• 제목/요약/키워드: Analog front-end

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무선 적외선 데이터 전송을 위한 4-Mbps 송${\cdot}$수신기 칩의 설계 (Design of 4-Mbps Transceiver Chip for Wireless Infrared Data Transmission)

  • 김광오;최정열;최중호
    • 전자공학회논문지C
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    • 제36C권2호
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    • pp.54-61
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    • 1999
  • 본 논문은 무선 적외선 데이터 전송을 위한 4-Mbps 송 . 수신기 칩의 설계에 관한 것이다. 수신부는 아날로그 프런트-엔드, 클럭 복원 및 프레임 발생 회로, 복조기로 이루어져 있으며 송신부는 변조기와 발광 다이오드 구동기로 이루어져 있다. 여러 단의 증폭기로 구성된 아날로그 프런트-엔드는 DC 크기 및 오프셋 성분을 보상함으로써 다양한 적외선 송 . 수신 환경으로의 적용을 가능하게 하였다. 데이터 변. 복조는 4-Mbps 데이터 전송 방식인 4PPM (pulse position modulation) 방식을 사용하여 IrDA 규격과 호환성을 맞추었다. 설계한 $0.8-{\mu}m$ 2-poly, 2-metal CMOS 표준공정을 사용하여 제작하였으며, ${\pm}2.5V$의 전원 전압에 대하여 소비 전력은 122mW이다.

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2-4 cell 리튬이온 멀티 배터리 보호회로 Analog Front End(AFE) IC 설계 (Design of 2-4 Cell Li-ion Multi Battery Protection Analog Front End(AFE) IC)

  • 김선준;김준식;박시홍
    • 전기전자학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.324-329
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    • 2011
  • 휴대 기기가 고기능화, 다기능화 됨에 따라 다양한 멀티미디어 기능이 요구되면서 배터리를 보다 장시간 이용하면서 더 높은 전력과 에너지가 요구되고 있다. 이에 따라 여러 개의 리튬이온 cell을 연결한 배터리팩이 많이 사용되고 있다. 2개 이상의 cell로 구성된 리튬이온 배터리를 안전하게 사용하기 위해서는 과전압 및 과전류, 고온으로 부터 보호해야 됨은 물론, 수명을 연장하기 위해서 각 cell의 전압을 같게 유지시켜주는 balancing 기능이 반드시 요구된다. 본 논문에서 제안한 IC는 모바일 기기뿐만 아니라 E-bike, 하이브리드 자동차, 전기 자동차 분야에도 적용 가능할 것으로 예상되며, 국내 PMIC 발전에 기여할 것으로 기대된다.

UHF대역 RFID 태그를 위한 저전력 고성능 아날로그 회로 설계 (Design of Low-Power High-Performance Analog Circuits for UHF Band RFID Tags)

  • 심현철;차충현;박종태;유종근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.130-136
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    • 2008
  • 본 논문에서는 $UHF(860{\sim}960MHz)$ 대역 RFTD 태그(tag) 칩을 위한 저전력 고성능 아날로그 회로를 설계하였다. 설계된 아날로그 front-end 블록은 국제표준인 ISO/IEC 18000-6C(EPCglobal class1 generation2) 표준규격을 따르며, 성능테스트를 위한 메모리 블록을 포함하고 있다. 모든 회로를 1V에서 동작하도록 하여 세부 회로들의 전력소모를 최소화하였으며, 보다 정확한 복조를 위해 전류모드 슈미트 트리거를 포함한 ASK 복조기를 제안하였다. 제안된 복조기는 0.014% 복조오차를 갖는다. 설계된 회로를 0.18um CMOS 공정 변수를 이용하여 모의실험 한 결과 최소 $0.2V_{peak}$ 입력으로 동작 가능하며, 1V 전원전압에서 $2.63{\mu}A$의 전류소모를 갖는다. 칩 면적은 $0.12mm^2$이다.

