• 제목/요약/키워드: Charge Pump

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51-위상 출력 클록을 가지는 CMOS 위상 고정 루프 (A CMOS Phase-Locked Loop with 51-Phase Output Clock)

  • 이필호;장영찬
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.408-414
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    • 2014
  • 본 논문에서는 125 MHz 목표 주파수의 51-위상 출력 클록을 가지는 전하 펌프 위상 고정 루프(PLL)를 제안한다. 제안된 위상 고정 루프는 51-위상 클록을 출력하면서 최대 동작 주파수를 확보하기 위해 세 개의 전압 제어 발진기(VCO)를 사용한다. 17 단의 지연 소자는 각각의 전압 제어 발진기를 구성하며, 51-위상 클록 사이의 위상 오차를 줄이는 저항 평준화 구조는 세 개의 전압 제어 발진기를 결합시킨다. 제안된 위상 고정 루프는 공급전압 1.0 V의 65 nm 1-poly 9-metal CMOS 공정을 사용한다. 동작 주파수 125 MHz에서 시뮬레이션된 출력 클록의 peak-to-peak 지터는 0.82 ps이다. 51-위상 출력 클록의 차동 비선형성(DNL)과 적분 비선형성(INL)은 각각 -0.013/+0.012 LSB와 -0.033/+0.041 LSB이다. 동작 주파수 범위는 15 ~ 210 MHz이다. 구현된 위상 고정 루프의 면적과 전력 소모는 각각 $580{\times}160{\mu}m^2$과 3.48 mW이다.

증발기와 응축기 온도변화에 따른 R22 대체냉매 R290 및 R1270의 성능평가 (Performance of R290 and R1270 as Alternative Refrigerants of R22 According to Temperature Variations of Evaporator and Condenser)

  • 백인철;박기정;심윤보;정동수
    • 설비공학논문집
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    • 제18권10호
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    • pp.761-767
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    • 2006
  • In this study, performance of 2 pure hydrocarbons R290 and R1270 was measured in an attempt to substitute R22 under 3 different temperature conditions. They were tested in a refrigerating bench tester with a hermetic rotary compressor. The test bench provided about 3.5 kW capacity and water and water/glycol mixture were employed as the secondary heat transfer fluids. All tests were conducted under the same external conditions resulting in the average saturation temperatures of $7/45^{\circ}C$ and $-7/41^{\circ}C$ and $-21/28^{\circ}C$ in the evaporator and condenser, respectively. Test results show that the coefficient of performance (COP) of these refrigerants is up to 11.54% higher than that of R22 in all temperature conditions. Compressor discharge temperatures were reduced by $14{\sim}31^{\circ}C$ with these fluids. There was no problem with mineral oil since the mixtures were mainly composed of hydrocarbons. The amount of charge was reduced up to 58% as compared to R22. Overall, these fluids provide good performance with reasonable energy savings without any environmental problem and thus can be used as long term alternatives for residential air-conditioning and heat pumping application.

증발기와 응축기 온도변화에 따른 R22 대체냉매의 성능평가 (Performance Evaluation of R22 Alternative Refrigerants According to Temperature Variations of Evaporator and Condenser)

  • 백인철;심윤보;정동수
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2006년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.58-63
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    • 2006
  • In this study, performance of 2 pure hydrocarbons and 3 mixtures was measured in an attempt to substitute R22 under 3 different temperature conditions. The mixtures were composed of R1270(propylene), R290(propane) and R152a. They were tested in a refrigerating bench tester with a hermetic rotary compressor The test bench provided about 3.5 kW capacity and water and water/glycol mixture were employed as the secondary heat transfer fluids. All tests were conducted under the same external conditions resulting in the average saturation temperatures of $7^{\circ}C/45^{\circ}C$ and $-7^{\circ}C/41^{\circ}C$ and $-21^{\circ}C/28^{\circ}C$ in the evaporator and condenser, respectively. Test results show that the coefficient of performance (COP) of these refrigerants is up to 11.54% higher than that of R22 in all temperature conditions. Compressor discharge temperatures were reduced by $14{\sim}31^{\circ}C$ with these fluids. There was no problem with mineral oil since the mixtures were mainly composed of hydrocarbons. The amount of charge was reduced up to 58% as compared to R22. Overall, these fluids provide good performance with reasonable energy savings without any environmental problem and thus can be used as long term alternatives for residential air-conditioning and heat pumping application.

