• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제6권3호
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• pp.154-161
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• 2006

This paper describes the new types of ngative differential resistance (NDR) IC applications which use a monolithic quantum-effect device technology based on the RTD/HBT heterostructure design. As a digital IC, a low-power/high-speed MOBILE (MOnostable-BIstable transition Logic Element)-based D-flip flop IC operating in a non-return-to-zero (NRZ) mode is proposed and developed. The fabricated NRZ MOBILE D-flip flop shows high speed operation up to 34 Gb/s which is the highest speed to our knowledge as a MOBILE NRZ D-flip flop, implemented by the RTD/HBT technology. As an analog IC, a 14.75 GHz RTD/HBT differential-mode voltage-controlled oscillator (VCO) with extremely low power consumption and good phase noise characteristics is designed and fabricated. The VCO shows the low dc power consumption of 0.62 mW and good F.O.M of -185 dBc/Hz. Moreover, a high-speed CML-type multi-functional logic, which operates different logic function such as inverter, NAND, NOR, AND and OR in a circuit, is proposed and designed. The operation of the proposed CML-type multi-functional logic gate is simulated up to 30 Gb/s. These results indicate the potential of the RTD based ICs for high speed digital/analog applications.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권7호
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• pp.620-624
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• 2016

본 논문은 AM 변조 신호를 전송하기 위한 전류모드논리 주파수 분할기를 설계하고, 모의실험 결과를 통해 입출력 파형과 bias 포인트의 변화에 따른 출력 전압을 분석하였다. 또한, 입력 주파수 1,400 MHz에서 최적화되어 동작하는 주파수 분할기를 설계하였으며, 이를 통해 700 MHz 변조 신호의 전송 가능성을 확인하였다. 설계된 주파수 분할기는 100 MHz부터 3,000 MHz까지 동작하며, 2,900 MHz의 대역폭을 가지고 입력 주파수 1,400 MHz에서 -33 dBm의 입력 전력으로 변환 이득 14 dB를 갖도록 설계되었다. DC 전압 $V_{DD}=3V$에서 입력 전압 $V_{Peak}=0.2V$일 때 $I_{total}=30mA$가 흐르며, 변조 지수 m=0.5인 진폭 변조 신호의 반송파 주파수가 1,400 MHz에서 700 MHz로 분주되는 것을 확인하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제13권1호통권38호
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• pp.57-61
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• 2006

연료전지는 연료(수소)의 화학적 반응에 의해 축적된 화학에너지를 전기에너지로 변환하여 직류 전기를 발생시키는 에너지원이다. 연료전지는 질소나 유황산화물 등의 유해한 물질을 방출하지 않으며 기계적 동력부가 없고 거의 무소음으로 운전되는 이점을 가진다. 수소연료에 의한 연료전지는 그들의 부산물로써 열과 물을 방출한다. 연료전지를 이용한 응용분야의 확대로 인해 화석연료나 수입 석유의 의존도를 현저히 감소시킬 수 있다. 본 논문에서는 이러한 연료전지 (PEMFC, Proton Exchange Membrane Fuel Cell)의 출력을 치대한 활용하고 발전시스템의 안전운전을 위한 전력변환기(PCS, Power Conditioning System)에 대해 연구하였다. 본 논문에서는 고효율로 운전하는 새로운 전력변환 회로토폴로지를 설계하고, 발전시스템에 적용하여 각종 실험을 통하여 그 타당성을 입증하였다. 그 결과 연료전지 발전시스템은 고성능으로 동작되는 전력변환기에 의해 발전시스템의 효율과 성능을 향상시키게 된다.

• 전자공학회논문지C
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• 제36C권1호
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• pp.59-65
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• 1999

MPEG-II 기반의 HDTV/DTV Encoder 구성부중 하나인 엔트로피 부호화기(entropy encoder)를 설계하였다. 설계된 엔트로피 부호화기는 생성된 비트스트림이 버퍼에 저장될 경우 버퍼의 고갈을 막기위해 제로 스터핑 블록을 첨가함으로써 9Mbps의 비트율로 출력된다. 또한, AC 계수와 DC 계수 table로 PROM이 아닌 조합회로를 사용하여 회로내부에 Critical path가 발생하지 않도록 하였다. 패커부의 경우 배럴 쉬프트 하나를 사용하여 24비트 단위로 패킹을 하도록 하였으며, 헤더정보 부호화부, 입력정보지연부, 부호화부 그리고 버퍼 제어부로 구성된다. 설계된 회로는 VHDL function 시뮬레이션을 통하여 검증하였고, 설계공정 파라미터로는 $0.8{\mu}m$ Gate Array 설계방식을 적용하여 Gate compiler로 P&R을 수행한 결과 전체 Layout의 핀 수와 Gate수는 각각 235개와 120,000개로 측정되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.144-144
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• 1999

