• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제4권4호
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• pp.291-296
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• 2015

This paper describes the design of a high-speed comparator for high-speed automatic test equipment (ATE). The normal comparator block, which compares the detected signal from the device under test (DUT) to the reference signal from an internal digital-to-analog converter (DAC), is composed of a rail-to-rail first pre-amplifier, a hysteresis amplifier, and a third pre-amplifier and latch for high-speed operation. The proposed continuous comparator handles high-frequency signals up to 800MHz and a wide range of input signals (0~5V). Also, to compare the differences of both common signals and differential signals between two DUTs, the proposed differential mode comparator exploits one differential difference amplifier (DDA) as a pre-amplifier in the comparator, while a conventional differential comparator uses three op-amps as a pre-amplifier. The chip was implemented with $0.18{\mu}m$ Bipolar CMOS DEMOS (BCDMOS) technology, can compare signal differences of 5mV, and operates in a frequency range up to 800MHz. The chip area is $0.514mm^2$.

• ETRI Journal
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• 제28권4호
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• pp.495-501
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• 2006

This paper presents a new CMOS fully-differential second-generation current conveyor (FDCCII). The proposed FDCCII is based on a fully-differential difference transconductor as an input stage and two class AB output stages. Besides the proposed FDCCII circuit operating at a supply voltage of ${\pm}1.5\;V$, it has a total standby current of $380\;{\mu}A$. The applications of the FDCCII to realize a variable gain amplifier, fully-differential integrator, and fully-differential second-order bandpass filter are given. The proposed FDCII and its applications are simulated using CMOS $0.35\;{\mu}m$ technology.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.61-70
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• 2016

본 논문은 자동 시험 장비(ATE : automatic test equipment)를 위한 새로운 파라메터 측정기(PMU : parametric measurement unit) 설계 기술을 설명한다. 기존의 설계는 피 시험 소자(DUT : device under test)에 신호를 인가하기 위해 두 개 혹은 그 이상의 증폭기를 사용하지만, 본 연구에서는 오직 하나의 차동 차이 증폭기(DDA : differential difference amplifier)를 사용한다. 제안된 기술은 귀환 경로에 추가적인 증폭기가 필요하지 않기 때문에, PMU는 안정적인 동작을 보장한다. 또한 DUT의 응답 신호를 측정하기 위한 기존의 계측 증폭기(IA : instrument amplifier)가 3개의 증폭기와 다수의 저항을 사용하는 것에 반해, 제안된 기술은 오직하나의 DDA를 IA로 적용했다. DDA는 전 범위의 차동 신호를 다루기 위해 두 개의 rail-to-rail 차동 입력 단을 적용하였다. 100 dB의 개 루프 이득을 얻기 위해 folded-cascode 형태의 DDA 안에 추가적인 이득 증가 기술이 사용되었다. 제안된 PMU 설계는 더 작은 면적과 더 적은 전력 소모를 가지고 정확하고 안정적인 동작을 가능하게 한다. PMU는 0.18 um CMOS 공정으로 구현되었고 공급 전압은 1.8 V이다. 입력 범위는 전압인가 시 0.25~1.55 V이고, 전류인가 시 0.9~0.935 V이다.

• 센서학회지
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• 제19권5호
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• pp.391-397
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• 2010

This paper proposes a differential structure sensor for detecting Ringer's solution exhaustion, in which three C-type electrodes of 10 mm width are disposed on a ringer hose at a distance of 5 mm each other in the direction of Ringer's solution flow. In the center of middle electrode, two capacitances are formed at the proposed sensor. When ringer hose is filled with Ringer's solution, there is no difference between two capacitances. But capacitance difference exist under the Ringer's solution shortage, because the shortage causes the hose filled with air from the top position electrode. The capacitance difference got to maximum 1.81 pF, when air was filled between top and middle electrode and the last of hose was filled with 10 % dextrose injection Ringer's solution. The capacitance difference varied with hose-wraparound coverage of electrodes as well as the width of them. For hose-wraparound electrode coverage of 90 % and 70 %, the maximum capacitance difference was 1.81 pF and 1.56 pF, respectively. A differential charge amplifier converted the capacitance difference to electric signal, and minimized electrodes' adhering problem and external noise coupling problem.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.14-17
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• 2008