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주파수변동전환회로를 가진 이산시간 루프 필터 위상고정루프 (A Discrete-Time Loop Filter Phase-locked loop with a Frequency Fluctuation Converting Circuit)

  • 최영식;박경석
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.89-94
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    • 2022
  • 본 논문에서 주파수변동전환회로(FFCC : Frequency Fluctuation Converting Circuit)를 가진 이산시간 루프 필터(DLF) 위상고정루프(Phase Locked Loop: PLL)를 제안하였다. 이산시간 루프 필터는 기존의 연속 시간 루프 필터와 달리 전하펌프와 전압발진기가 이산적으로 연결하여 스퍼 특성을 개선할 수 있다. 제안된 위상고정루프의 주파수변동 전환회로가 포함된 내부 부궤환 루프는 이산 시간 루프 필터의 외부 부궤환 루프를 안정하게 동작하도록 해준다. 부궤환 루프 역할을 하는 주파수변동전환회로를 통해 루프 필터 출력 전압 변위 크기를 줄여 잡음특성을 더욱 개선하였다. 그리하여 기존 구조보다 지터 크기를 1/3으로 줄였다. 제안된 위상고정루프는 1.8V 180nm CMOS 공정을 이용하여 Hspice로 시뮬레이션하였다.

설비공학 분야의 최근 연구 동향 : 2010년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 (Recent Progress in Air-Conditioning and Refrigeration Research : A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2010)

  • 한화택;이대영;김서영;최종민;김수민;권영철;백용규
    • 설비공학논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.449-469
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    • 2011
  • This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigerating Engineering during 2010. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. Conclusions are as follows. (1) Research trends of thermal and fluid engineering have been surveyed as groups of general thermal and fluid flow, fluid machinery, and new and renewable energy. Various topics were presented in the field of general thermal and fluid flow. Research issues mainly focused on the thermal reliability of axial fan and compressor in the field of fluid machinery. Studies on the design of ground source heat pump systems and solar chemical reactors were executed in the field of new and renewable energy. (2) Research works on heat transfer area have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included heat transfer in thermoelectric cooling/power generation systems, combined heat and power systems, carbon nano fluid with PVP, channel filled with metal foam and smoke ventilation in a rescue station of a railroad tunnel. Also the studies on flow boiling of R123/oil mixture in a plain tube bundle and R410A charge amount in an air cooled mini-channel condenser were reported. In the area of industrial heat exchangers, researches on plate heat exchanger, shell and tube heat exchanger, enthalpy exchanger, micro channel PCHE were performed. (2) Research works on heat transfer area have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included heat transfer in thermoelectric cooling/power generation systems, combined heat and power systems, carbon nano fluid with PVP, channel filled with metal foam and smoke ventilation in a rescue station of a railroad tunnel. Also the studies on flow boiling of R123/oil mixture in a plain tube bundle and R410A charge amount in an air cooled mini-channel condenser were reported. In the area of industrial heat exchangers, researches on plate heat exchanger, shell and tube heat exchanger, enthalpy exchanger, micro channel PCHE were performed. (3) Refrigeration systems with alternative refrigerants such as hydrocarbons, mixed refrigerants, and CO2 were studied. Performance improvement of refrigeration systems are tried applying various ideas of refrigerant subcooling, dual evaporator with hot gas bypass control and feedforward control. The hybrid solar systems combining the solar collection devices with absorption chillers or compression heat pumps are simulated and studied experimentally as well to improve the understanding and the feasibility for actual applications. (4) Research trend in the field of mechanical building facilities has been found to be mainly focused on field applications rather than performance improvements. Various studies on heating and cooling systems, HVAC facilities, indoor air environments and energy resources were carried to improve the maintenance and management of building service equipments. In the field of heating and cooling systems, papers on a transformer cooling system, a combined heat and power, a slab thermal storage and a heat pump were reported. In the field of HVAC facilities, papers on a cooling load, an ondol and a drying were presented. Also, studies on HVAC systems using unutilized indoor air environments and energy resources such as air curtains, bioviolence, cleanrooms, ventilation, district heating, landfill gas were studied. (5) In the field of architectural environment and energy, studies of various purposes were conducted such as indoor environment, building energy, renewable energy and green building. In particular, renewable energy and building energy-related researches have mainly been studied reflecting the global interest. In addition, many researches which related the domestic green building certification of school building were performed to improve the indoor environment of school.