고속 데이터 통신을 위한 다중Multi SHA구조를 갖는 ADC설계 (A Design of ADC with Multi SHA Structure which for High Data Communication)

  • 김선엽
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권9호
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    • pp.1709-1716
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    • 2007
  • 본 논문에서는 고속 동작을 위한 다중 SHA(sample and hold amplifier) 구조의 파이프라인 A/D 변환기(analog-to-digital converter)를 제안하였다. 제안된 구조는 변환 속도를 높이기 위해, 동일한 SHA를 병렬로 하는 다중 SHA를 구성하였다. 이를 비중첩 클럭(nonoverlapping clock)에서 동작하도록 하여 셀을 구성하는 SHA의 수와 비례한 빠른 샘플링 속도를 얻을 수 있도록 하였다. 제안된 구조를 적용하여 VDSL(very high-speed digital subscriber line) 모뎀의 아날로그 front-end단의 요구 사항을 만족하는 파이프라인 A/D 변환기를 설계하였다. 설계된 A/D 변환기의 DNL(differential nonlinearity)과 INL(integral nonlinearity)은 각각 $0.52LSB{\sim}-0.50LSB,\;0.80LSB{\sim}-0.76LSB$의 특성을 나타내어 설계 사양을 만족함을 확인하였다. 또한 2048 point 대한 FFT를 수행한 결과 SNR이 약 66dB로 10.7비트의 해상도가 얻어짐을 확인하였으며, 전력 소모는 24.32mW로 측정되었다.

블루투스-LE 기반 심전도/근전도/맥박 무선 모니터링 회로 및 시스템 구현 (Implementation of a Bluetooth-LE Based Wireless ECG/EMG/PPG Monitoring Circuit and System)

  • 이욱준;박형열;신현철
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권6호
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    • pp.261-268
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    • 2014
  • 본 논문에서는 저전력 블루투스인 블루투스-LE를 기반으로 하여 심전도, 근전도, 맥박 신호의 무선 모니터링 시스템을 설계 및 구현하였다. 심전도와 근전도 신호를 얻기 위한 센서 인터페이스 아날로그 회로부는 상용칩을 이용하여 설계 및 제작하였다. 저전력 블루투스 통신 모듈로는 Texas Instruments에서 제공하는 CC2540DK를 이용하였다. 2개의 CC2540DK를 사용하여 각각 Peripheral과 Central 노드 역할을 하도록 했다. Peripheral은 획득한 아날로그 생체신호를 ADC를 이용해 디지털 신호로 변환한 후 무선으로 Central로 전송하는 역할을 한다. Central은 Peripheral로부터 데이터를 수신한 후 UART 통신을 통해 PC로 전송한다. 전송된 생체신호는 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 파형 또는 결과값의 형태로 표시된다. 이와 같은 시스템은 블루투스 4.0기반 무선 생체신호 모니터링 헬스케어 시스템에 적극 활용될 수 있을 것이다.

2차 델타 시그마 변조기법을 이용한 고 정밀 및 고 안정 디지털 전자석 전원 장치에 관한 연구 (A Study on High Precision and High Stability Digital Magnet Power Supply Using Second Order Delta-Sigma modulation)

  • 김금수;장길진;김동희
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제29권3호
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    • pp.69-80
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    • 2015
  • This paper is writing about developing magnet power supply. It is very important for power supply to obtain output current in high precision and high stability. As a switching noise and a power noise are the cause of disrupting the stability of output current, to remove these at the front end, low pass filter with 300Hz cutoff frequency is designed and placed. And also to minimize switching noise of the current into magnet and to stop abrupt fluctuations, output filter should be designed, when doing this, we design it by considering load has high value inductance. As power supply demands the stability of less than 5ppm, high precision 24bit(300nV/bit) analog digital converter is needed. As resolving power of 24bit(300nV/bit) analog digital converter is high, it is also very important to design the input stage of analog digital converter. To remove input noise, 4th order low pass filter is composed. Due to the limitation of clock, to minimize quantization error between 15bit DPWM and output of ADC having 24bit resolving power, ${\Sigma}-{\Delta}$ modulation is used and bit contracted DPWM is constituted. And before implementing, to maximize efficiency, simulink is used.

