• 제목/요약/키워드: Balanced Amplifier

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액티브 광케이블용 4-채널 2.5-Gb/s/ch CMOS 광 수신기 어레이 (4-Channel 2.5-Gb/s/ch CMOS Optical Receiver Array for Active Optical HDMI Cables)

  • 이진주;신지혜;박성민
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제49권8호
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    • pp.22-26
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    • 2012
  • 본 논문에서는 0.18um CMOS(1P4M) 공정을 이용하여 HDMI용 액티브 광케이블에 적합한 채널당 2.5-Gb/s의 동작 속도를 갖는 광 수신기를 구현하였다. 광 수신기는 차동 증폭구조를 가지는 트랜스임피던스 증폭기, 5개의 증폭단을 갖는 리미팅 증폭기, 출력 버퍼단으로 구성된다. 트랜스임피던스 증폭기는 피드백 저항을 가진 인버터 입력구조로 구현함으로써 낮은 잡음지수와 작은 전력소모를 갖도록 설계하였다. 연이은 차동구조 증폭기 및 출력 버퍼단을 통해 전체 전압이득을 증가하였고, 리미팅 증폭단과의 연동을 용이하게 했다. 리미팅 증폭기는 다섯 단의 증폭단과 출력 버퍼단, 옵셋 제거 회로단으로 이루어져 있다. 시뮬레이션 결과, 제안한 광 수신기는 $91dB{\Omega}$ 트랜스임피던스 이득, 1.55 GHz 대역폭(입력단 0.32 pF의 포토다이오드 커패시턴스 포함), 16 pA/sqrt(Hz) 평균 잡음 전류 스펙트럼 밀도, 및 -21.6 dBm 민감도 ($10^{-12}$ BER)를 갖는다. 또한, DC 시뮬레이션 결과, 1.8-V의 전원전압에서 총 40 mW의 전력을 소모한다. 제작한 칩은 패드를 포함하여 $1.35{\times}2.46mm^2$의 면적을 갖는다. optical eye-diagram 측정 결과, 2.5-Gb/s 동작속도에서 크고 깨끗한 eye-diagram을 보인다.

밀리미터파용 고온초전도 다운-컨버터의 제작 및 고주파 특성 평가 (High-$T_{c}$ Superconducting down-converter for Millimeterwave)

  • 강광용;김호영;김철수;곽민환
    • 한국초전도저온공학회:학술대회논문집
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    • 한국초전도저온공학회 2002년도 학술대회 논문집
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    • pp.358-361
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    • 2002
  • The millirneterwave high-T$_{c}$ superconducting(HTS) down-converter sub-system with the HTS/III-V integrated mixer as the central device is demonstrated first. The constituent components of HTS down-converter sub-system such as a single balanced type integrated mixer with rat-race coupler, a cavity type bandpass filter (26 GHz), and a HTS planar lowpass filter(1 GHz), semiconductor LNA and IF-power amplifier, a driving electronic module for A/D converter, and a Stirling type mini-cooler module were combined into an International stand- and rack of 19-inch. From the RF(-61 dBm, 26.5GHz)and LO signal(-1 dBm, 25.6 GHz), IF signal(0dBm, 0.9 GHz) agreed with simulated results is obtained.d.

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GaN HEMT를 이용한 S-대역 레이더시스템용 고출력 펄스 SSPA 설계 (A Design of High Power Pulsed Solid State Power Amplifier for S-Band RADAR System Using GaN HEMT)