이 논문에서는 Chireix Outphasing power amplifier를 설계하는데 필수적인 위상분상기(phase splitter)를 설계하고자 한다. 분상기는 $0[^{\circ}]$도 위상의 신호를 $+90[^{\circ}]$와 $-90[^{\circ}]$ 위상을 갖는 신호로 분리한다. Chireix Outphasing Power amplifier는 분상기에서 분리된 $+90[^{\circ}]$와 $-90[^{\circ}]$ 위상을 갖는 신호를 각각 증폭한 후 다시 합하여 선형화 된 최종 출력을 얻는다. 분상기는 Chireix Outphasing power amplifier를 설계할 때 가장 핵심적인 장치이다. 이 분상기는 입력된 신호의 위상을 정확하게 $90[^{\circ}]$ 위상차이를 갖도록 설계하기가 매우 어렵다. 따라서 이 논문에서 위상분상기(phase splitter)는 두 개의 위상을 $180[^{\circ}]((90[^{\circ}]+{\alpha}),\;-(90[^{\circ}])+{\alpha}))$의 차이를 갖도록 시뮬레이션 툴을 이용하여 구현하고자 한다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권1호
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• pp.59-67
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• 2016

저가, 광대역, 그리고 넓은 이득 제어 범위를 갖는 전자 계측 시스템을 실현하기 위한 완전-차동 선형(fully-differential linear operational transconductance amplifier : FLOTA)를 사용한 새로운 계측 증폭기(instrumentation amplifier : IA)를 설계하였다. 이 IA는 한 개의 FLOTA, 두 개의 저항 그리고 한 개의 연산 증폭기(operational amplifier : op-amp로 구성된다. 동작 원리는 FLOTA에 인가되는 두 입력 전압의 차가 각각 동일한 차동 전류로 변환되고 이 전류는 op-amp의 (+)단자의 저항기와 귀환 저항기를 통과시켜 단일 출력 전압을 구하는 것이다. 제안한 IA의 동작 원리를 확인하기 위해 FLOTA를 설계하였고 상용 op-amp LF356을 사용하여 IA를 구현하였다. 시뮬레이션 결과 FLOTA를 사용한 전압-전류 특성은 ${\pm}3V$의 입력 선형 범위에서 0.1%의 선형오차와 2.1uA의 오프셋 전류를 갖고 있었다. IA는 1개의 저항기의 저항 값 변화로 -20dB~+60dB의 이득을 갖고 있으며, 60dB에 대한 -3dB 주파수는 10MHz이였다. 제안한 IA의 외부의 저항기의 정합이 필요 없고 다른 저항기로 오프셋을 조절할 수 있는 장점을 갖고 있다. 소비전력은 ${\pm}5V$ 공급전압에서 105mW이였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.1-7
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• 2014

본 논문은 자동시험장비 (ATE) 시스템의 측정 회로에 사용하는 비교기 설계에 관한 것이다. 이 비교기 전체 블럭은 연속 형의 고속 비교기, 차동차이증폭기, 그리고 출력 단으로 구성되어 있다. 연속 형의 고속 비교기는 높은 주파수(1~800MHz) 및 넓은 범위(0~5V)의 입력신호를 받아들이기 위해, 고속의 rail-to-rail 증폭기를 첫 단에 두었다. 또한 동작 속도를 높이기 위하여 고속의 전치증폭기와 래치를 순차적으로 구성하였다. 두 시험 소자(DUT) 간 출력 신호 차이를 검출함에 있어, 공통 신호와 차동 신호 차이를 모두 감지하기 위하여 차동차이 증폭기(DDA)를 사용하였다. 이 비교기는 $0.18{\mu}m$ BCDMOS 공정을 사용하여 칩으로 구현되었으며, 5mV의 신호 차이를, 800 MHz의 신호까지 비교가 가능하다. 구현된 칩 면적은 $620{\mu}m{\times}830{\mu}m$이다.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제50권11호
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• pp.550-556
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• 2001

