• 전기전자학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.245-252
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• 2003

디지털 보정 기능을 갖는 CMOS 압력 센서의 인터페이스 회로를 설계하였다. 인터페이스 회로는 아날로그 부분과 디지털 부분으로 구성되어 있다. 아날로그 부분은 센서로부터 발생한 약한 신호를 증폭시키는 역할을 담당하고 디지털 부분은 온도 보상 및 오프셋 보정 기능을 담당하며 센서 칩과 보정을 조정하는 마이크로컨트롤러와의 통신을 담당한다. 디지털 부분은 I2C 직렬 인터페이스, 메모리, 트리밍 레지스터 및 제어기로 구성된다. I2C 직렬 인터페이스는 IO 핀 수 및 실리콘 면적 면에서 실리콘 마이크로 센서의 요구에 맞게 최적화 되었다. 이 설계의 주요 부분은 최적화된 I2C 프로토콜을 구현하는 제어 회로를 설계하는 것이다. 설계된 칩은 IDEC의 MPW를 통하여 제작되었다. 칩의 테스트를 위하여 테스트 보드를 제작하였으며 테스트 결과 예상한대로 디지털 보정기능이 잘 수행됨을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권8호
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• pp.38-48
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• 2014

본 논문은 Piezo Resistive Type(PRT) 압력 센서용 신호 처리 아날로그 전단부 IC 설계를 주제로 한다. 센서의 출력 전압을 개선을 하기 위해 센서의 전류를 보상하는 Gauge Factor Calibration 회로, 같은 센서와의 오차가 있더라도 적용이 가능하도록 설계한 Programmable Gain Amplifier (PGA), 클록 생성기에서 발생하는 EMI를 감소시키기 위한 확산 스펙트럼 클록 생성기, 압력 센서의 분해능을 향상시키기 위한 10Bit ADC와 14Bit DAC 그리고 기존 아날로그 방식으로 처리하던 방식과는 달리 디지털 신호처리 방식을 이용한 Calibration Microcontroller (CMC)를 설계하였다. $0.35{\mu}m$ CMOS Process를 이용하여 설계 하였으며, 설계된 IC의 공급 전압은 5V와 3.3V의 전원 분리를 통하여 아날로그 회로는 5V를 사용하고 디지털 회로는 LDO로부터 3.3V를 공급 받도록 구성하였다. Gauge Factor Calibration 회로는 3.75uA부터 120uA까지 보상이 가능하며 PGA는 30dB부터 45dB까지 제어가 가능하고 확산 스펙트럼 클록 생성기는 2.13dB에서 -5.94dB로의 EMI를 감소시킬 수 있다. 공급전압에 대한 ASIC 보호 회로는 800mV부터 6.4V를 제외한 나머지 전압은 차단이 가능하고 14Bit DAC는 0.305mV의 해상도를 가지고 있다. 총 전류 5.32mA를 소모하고 있으며, Die 크기는 $1.94mm{\times}1.94mm$의 면적을 갖는다.

• 전기전자학회논문지
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• 제1권1호
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• pp.1-10
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• 1997

It is well-known that rectangular bulk-Si sensors prepared by etch or epi etch-stop micromachining technology are already in practical use today, but the conventional bulk-Si sensor shows some drawbacks such as large chip size and limited applications as silicon sensor device is to be miniaturized. We consider a circular-shape SOI(Silicon-On-Insulator) micro-cavity technology to facilitate multiple sensors on very small chip, to make device easier to package than conventional sensor like pressure sensor and to provide very high over-pressure capability. This paper demonstrates the cross-functional results for stress analyses(targeting $5{\mu}m$ deflection and 100MPa stress as maximum at various applicable pressure ranges), for finding permissible diaphragm dimension by output sensitivity, and piezoresistive sensor theory from two-type SOI structures where the double SOI structure shows the most feasible deflection and small stress at various ambient pressures. Those results can be compared with the ones of circular-shape bulk-Si based sensor$^{[17]}. The SOI micro-cavity formed the sensors is promising to integrate with calibration, gain stage and controller unit plus high current/high voltage CMOS drivers onto monolithic chip.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.63-70
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• 2003

본 논문에서는 반도체 제조장비의 핵심 부품 중에 하나인 질량유량제어기(MFC, Mass Flow Controller)클 설계하고 구현하였다 Microchip社의 마이크로콘트롤러(Microcontroller) PIC 16F876을 사용하여 개발된 MFC는 여러가지 문제점을 가진 아날로그(Analog) 방식의 MFC와 고가의 DSP(Digital Signal Processor) 및 고분해능의 AD변환기(Analog to Digital Convertor)를 사용하는 디지털 MFC의 장점을 혼합한 하이브리드형(Hybrid-Type)이다. 본 논문에서 개발된 MFC는 크게 센서부(Sensor Unit), 제어부(Control Unit), 구동기부(Actuator Unit)로 구성되었으며, 성능향상을 위한 자동보정(Automatic Calibration) 알고리즘과 표준테이블(Reference Table) 방식을 사용하였다.