄도, -15 dB 이하의 입.출력 반사손실을 가진다.

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A CMOS Bandgap Reference Voltage Generator for a CMOS Active Pixel Sensor Imager

  • Kim, Kwang-Hyun;Cho, Gyu-Seong;Kim, Young-Hee
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제5권2호
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    • pp.71-75
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    • 2004
  • This paper proposes a new bandgap reference (BGR) circuit which takes advantage of a cascode current mirror biasing to reduce the V$\_$ref/ variation, and sizing technique, which utilizes two related ratio numbers k and N, to reduce the PNP BJT area. The proposed BGR is designed and fabricated on a test chip with a goal to provide a reference voltage to the 10 bit A/D(4-4-4 pipeline architecture) converter of the CMOS Active Pixel Sensor (APS) imager to be used in X-ray imaging. The basic temperature variation effect on V$\_$ref/ of the BGR has a maximum delta of 6 mV over the temperature range of 25$^{\circ}C$ to 70$^{\circ}C$. To verify that the proposed BGR has radiation hardness for the X-ray imaging application, total ionization dose (TID) effect under Co-60 exposure conditions has been evaluated. The measured V$\_$ref/ variation under the radiation condition has a maximum delta of 33 mV over the range of 0 krad to 100 krad. For the given voltage, temperature, and radiation, the BGR has been satisfied well within the requirement of the target 10 bit A/D converter.

위성 DAB 수신을 위한 저잡음 증폭기의 설계 및 구현에 관한 연구 (A Study on Design and Implementation of Low Noise Amplifier for Satellite Digital Audio Broadcasting Receiver)

  • 전중성;유재환
    • 한국항해항만학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.213-219
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    • 2004
  • 본 논문에서는 1,452∼l,492 MHz L-Band 대역의 위성 DAB 수신기를 위한 저잡음증폭기를 입ㆍ출력 반사계수와 전압정재파비를 개선하기 위하여 평형증폭기 형태로 설계 및 제작하였다. 저 잡음증폭기는 GaAs FET소자인 ATF-10136을 사용한 저 잡음증폭단과 MMIC 소자인 VNA-25을 사용한 이득증폭단을 하이브리드 방식으로 구성하였으며, 최적의 바이어스를 인가하기 위하여 능동 바이어스 회로를 사용하였다. 적용된 능동 바이어스 회로는 소자의 펀치오프전압($V_P$)과 포화드래인 전류($I_{DSS}$)의 변화에 따라 주어진 바이어스 조건을 만족시키기 위해 소스 저항과 드래인 저항의 조절이 필요없다. 즉, 능동 바이어스 회로는 요구된 드래인 전류와 전압을 공급하기 위해 게이트-소스 전압($V_{gs}$)을 자동적으로 조절한다. 저잡음증폭기는 바이어스 회로와 RF 회로를 FR-4기판 위에 제작하였고, 알류미늄 기구물에 장착하였다. 제작된 저잡음증폭기는 이득 32 dB, 이득평탄도 0.2 dB, 0,95 dB 이하의 잡음지수, 입ㆍ출력 전압정재파비는 각각 1.28, 1.43이고, $P_{1dB}$ 는 13 dBm으로 측정되었다.