• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권9호
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• pp.18-24
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• 2007

본 논문에서는 cascode 구조에 shunt peaking 기술을 접목시킨 밀리미터파 광대역 단일 종단 증폭기와 tandem 결합기를 이용한 밀리미터파 광대역 평형 증폭기를 설계 및 제작하였다. 증폭기 제작을 위하여 0.1 ${\mu}m\;{\Gamma}-gate$ GaAs PHEMT가 사용되었다. 제작된 단일 종단 증폭기는 37 GHz($18.5{\sim}55.5$ GHz)의 3 dB 대역폭과 47 GHz에서 9.38 dB의 최대 $S_{21}$ 이득 특성을 얻을 수 있었다. 밀리미터파 대역용 광대역 평형 증폭기 제작을 위해 사용된 tandem 결합기는 $30{\sim}60$ GHz에서 평균 3.5 dB의 결합 계수 및 -23 dB 이하의 반사 손실을 얻을 수 있었다. 제작된 평형 증폭기는 44.5 GHz($21{\sim}65.5$ GHz)의 3 dB 대역폭을 얻었으며, 최대 $S_{21}$ 이득은 60 GHz에서 10.4 dB의 값을 얻을 수 있었다. Tandem 결합기를 이용한 평형 증폭기는 shunt peaking 기술을 이용한 단일 종단 증폭기에 비해 20% 증가된 3 dB 대역폭을 보였으며, 더 낮은 입력 및 출력 반사 손실을 얻을 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.720-725
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• 2015

본 연구에서는 초고주파 대역 소신호 트랜지스터를 이용하여 광대역 특성을 갖는 캐스코드 증폭기의 설계에 대하여 기술한다. 캐스코드 구조를 사용함으로써, 중간대역 이득의 감소를 피하면서 밀러 효과를 감소시켜 차단주파수를 확장시켰다. 또한 입력 매칭을 용이하게 하고 광대역에서 리플이 작은 이득 특성을 얻기 위해 피드백 회로를 이용하였다. 종래에 광대역 증폭기로 평형 증폭기나 분산형 증폭기가 자주 사용되지만, 본 연구에서는 기존보다 회로의 크기를 감소시키면서 광대역 이득특성을 얻을 수 있도록 캐스코드 구조의 증폭기를 설계하였다. 실제 측정에서 1000-2000MHz사이에서 $8.5dB{\pm}1.5dB$의 이득을 보였다. 제작된 캐스코드 증폭기는, 비록 약간의 주파수 이동이 있으나, 예측 결과와 유사하게 1000MHz 이상의 대역폭에서 8dB 이상의 평탄한 이득을 가졌다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권7호
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• pp.993-1000
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• 2018

본 논문에서는 셀프-캐스코드 구조를 이용한 LDO 레귤레이터를 제안하였다. 셀프-캐스코드 구조의 소스 측 MOSFET의 채널 길이를 조절하고, 드레인 측 MOSFET의 바디에 순방향 전압을 인가함으로써 최적화하였다. 오차 증폭기 입력 차동단의 셀프-캐스코드 구조는 높은 트랜스컨덕턴스를 가지도록, 출력단은 높은 출력 저항을 가지도록 최적화하였다. 제안 된 LDO 레귤레이터는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하였고, SPECTERE를 이용하여 시뮬레이션 되었다. 제안 된 셀프-캐스코드 구조를 이용한 LDO 레귤레이터의 로드 레귤레이션은 0.03V/A로 기존 LDO의 0.29V/A보다 급격하게 개선되었다. 라인 레귤레이션은 2.23mV/V로 기존 회로보다 약 3배 향상되었다. 안정화 속도는 625ns로 기존 회로보다 346ns 개선되었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.553-559
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• 2022

본 논문에서는 cascode GaN FET의 하프 브릿지 구성에서 오실레이션 억제를 위한 RC 스너버 회로 설계 기술을 분석한다. 대표적인 WBG 소자인 cascode GaN FET는 우수한 고속 스위칭 특성이 우수하다. 다만, 이러한 고속 스위칭 특성으로 인하여 false turn-off 문제가 야기되며, 이를 억제하기 위해 RC 스너버 회로가 필수적이다. 따라서, 일반적으로 많이 사용되는 실험 기반의 선정 기법과 근궤적법을 이용한 분석 기법을 비교한다. 일반적인 방법의 경우 실험적 경험을 바탕으로 오실레이션 억제 성능이 만족될 때까지 지속적인 회로 변경이 필요하다. 하지만, 근궤적 기법의 경우 비진동 R-C 맵을 기반으로 초기값을 설정 할 수 있다. 이러한 설계 기술에 따른 성능을 비교하기 위해 모의실험과 실제 더블 펄스 회로 구성을 통한 실험을 진행하였다.