최근 국내 반도체 기술의 비약적인 발전으로 전자 기기 전반에 소형화, 고주파화, 고기능화 등이 진행되는데 반해, 반도체 소자등에 전원을 공급하거나 회로 전체를 운용하는 전기 신호를 변조.증폭시키는데 반해, 반도체 소자등에 전원을 공급하거나 회로 전체를 운용하는 전기신호를 변조.증폭시키는 인덕터, 트랜스 포머와 같은 수동 자기 소자는 아직도 3차원 벌크 형태로 사용되고 있다. 일본을 중심으로 각국에서는 자기 소자의 박막.소형화에 대한 다각도의 연구가 진행되었으나 국내서는 아직 미미한 실정이다. 따라서 고집적 전원 공급 장치나 지능 센서 등에 반도체와 자기 소자의 사용 주파수 대역과 크기가 통합된 반도체-자성체 IC(semiconductor-magnetic integrated circuit)의 필요성이 절실히 요구되고 있다. 현재 사용중인 벌크형 인덕터나, 트랜스 포머의 경우 10NHz이상의 고주파 대역에는 응용되지 못하고 있다. 이는 적용된 자성체가 페라이트(ferrite)로서 초투자율은 크지만 고주파대역에서의 공진 현상에 의해 저투자율을 나타내고, 포화 자속밀도가 낮기 때문이다. 이러한 페라이트 자성체의 대체품으로 주목받고 있는 것이 Fe, Co계 고비저항 자성마이다. 그러나 Co는 낮은 포화자속밀도를 나타내기 때문에 이러한 조건을 충족시키는 자성막으로 Fe계 미세 결정막을 사용하였다. 본 연구에서는 선택적 전기 도금법(selective electroplating method)과 LIGA like process를 이용하여 공시형 인덕터(air core inductor)의 라이브러리(library)를 구축한 뒤, 고주파 대역에서의 우수한 연자기 특성을 가지는 Ti/FeTaN막을 적용한 자기 박막 인덕터(magnetic thin film inductor)를 제작하여 비교.분석하였다. 제조된 인덕터의 특성 추정은 impedence analyzer를 이용하여 주파수에 따른 저항(resistance), 인덕턴스(inductance)를 측정, 계산한 성능지수(quality factor)로서 인덕터의 성능을 평가하였다. 제조된 박막 인덕터의 코일 형상은 5턴의 double rectangular spiral 구조였으며, 적용된 자성막의 유효 투자율9effective permeability)은 1500, 자성막, 절연막 그리고 코일의 두께는 각각 2$\mu\textrm{m}$, 1$\mu\textrm{m}$, 20$\mu\textrm{m}$이며 코일의 폭은 100$\mu\textrm{m}$, 코일간의 간격은 100$\mu\textrm{m}$였다. 제조된 박막 인덕터는 5MHz에서 1.0$\mu$H의 인덕턴스를 나타내었으며 dc current dervability는 100mA까지 유지되었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권1호
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• pp.143-148
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• 2006

본 논문에서는 이중대역 무선랜 응용을 위한 SPDT(single-pole double-throw) 스위치를 설계 및 제작하였다. 높은 격리도와 송신단의 선형성을 개선하기 위해 적층-게이트(stacked-gate)를 이용하는 비대칭구조를 제안하였다. 제안한 SPDT 스위치의 트랜지스터의 게이트-폭과 제어전압 그리고 적층-게이트의 개수는 모의실험을 통해 최적의 값으로 설계되었고, 500mS/mm의 Gmmax와 150GHz의 fmax를 갖는 $0.25{\mu}m$ GaAs pHEMT 공정을 이용하여 제작하였다. 설계된 스위치는 $DC\~6GHz$ 대역에서 0.9dB 이하의 삽입손실과 송신시 40dB 이상의 격리도와 수신시 25dB 이상의 격리도를 나타내었고, -3/0V 제어전압으로 23dBm의 입력 PldB 를 보였다. 제작된 SPDT 스위치는 $1.8mm{\times}1.8mm$의 면적을 갖는다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제41권8호
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• pp.79-85
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• 2004

