• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권6호
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• pp.85-96
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• 2000

Fully Differential 연산 증폭기 회로는 SCF(Switched Capacitor Filter), D/A 컴버터, A/D 컨버터, 통신 회로 등의 VLSI 설계시 외부 부하 구동에 필수적이다. 기존의 CMOS 연산 증폭기 회로는 CMOS 기술에 따른 여러 가지 단점을 갖는데 우선 큰 부하 용량에 대한 구동 능력이 양호하지 못하고, 집적도의 증가에 따른 전원 전압의 감소로 인해 입출력 전압의 동작 특성이 저하되어 전체 회로의 동특성 법위가 감소된다. 이러한 단잠들을 개선하기 위하여 출력부의 출력 스윙을 늘릴 수 있는 차동 출력 구조를 사용한 회로가 Fully Differential 연산 증폭기 회로이며, 단일 출력 구조의 연산 증폭기 보다 스윙 폭이 향상된다. Fully Differential 연산 증폭기의 구성에서 전류 미러가 그 성능을 결정하며, 따라서 큰 출력 스윙과 안정된 회로 동작을 위해서는 출력 저항이 크고, 기준 전류와의 정합이 잘 되는 전류 미러의 설계가 중요하다. 본 논문에서는 큰 출력 저항과 기준 전류와의 정합 특성이 우수한 새로운 전류 미러를 제시하였다. 출력 스윙을 키우고 전력 소모를 줄이기 위해 새로운 전류 미러를 사용하여 2단 증폭 형태의 Fully Differential 연산 증폭기를 설계하였으며, 설계한 증폭기는 레이아웃으로 구현하여 시뮬레이션 프로그램(SPICE3f)을 통하여 성능을 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.13-20
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• 2001

본 논문에서는 큰 출력 저항파 기준 전류와의 정합 특성이 우수한 새로운 전류 미러를 제안한다. CMOS 증폭기 회로에서 전원 전압이 작아지는 경우 출럭 전압의 스윙 폭이 전원 전압에 의해 제한되는 단점이 있으므로 제안된 회로는 이런 단점을 해결하기 위해 출력단의 스윙을 키우고, 안정된 동작올 할 수 있도록 한다. 출력단 부하가 큰 경우에 구동 능력을 증대시키고, 작은 전원 전압을 가질 때에도 큰 출력 스윙을 갖는 전류 미러를 시뮬레이션을 통해 가존의 캐스코드 전류 미러와 Regulated 전류 미러의 특성을 비교 및 고찰한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.517-520
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• 2002

This paper has been studied Operational Amplification Circuit that has high power specification of 90 W is designed. In the input differential amplifier stage, the current source for circuit bias is designed to protect device from high voltage source. the criving state has the voltage gain more than input differential stage. With temperature compensation design, output stage works stable in different to temperature.

• 센서학회지
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• 제1권1호
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• pp.13-21
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• 1992

Hall 소자 및 OP-앰프의 장점을 동시에 살린 'Hall 소자를 이용한 자기연산증폭기'를 구성하였다. 이 자기연산증폭기는 높은 입력임피던스 회로와 두 신호의 차 신호를 하나의 신호로 변환하는 회로를 반드시 필요로 하고, 또 이것을 연산처리하기 위해 궤환 입력을 받아 들일 수 있어야 한다. 본 논문에서는 이러한 특성을 만족하는 새로운 '두 신호의 차 신호를 하나의 신호로 변환하는 연산증폭기(DSCOP)'를 제안하였다. 그리고 제안된 DSCOP와 Hall 소자를 이용하여 자기연산증폭기를 설계하여 그 특성을 시뮬레이션 하였으며, 실지로 시스템을 개별소자로 구성하여 측정하였다.

• ETRI Journal
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• 제29권6호
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• pp.785-793
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• 2007

In this paper, we present an integrated rail-to-rail fully differential operational transconductance amplifier (OTA) working at low-supply voltages (1.5 V) with reduced power consumption and showing high DC gain. An embedded adaptive biasing circuit makes it possible to obtain low stand-by power dissipation (lower than 0.17 mW in the rail-to-rail version), while the high DC gain (over 78 dB) is ensured by positive feedback. The circuit, fabricated in a standard CMOS integrated technology (AMS 0.35 ${\mu}m$), presents a 37 V/${\mu}s$ slew-rate for a capacitive load of 15 pF. Experimental results and high values of two quality factors, or figures of merit, show the validity of the proposed OTA, when compared with other OTA configurations.