• 센서학회지
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• 제27권3호
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• pp.160-164
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• 2018

In this paper, a wide dynamic range complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) image sensor with the adjustable sensitivity by using cascode metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (MOSFET) and inverter is proposed. The characteristics of the CMOS image sensor were analyzed through experimental results. The proposed active pixel sensor consists of eight transistors operated under various light intensity conditions. The cascode MOSFET is operated as the constant current source. The current generated from the cascode MOSFET varies with the light intensity. The proposed CMOS image sensor has wide dynamic range under the high illumination owing to logarithmic response to the light intensity. In the proposed active pixel sensor, a CMOS inverter is added. The role of the CMOS inverter is to determine either the conventional mode or the wide dynamic range mode. The cascode MOSFET let the current flow the current if the CMOS inverter is turned on. The number of pixels is $140(H){\times}180(V)$ and the CMOS image sensor architecture is composed of a pixel array, multiplexer (MUX), shift registers, and biasing circuits. The sensor was fabricated using $0.35{\mu}m$ 2-poly 4-metal CMOS standard process.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2007년도 하계종합학술대회 논문집
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• pp.341-342
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• 2007

The IRFPA (InfraRed Focal Plane Array) ROIC (ReadOut Integrated Circuit) was designed in folded-cascode Op-Amp using $0.35{\mu}m$ CMOS technology. As the folded-cascode has high open-loop voltage gain and fast settling time, that used in many analog circuit designs. In this paper, folded-cascode Op-Amp for ROIC of the $32{\times}32$ IRFPA has been designed. HSPICE simulation results are unit gain bandwidth of 13.0MHz, 90.6 dB open loop gain, 8 V/${\mu}m$ slew rate, 600 ns settling time and $66^{\circ}$ phase margin.

• 전기학회논문지
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• 제58권5호
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• pp.999-1003
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• 2009

We have designed and fabricated a linear drive amplifier with a novel intermodulation distortion(IMD) canceller using $0.18{\mu}m$ CMOS process. The drive amplifier with IMD canceller is composed of a cascode main amplifier and an additional common-source IMD canceller. Since the IMD canceller generates IM3($3^{rd}$-order imtermodulation) signal with $180^{\circ}$ phase difference against the IM3 of the cascode main amplifier, the IM3 power is drastically eliminated. As of the measurement results, $OP_{1dB}$, $OIP_3$, and power-add efficiency are 5.5 dBm, 15.5 dBm, and 21%, respectively. Those are 5 dB, 6 dB, and 13.5% enhanced values compared to a conventional cascode drive amplifier. The IMD3 of the drive amplifier with IMD canceller is enhanced more than 10 dB compared to that of the conventional cascode drive amplifier for input power ranges from -22 to -14 dBm.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.678-681
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• 2009

본 논문에서는 자체 바이어스가 되는 Folded Cascode CMOS OP Amp를 이용하여 싱글 픽셀 포톤 계수기 회로를 설계하였다. 전압 바이어스 회로가 필요 없으므로 싱글 픽셀의 레이아웃 면적을 줄이고 전류 소모를 줄일 수 있다. 매그나칩 반도체 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 설계된 CSA(Charge Sensitive Amplifier)의 신호 전압은 이론치인 151mV이 근접한 138mV로 simulation되었다. 그리고 싱글 픽셀의 레이아웃 크기는 $100{\mu}m{\times}100{\mu}m$이다.

• 전자공학회논문지D
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• 제34D권12호
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• pp.39-45
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• 1997

This study presents the first experimental data for the impact of hot-carrier degradtion on the performance of CMOS folded-cascode op-amps. A folded-cascode op-amp which has an NMOS input pair has been designed and fabricated using a 0.8.mu.m single-poly, double-metal CMOS process. After high voltage stress, the degradtion of perfomrance parameters such as open-metal CMOS process. After high voltage stress, the degradation of performance parameters such as open-loop voltage gain, unity-gain frequency and phase margin has been analized and physically explaniend in terms of hot carrier degradation.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제15권2호
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• pp.276-279
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• 2015

This paper presents two 3-stage D-band stacked amplifiers developed in a $0.13-{\mu}m$ SiGe BiCMOS technology, employed to compare the conventional cascode topology and the common-base (CB)/CB stacked topology. AMP1 employs two cascode stages followed by a CB/CB stacked stage, while AMP2 is composed of three CB/CB stacked stages. AMP1 showed a 17.1 dB peak gain at 143.8 GHz and a saturation output power of -4.2 dBm, while AMP2 showed a 20.4 dB peak gain at 150.6 GHz and a saturation output power of -1.3 dBm. The respective power dissipation was 42.9 mW and 59.4 mW for the two amplifiers. The results show that CB/CB stacked topology is favored over cascode topology in terms of gain near 140 GHz.