The computerized cardiac analysis system, which acquires and analyzes the electrical activation signal propagating along the surface of the heart, is indispensible equipment for the open heart surgery and electrical cardiac study. In this paper, the design requirement and the electrical circuit analysis are performed to construct the multi-channel cardiac activation pre-amplifier necessary for a signal conditioning circuit. The general 64 channel configuration is expanded into 128 channels to enhance the spatial resolution on the mapped surface of the heart. The 128 channels pre-amplifier consists of input circuit, differential amplifier, right leg driven circuit and isolation part. It has distinct features; high voltage protection, leakage current limitation, isolation and the maximization of common mode rejection ratio with respect to the half-cell potential difference due to different electrode materials. The final pre-amplifier circuit is assembled with 8 boards, each of which composing of 16 channels.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권3호
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• pp.26-34
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• 2007

본 논문에서는 신체 임피던스 측정법(Bioelectrical Impedance Analysis, 이하 BIA)을 기초로 한 체지방 측정 칩 설계에 대한 내용을 서술하였다. 제안된 회로는 인체에 전류 신호를 인가하는 회로, 인체를 통해 나온 전압 신호를 측정하는 회로, 회로의 동작을 제어하는 마이크로 콘트롤러(Micom), 그리고 분석프로그램이 내장된 메모리(SRAM, EEPROMs) 의 모든 기능을 하나의 칩에 집적하였다. 특히 정밀한 인체 임피던스 측정을 위하여 다주파수 동작이 가능한 대역통과필터(Band Pass Filter, BPF)를 설계하였다. 또한, 설계된 대역통과필터는 weak inversion 영역에서 동작하기 때문에 면적과 전력소모를 줄일 수 있었다. 그리고 측정부분 회로의 성능을 개선하기 위해서 차동차이증폭기(Differential difference amplifier, DDA)를 이용한 새로운 전파정류기(Full wave rectifier, FWR)를 설계하였다. 또한 이 회로는 마지막 단에 연결될 아날로그-디지털 변환기(ADC)의 설계에 대한 부담을 덜어주는 장점도 있다. 이 칩의 시제품은 CMOS 0.35um 공정을 이용하였고 전력소모는 모든 주파수에서 6mW 이며 전원전압은 3.3V이다. 전체 칩의 크기는 $5mm\times5mm$ 이다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제43권4호
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• pp.53-59
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• 2006

본 논문에서는 새로운 정밀 계측기용 전파 정류 회로를 제안하고 설계하여, 칩으로 구현 후 검증한 것에 대해 기술하였다. 기존의 회로는 회로가 복잡하고, 신호의 출력범위가 공통모드 (VDD/2) 전압부터 제한된 크기의 출력 전압 까지만 동작하는 문제점이 있었다. 제안된 회로에서는 2개의 2x1 먹스, 1개의 차동 차이 증폭기, 1개의 고속비교기를 이용하여 간단하게 구현하였다. 특히 하나의 차동 차이 증폭기를 이용하여 입력된 신호를 접지(Ground) 레벨로 낮추는 기능과 2배 증폭 기능을 동시에 수행하게 함으로서 신호 전압 전 영역 (Vss 부터 전원 전압 VDD 까지)으로 동작하도록 설계하였다. 기존의 회로에 비해 50% 이상의 하드웨어 면적과 소모전력 감소 효과를 얻었다. 제안된 전파정류회로는 0.35 um 1-poly 2-metal 표준 CMOS 공정을 이용하여 구현하여 검증하였다. 칩 면적은 $150um{\times}450um$ 이며 전력 소모는 3.3V 전원 전압에서 840uW이다