2.7Gbps/1.62Gbps DisplayPort 송신기용 PLL 및 확산대역 클록 발생기의 설계 (A Design of PLL and Spread Spectrum Clock Generator for 2.7Gbps/1.62Gbps DisplayPort Transmitter)

  • 김영신;김성근;부영건;허정;이강윤
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권2호
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    • pp.21-31
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    • 2010
  • 본 논문에서는 DisplayPort용 전자기기 또는 클록 발생을 요구하는 다양한 회로에서 발생 할 수 있는 전자방해(EMI) 현상을 줄일 수 있는 위상 동기 루프와 확산 대역 클록 발생기를 구현 하였다. 이 시스템은 기본적으로 송신용 위상 동기 루프와 확산 대역 클록 발생기 구현을 위한 전하펌프2 와 기준주파수 분주기 등으로 구성된다. 본 논문에서는 2.7Gbps/1.62Gbps DisplayPort 응용 회로에 적합 하도록 10개의 다중 위상 신호를 출력 할 수 있는 270MHz/162MHz 듀얼 모드 위상 동기 루프를 설계 하였고 추가적으로 1.35GHz/810MHz의 위상 동기 루프를 설계하여 지터를 크게 감소시킬 수 있는 구조를 제안하였다. 270MHz/162MHz 위상 동기 루프와 5:1 시리얼라이저 2개, 그리고 1.35GHz 위상 동기 루프와 2:1 시리얼라이저를 연동함으로써 지터 성분을 크게 줄일 수 있다. 위상 동기 루프에서 사용 된 주파수 전환 다중위상 전압제어 발진기와 더불어 DisplayPort 규격에 맞는 주파수 전환이 가능 하도록 분주기를 공유하고 50% duty ratio를 보장할 수 있는 주파수 분주기 구조를 제안 하였다. 또한, 지터를 줄이기 위해서 출력전류 오차를 크게 줄일 수 있는 전하펌프 구조를 제안 하였다. 0.13 um CMOS 공정을 사용하여 설계 하였으며, 270MHz/162MHz PLL의 칩 면적은 $650um\;{\times}\;500um$ 이고, 1.35GHz/810MHz PLL의 칩 면적은 $600um\;{\times}\;500um$ 이다. 270MHz/162MHz 위상 동기 루프 전압제어 발진기의 조절 범위는 330MHz이고, 위상 잡음은 1MHz 오프셋에서 -114cBc/Hz, 확산대역 클록 발생기의 확산 진폭도 는 0.5%이고, 변조 주파수는 31kHz이다. 전체 전력 소모는 48mW이다.