  • 김기원;곽주영;조삼열
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 1부
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    • pp.168-171
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    • 2010
  • 본 논문에서는 GaN HEMT 소자를 이용한 고출력 고효율 특성을 가지는 광대역 SSPA의 개발을 다루고 있다. 개발한 SSPA는 8W 급과 15W 급의 GaN HEMT 소자를 사용하여 Pre-Drive 증폭단을 구성하였으며, Drive 증폭단은 50W/150W급 GaN HEMT 소자를 직/병렬구조로 사용하였다. Main 증폭단은 4-way 분배기와 결합기를 이용한 Balanced Structure를 적용하여 높은 출력을 구현하였으며, 안정적인 동작을 위하여 음(-)전원 제어 회로와 출력신호 검출 회로를 포함하고 있다. 제작된 SSPA의 사용가능 대역은 2.9GHz~3.3GHz로 단일전원을 사용하고 있으며 100us 펄스 폭, 10% Duty Cycle 조건에서 60dB의 전압이득, 1kW 출력과 약 28% 효율 특성을 가지는 것으로 측정되었다. 본 논문에서 개발한 SSPA는 S-대역을 사용하는 레이더시스템의 송신단에 적용될 수 있다.

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마이크로스트립 대 CPW 결합 구조를 이용한 발룬 (Planar Balun using Microstrip to CPW Coupled Structure)

  • 방현국;이해영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권9호
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    • pp.919-923
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    • 2003
  • 본 논문에서는 마이크로스트립 대 CPW결합 구조를 이용하여 다양한 신호 정합회로에 사용되는 발룬을 제작 측정하였다. 측정 결과, 가용 주파수 2.44~4.33 GHz에서 삽입 손실의 차이는 0.2 dB 이내이고 위상 차이는 2.1$^{\circ}$ 이내로 나타났다. 따라서 제안된 발룬은 구조적 특성으로 인해 다양한 초고주파용 다층 회로에 사용되어 혼합기, 증폭기, 안테나의 급전부 등의 성능향상에 기여할 것으로 기대된다.

공기 절연 적층형 마이크로스트립 구조의 새로운 3 dB 커플러 MMIC (A Novel Air-Gap Stacked Microstrip 3 dB Coupler for MMIC)

  • 류기현;김대현;이재학;서광석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.688-693
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    • 1999
  • 본 논문에서는 공기 절연 적층형 마이크로스트립 구조의 새로운 MMIC 3dB 커플러를 제안하였다. 제안된 커플러의 제작은 아주 간단하며, 유전체 공정을 필요로 하지 않는다. 제안된 커플러의 구조 해석을 위해서 HP-Momentum을 이용하였으며, 이를 통해 제안된 커플러의 구조를 최적화 하였다. 제작된 커플러는 22 GHz대역폭(23~GHz~45GHz)을 갖고 있었다. 또한, 제안된 커플러를 이용하여 Ka-Band용 평형 2단 증폭기를 성공적으로 제작하였다.

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연산증폭기와 온도보상 다이오드에 의한 D-A 변환기의 특성개선 (On Improvement of D-A Converter)

  • 이희두;안수길
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.21-25
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    • 1970
  • 같은 특성의 다이오드를 스위칭 용과 기준 전원 온도보상에 사용하여 온도특성을 개선한 디지탈-아나로그변환기를 연구하였다. 연산 증폭기를 사용함으로써 가산용 체형회로망을 제거금하고 담선된 직선성을 얻었다. Slewing rate 증가를 꾀하여 1.5 mega bit 속도의 디지트 정보를 수신하여 출력전과의 안정된 신호부분이 전주간의 80% 이상 특매도록 하였다.

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5 GHz 무선랜용 수신기의 설계 (CMOS Front-End for a 5 GHz Wireless LAN Receiver)

  • 이혜영;유상대;이주상
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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    • pp.894-897
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    • 2003
  • Recently, the rapid growth of mobile radio system has led to an increasing demand of low-cost high performance communication IC's. In this paper, we have designed RF front end for wireless LAN receiver employ zero-IF architecture. A low-noise amplifier (LNA) and double-balanced mixer is included in a front end. The zero-IF architecture is easy to integrate and good for low power consumption, so that is coincided to requirement of wireless LAN. But the zero-IF architecture has a serious problem of large offset. Image-reject mixer is a good structure to solve offset problem. Using offset compensation circuit is good structure, too. The front end is implemented in 0.25 ${\mu}m$ CMOS technology. The front end has a noise figure of 5.6 dB, a power consumption of 16 mW and total gain of 22 dB.