본 논문에서는 고속 데이터 무선인식에 적용 될 2.45㎓ 수동형 RF-ID 시스템을 개발하였다. RF-ID 시스템은 수동형 태그 와 리더로 구성되어 있다. RF-ID 수동형 태그는 제로 바이어스 쇼트키 다이오드를 사용한 정류기, ID 칩, ASK 변조회로 그리고 backscatter 슬롯 안테나로 구성되어있다. 또한, ASK 변조를 위한 스위칭 소자로서 바이폴라 트랜지스터를 이용하여 저전력 소모 변조회로를 구성하였으며 태그의 슬롯 안테나는 일반 패치 안테나보다 광대역 특성을 갖는다. RF-ID 리더는 circulator를 사용하여 단일 마이크로스트립 패치 어레이 안테나를 사용하였으며 종래의 방식에서 채택하는 double-balanced mixer구조를 사용하지 않고 single-balanced mixer구조를 채택함으로서 회로의 복잡성을 개선하고 전체적인 단말기 크기를 소형화 가능하도록 설계하였다. 측정결과 동작주파수는 2.4 GHz이고 출력은 27 dBm (500 mW)에서 감지거리 1 m로 나타났다. 리더에서 측정된 변조신호는 -46.76 dBm이며 주파수는 57.2 kHz이다.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.333-342
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• 2009

중성점 클램핑 방식(Neutral Point Clamped) 인버터로 알려져 있는 3레벨 NPC 인버터는 그 구조적 특성상 직류-링크(DC-link) 중성점(Neutral Point)에서 전압이 변동한다. 지금까지 많은 논문에서 이 문제에 대한 연구가 진행되었고 다양한 형태의 해결책들이 제시되었다. 그러나 인버터 내부에서 고장이 발생하여 그에 따른 고장허용제어가 NPC 인버터 시스템에 적용되었을 경우 중성점 전압변동은 정상 운전 시 나타나는 전압변동과 다르게 나타나기 때문에 고장허용 제어에 따른 중성점 전압변동에 대한 분석이 필요하다. 본 논문에서는 삼각파 비교 변조방법을 시스템에 적용하였을 경우 정상운전과 고장 발생 과 고장허용 제어 적용 시 직류-링크 중성점 전압 변동이 어떤 양상으로 나타나는지 분석하고 고장허용 제어에 의한 NPC 인버터의 고장검출 시간과 커패시터의 용량 사이의 관계를 고찰하였다. 시뮬레이션과 실험 결과를 이용하여 이론적 분석의 타당성을 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.19-22
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• 2002

In this paper, we aims to develop a microcontroll er-based ECG monitoring system and portable pulse oximeter using Compact Flash Interface. First, portable pulse oximeter system is designed to record 2 channel of biosignals simultaneously, including 1 channel of $SpO_2$ and 1 channel of pulse rate. It is very small and portable. Besides, the system makes it possible to measure a patient's condition without an additional medical equipment. We tried to solve the problems generated by a patient's motion. That is, we added an analog circuit to a traditional pulse oximeter in order to eliminate the change of the base line. And we used 2D sector algorithm. As present, SpO2 modules are completed. But there are still many further development needed in order to enhance the function. Especially, compact falsh interface remains the most to complete. Second, ECG monitoring system uses almost same as present 3-lead ECG system. But we focus on the analog part, especially in filter. The proposed filter is composed of two parts. One is a filter to remove the power-line interface. The other is a filter to remove the baseline drift. A filter to remove the power-line and the baseline drift is necessarily used in the ECG system. The implemented filter have three features; minimizing the distortion in DC component, removing the harmonic component of power-line frequency. Using compact flash interface, we can easily transfer a patient's personal information and the measured signal data to a network based server environment. That means, it is possible to implement a patient's monitoring system with low cost.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.89-96
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• 2018

본 연구는 915MHz의 UHF (Ultra High Frequency) 대역에서 RF 에너지 하베스팅 기술을 이용하는 풀 패시브 스마트 센서태그 개발을 목표로 한다. 다양한 방사 조건에서 전력수집을 최적화하기 위해, 최대전력점추적(MPPT: maximum power point tracking)을 활용하는 효율적인 에너지 하베스팅 모듈이 사용된다. 특히 제안하는 태그는 에너지 획득과 데이터 전송 능력 향상을 위해 두개의 직교 안테나를 사용한다. 실험 결과 개발된 스마트 센서태그는 4m 거리에서 DC 3.6V 출력을 위해 0.19mW 정도의 낮은 입력 RF 전력을 획득 할 수 있음을 보인다. 더욱이 제안하는 스마트 센서태그는 저전력 센서어레이로 2m 거리에서 무전원 식품 신선도 모니터링을 완벽하게 실현가능하다.