심폐바이패스 없이 시행하는 관상동맥 우회수술 중의 혈역학적 변수들의 변화양상 및 수술 후 결과에 미치는 영향 (Relationship of Hemodynamic Changes during Off-Pump Coronary Bypass Grafting and Their Effects on Postoperative Outcome)

  • 허재학;장지민;김욱성;장우익;이윤석;정철현
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제36권8호
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    • pp.576-582
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    • 2003
  • 심폐바이패스 없이 시행하는 관상동맥 우회수술 중에 심장을 조작하는 동안 심근의 수축력이 저하되고 혈역학적 불안정성이 초래될 수 있다. 본 연구에서는 수술 중의 여러 가지 혈역학적 지표들의 변화양상을 관찰하고 이러한 혈역학적 지표의 변화가 수술 후 결과에 미치는 영향을 평가해 보고자 하였다 대상 및 방법: 2001년 3월부터 2002년 8월까지 시행한 71명의 관상동맥 우회수술 환자 중에서 심페바이패스 없이 시행하는 관상동맥 우회수술을 시행받은 50명을 대상으로 하였다. 체동맥압, 폐동맥압, 혼합정맥산소포화도, 심박출계수 등을 심장을 들어올리기 전과 목표관상동맥을 노출하여 관상동맥을 고정한 후, 그리고 혈관이식편의 원위부 문합 후에 각각 측정하였다. 수술 후에는 CK-MB, Troponin I 등 심장효소의 농도를 측정하고, 수술 후 강심제의 요구량, 수술 후 출혈량 및 수혈량, 수술 후 인공호흡기 보조시간 및 수술 후 중환자실 체류시간 등을 조사하여 분석하였다 결과: 환자당 평균 원위문합수는 2.8$\pm$0.9개이었다. 심장을 들어올려 고정기로 고정할 때 심장의 모든 위치에서 혈압의 하강과 폐동맥압의 상승이 유의하게 나타났지만, 문합을 시행하는 동안에는 유의한 변화를 볼 수 없었다. 심장효소 농도는 수술 후 1일째 치고치를 보여, CK-MB 29.2$\pm$46.7, troponin 10.69$\pm$0.86이었다 수술 중에 혈역학적 변수들 중에서 심전도의 허혈성 변화와 혈관수축제의 정맥내 일시주사 등이 수술 후 심장효소 농도에 영향을 주었다. 그러나 심장 효소 이외의 다른 결과는 차이가 없었다. 결론: 수술 중에 유의한 혈역학적 변화는 심장을 들어올려 고정할 때 발생하였으며, 문합하는 동안에는 의미있는 변화를 보이지 않았다. 수술 중에 심전도의 허혈성 변화가 나타났거나, 혈역학적 안정성을 유지하기 위하여 혈관수축제의 정맥내 일시주사 등이 필요하였던 군에서 수술 후 심장효소 농도의 증가를 보였으나 수술 후 결과에는 영향을 미치지는 않았다. 결론적으로, 수술 중의 심전도의 허혈성 변화나 혈관수축제의 일시주사의 필요여부가 수술 중의 허혈성 손상을 나태내는 지표가 될 수 있다고 생각한다.

온칩 태양 에너지 하베스팅을 위한 에너지 관리 시스템 설계 (Design of an Energy Management System for On-Chip Solar Energy Harvesting)

  • 전지호;이덕환;박준호;박종태;유종근
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제48권2호
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    • pp.15-21
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    • 2011
  • 본 논문에서는 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 태양 에너지 하베스팅을 위한 에너지 관리 시스템을 설계하였다. 태양 에너지 관리 시스템은 ISC(Integrated Solar Cell), voltage booster, MPPT(Maximum Power Point Tracker) control unit으로 구성된다. ISC의 개방전압은 약 0.5V이고, 단락 전류는 약 $15{\mu}A$이다. Voltage booster는 뒷단에 약 1.5V로 승압된 전압을 공급한다. MPPT control unit은 ISC가 MPP점에 도달 하였을 때, load로 전력이 전달될 수 있도록 pMOS 스위치를 동작시킨다. SEMU(Solar Energy Management Unit)의 크기는 패드를 포함하여 $360{\mu}m{\times}490{\mu}m$이다. ISC의 면적은 $500{\mu}m{\times}2000{\mu}m$이다. 제작된 칩을 측정한 결과 설계된 SEMU가 ISC에서 수확된 에너지에 대해 MPPT control 동작을 제대로 수행하는 것을 확인하였다. 측정된 MPP 전압범위는 약 370mV∼420mV이다.