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Quadrature VCO as a Subharmonic Mixer

  • Oh, Nam-Jin
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제10권3호
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    • pp.81-88
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    • 2021
  • This paper proposes two types of subharmonic RF receiver front-end (called LMV) where, in a single stage, quadrature voltage-controlled oscillator (QVCO) is stacked on top of a low noise amplifier. Since the QVCO itself plays the role of the single-balanced subharmonic mixer with the dc current reuse technique by stacking, the proposed topology can remove the RF mixer component in the RF front-end and thus reduce the chip size and the power consumption. Another advantage of the proposed topologies is that many challenges of the direct conversion receiver can be easily evaded with the subharmonic mixing in the QVCO itself. The intermediate frequency signal can be directly extracted at the center taps of the two inductors of the QVCO. Using a 65 nm complementary metal oxide semiconductor (CMOS) technology, the proposed subharmonic RF front-ends are designed. Oscillating at around 2.4 GHz band, the proposed subharmonic LMVs are compared in terms of phase noise, voltage conversion gain and double sideband noise figure. The subharmonic LMVs consume about 330 ㎼ dc power from a 1-V supply.

다수의 병렬 입.출력 환경을 위한 높은 노이즈 마진을 갖는 LVDS I/O 회로 (High Noise Margin LVDS I/O Circuits for Highly Parallel I/O Environments)

  • 김동규;김삼동;황인석
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제44권1호
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    • pp.85-93
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    • 2007
  • 본 논문에서는 다수의 병렬 입.출력 환경을 위한 높은 노이즈 마진을 갖고 있는 LVDS I/O 회로를 소개한다. 제안된 LVDS I/O회로는 송신단과 수신단으로 구성되어 있으며 송신단 회로는 차동위상 분할기와 공통모드 피드백(common mode feedback)을 가지고 있는 출력단으로 이루어져 있다. 차동위상 분할기는 SSO(simultaneous switching output) 노이즈에 의해 공급전압이 변하더라도 안정된 듀티 싸이클(duty cycle)과 $180^{\circ}$의 위상차를 가진 두 개의 신호를 생성한다. 공통모드 피로백을 가지고 있는 출력단 회로는 공급전압의 변화에 상관없이 일정한 출력전류를 생성하고 공통모드 전압(common mode voltage)을 ${\pm}$0.1V 이내로 유지한다. LVDS 수신단 회로는 VCDA(very wide common mode input range differential amplifier)구조를 사용하여 넓은 공통 입력전압 범위를 확보하고 SSO 노이즈에 의한 공급 전압의 변화에도 안정된 듀티 싸이클(50% ${\pm}$ 3%)을 유지하여 정확한 데이터 복원이 가능하다. 본 논문에서 제안한 LVDS I/O 회로는 0.18um TSMC 라이브러리를 기본으로 하여 설계 되었으며 H-SPICE를 이용하여 시뮬레이션 하였다.

A CMOS Analog Front End for a WPAN Zero-IF Receiver

  • Moon, Yeon-Kug;Seo, Hae-Moon;Park, Yong-Kuk;Won, Kwang-Ho;Lim, Seung-Ok;Kang, Jeong-Hoon;Park, Young-Choong;Yoon, Myung-Hyun;Yoo, June-Jae;Kim, Seong-Dong
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.769-772
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    • 2005
  • This paper describes a low-voltage and low-power channel selection analog front end with continuous-time low pass filters and highly linear programmable-gain amplifier(PGA). The filters were realized as balanced Gm-C biquadratic filters to achieve a low current consumption. High linearity and a constant wide bandwidth are achieved by using a new transconductance(Gm) cell. The PGA has a voltage gain varying from 0 to 65dB, while maintaining a constant bandwidth. A filter tuning circuit that requires an accurate time base but no external components is presented. With a 1-Vrms differential input and output, the filter achieves -85dB THD and a 78dB signal-to-noise ratio. Both the filter and PGA were implemented in a 0.18um 1P6M n-well CMOS process. They consume 3.2mW from a 1.8V power supply and occupy an area of $0.19mm^2$.

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