CMOS IC-카드 인터페이스 칩셋 (A CMOS IC-Card Interface Chipset)

  • 오원석;이성철;이승은;최종찬
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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    • pp.1141-1144
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    • 2003
  • For proper communication with various types of IC-Card, multiple IC-Card interface complying with the IC-Card standard (ISO7816) is embedded and realized as a peripheral on the 32-bit RISC based system-on-a-chip. It provides the generation of either 3.3V or 5V power supply for the operation of the inserted IC-Card as well. IC-Card interface is divided into an analog front-end (AFE) and a digital back-end (DBE). The embedded DC-DC converters suitable for driving IC-Cards are incorporated in the AFE. The chip design for multiple IC-Card interface is implemented on a standard 0.35${\mu}{\textrm}{m}$ triple-metal double-poly CMOS process and is packaged in a 352-pin plastic ball grid array (PBGA). The total gate count is about 400,000, excluding the internal memory. Die area is 7890${\mu}{\textrm}{m}$ $\times$ 7890${\mu}{\textrm}{m}$.

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Transceiver for Human Body Communication Using Frequency Selective Digital Transmission

  • Hyoung, Chang-Hee;Kang, Sung-Weon;Park, Seong-Ook;Kim, Youn-Tae
    • ETRI Journal
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    • 제34권2호
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    • pp.216-225
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    • 2012
  • This paper presents a transceiver module for human body communications whereby a spread signal with a group of 64 Walsh codes is directly transferred through a human body at a chip rate of 32 Mcps. Frequency selective digital transmission moves the signal spectrum over 5 MHz without continuous frequency modulation and increases the immunity to induced interference by the processing gain. A simple receiver structure with no additional analog circuitry for the transmitter has been developed and has a sensitivity of 250 ${\mu}V_{pp}$. The high sensitivity of the receiver makes it possible to communicate between mobile devices using a human body as the transmission medium. It enables half-duplex communication of 2 Mbps within an operating range of up to 170 cm between the ultra-mobile PCs held between fingertips of each hand with a packet error rate of lower than $10^{-6}$. The transceiver module consumes 59 mA with a 3.3 V power supply.

디지털 코드 오차 보정 기법을 사용한 15비트 50MS/s CMOS 파이프라인 A/D 변환기 (A 15b 50MS/s CMOS Pipeline A/D Converter Based on Digital Code-Error Calibration)

  • 유필선;이경훈;윤근용;이승훈
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권5호
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    • pp.1-11
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    • 2008
  • 본 논문에서는 디지털 코드 오차 보정 기법을 사용한 15비트 50MS/s CMOS 파이프라인 ADC를 제안한다. 제안하는 ADC는 15비트 수준의 고해상도에서 면적과 전력 소모를 최소화하기 위해서 4단 파이프라인 구조를 사용하며 전체 ADC의 아날로그 회로를 변경하지 않고 첫 번째 단에 약간의 디지털 회로만을 추가하는 디지털 코드 오차 보정 기법을 적용한다. 첫 번째 단에서 소자 부정합으로 인해 발생하는 코드 오차는 나머지 세 단에 의해 측정된 후 메모리에 저장되고 정상 동작 시 메모리에 저장된 코드 오차를 디지털 영역에서 제거하여 보정한다. 모든 MDAC 커패시터 열에는 주변 신호에 덜 민감한 3차원 완전 대칭 구조의 레이아웃 기법을 적용하여 소자 부정합에 의한 영향을 최소화하면서 동시에 첫 번째 단의 소자 부정합을 보다 정밀하게 측정하도록 하였다. 시제품 ADC는 0.18um CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 DNL 및 INL은 15비트 해상도에서 각각 0.78LSB 및 3.28LSB의 수준을 보이며, 50MS/s의 샘플링 속도에서 최대 SNDR 및 SFDR은 각각 67.2dB 및 79.5dB를 보여준다. 시제품 ADC의 칩 면적은 $4.2mm^2$이며 전력 소모는 2.5V 전원 전압에서 225mW이다.

스펙트럼 감시를 위한 고속 탐색 디지털-IF FFT 수신기 설계 및 분석 (A Design and Performance Analysis of the Fast Scan Digital-IF FFT Receiver for Spectrum Monitoring)

  • 최준호;나선필;박철순;양종원;박영미
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.116-122
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    • 2006
  • A fast scan digital-IF FFT receiver at the radio communication band is presented for spectrum monitoring applications. It is composed of three parts: RF front-end, fast LO board, and signal processing board. It has about 19GHz/s scan rate, multi frequency resolution from 10kHz to 2.5kHz, and high sensitivity of below -99dBm. The design and performance analysis of the digital-IF FFT receiver are presented.