그래픽 DRAM 인터페이스용 5.4Gb/s 클럭 및 데이터 복원회로 (A 5.4Gb/s Clock and Data Recovery Circuit for Graphic DRAM Interface)

  • 김영란;김경애;이승준;박성민
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권2호
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    • pp.19-24
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    • 2007
  • 최근 대용량 데이터 전송이 이루어지면서 하드웨어의 복잡성과 전력, 가격 등의 이유로 인하여 입력데이터와 클럭을 함께 수신 단으로 전송하는 병렬버스 기법보다는 시리얼 링크 기법이 메모리 인터페이스에 많이 사용되고 있다. 시리얼 링크 기법은 병렬버스 기법과는 달리 클럭을 제외한 데이터 정보만을 수신단으로 보내는 방식이다. 클럭 및 데이터 복원 회로(clock and data recovery 혹은 CDR)는 시리얼 링크의 핵심 블록으로, 본 논문에서는 그래픽 DRAM 인터페이스용의 5.4Gb/s half-rate bang-bang 클럭 및 데이터 복원회로를 설계하였다. 이 회로는 half-rate bang-bang 위상검출기, current-mirror 전하펌프, 이차 루프필터, 및 4단의 차동 링타입 VCO로 구성되었다. 위상 검출기의 내부에서 반 주기로 DeMUX된 데이터를 복원할 수 있게 하였고, 전체 회로의 용이한 검증을 위해 MUX를 연결하여, 수신된 데이터가 제대로 복원이 되는지를 확인하였다. 설계한 회로는 66㎚ CMOS 공정파라미터를 기반으로 설계 및 layout하였고, post-layout 시뮬레이션을 위해 5.4Gb/s의 $2^{13}-1$ PRBS 입력데이터를 사용하였다. 실제 PCB 환경의 유사 기생성분을 포함하여 시뮬레이션 한 결과, 10psRMS 클럭 지터 및 $40ps_{p-p}$ 복원된 데이터 지터 특성을 가지고, 1.8V 단일 전원전압으로부터 약 80mW 전력소모를 보인다.

2.9V~5.6V의 넓은 입력 전압 범위를 가지는 웨어러블 AMOLED용 2-채널 DC-DC 변환기 설계 (Design of 2-Ch DC-DC Converter with Wide-Input Voltage Range of 2.9V~5.6 V for Wearable AMOLED Display)

  • 이희진;김학윤;최호용
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.859-866
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    • 2020
  • 본 논문에서는 2.9 V ~ 5.6V의 넓은 입력 전압 범위를 가지는 웨어러블 AMOLED용 2-채널 DC-DC 변환기를 설계한다. 양전압 VPOS는 과도한 입력전압이 인가된다 하더라도 정상 출력 전압을 생성되는 OPC를 내장하고, 경부하 효율을 제고하기 위한 SPWM-PWM 듀얼모드 및 파워 트랜지스터 3-분할을 적용한 부스트 변환기로 설계한다. 음전압 VNEG는 전력 효율을 높이기 위해 0.5x 인버팅 차지펌프를 이용해 설계한다. 제안된 DC-DC 변환기는 0.18-㎛ BCDMOS 공정으로 설계하였다. DC-DC 변환기는 2.9V~5.6V의 입력 전압에 대해 4.6V의VPOS와 -0.6V~-2.3V의 VNEG 전압을 생성한다. 또한 1mA~70mA 부하전류에서 49%~92%의 전력효율과 최대 20mV의 출력 리플을 가졌다.