• 전자공학회논문지C
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• 제35C권12호
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• pp.59-65
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• 1998

본 논문에서는 트랜스컨덕턴스 특성을 개선한 새로운 CMOS Rail-to-Rail 입력단 회로를 설계하였다. 회로 모의 실험기 HSPICE를 통해서 새로운 입력단 회로의 동상 입력 전압 범위에 대한 새로운 회로의 성능을 검증하였다. 새로운 입력단 회로는 기존의 Rail-to-Rail 입력단 회로에 동상 입력 전압에 따라서 동작조건이 변하는 4개의 입력 트랜지스터와 4개의 전류원/싱크를 추가함으로써 구성된다. 새로운 입력단 회로는 두 차동 회로 중에서 어느 한 회로만이 동작하는 영역에서는 신호증폭에 기여하는 트랜지스터의 DC 전류양에는 영향을 미치지 않는 반면, 두 차동 회로가 모두 동작하는 영역에서는 신호증폭에 기여하는 트랜지스터의 DC 전류양을 1/4로 감소시킨다. 그 결과 새로운 입력단 회로는 강반전 영역에서 전 동상 입력 전압 범위에 걸쳐 거의 일정한 트랜스컨덕턴스 특성과 단일 이득 주파수 특성을 보이며 전 동상 입력 전압 범위에 대해서 최적의 주파수 보상을 가능하게 한다.

• 전자공학회논문지B
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• 제31B권3호
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• pp.53-59
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• 1994

A new fully differential sample-and-hold circuit which can effectively compensate the offset voltage of an operational amplifier and the charge injection of a MOS switch is presented. The proposed circuit shows a true sample-and-hold function without a reset period or an input-track period. The prototype fabricated using a 1.2$\mu$m double-polysilicon CMOS process occupies an area of 550$\mu$m$\times$288$\mu$m and the error of the sampled ouput is 0.056% on average for 3V input at DC.

• 대한전자공학회논문지
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• 제27권11호
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• pp.83-91
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• 1990

전압제어 발진기(VCO:coltage controlled oscillator)는 FM 신호 변조, 주파수 안정기와 디지탈 클럭 재생과 같은 부분의 적용에 필수적인 기본회로이다. 본 논문에서는 BiCMOS 회로를 이용한 차동 증폭기를 사용하여 OTA(operational transconductance amplifier)회로와 OP amp를 설계하고 이를 토대로 하여 VCO 회로를 설계하였다. 그리고 이 VCO는 OTA와 전압 제어 적분기, 그리고 슈미트 트리거 회로로 구성이 되어 있다. 종래에는 CMOS를 사용하여 VCO를 설계하였지만 여기서는 구동능력이 좋은 BiCMOS를 사용하여 VCO를 설계하였다. 이 회로를 SPICE로 시뮬레이션 한 결과 출력 주파수는 105KHz에서 141KHz이며 변화 감도는 15KHz였다.

• 전자공학회논문지A
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• 제28A권1호
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• pp.46-51
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• 1991

The new signal process circuit using ISFETs as two input devices of a MOS differential amplifier stage for application to a ISFET biosensor was developed and its operational characteristics simulated. For a single chip integration of ISFETs, developed signal process circuit and metal reference electrode, serial studies including process development and chip layout was carried out.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권4호
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• pp.1532-1537
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• 2024

Time-of-flight (TOF) PET detectors with fast-rise-time scintillators and fast-single photon time resolution silicon photomultiplier (SiPM) have been developed to improve the coincidence timing resolution (CTR) to sub-100 ps. The CTR can be further improved with an optimal bandwidth and minimized electronic noise in the readout circuit and this helps reduce the distortion of the fast signals generated from the TOF-PET detector. The purpose of this study was to develop an ultra-high frequency and fully-differential (UF-FD) readout circuit that minimizes distortion in the fast signals produced using TOF-PET detectors, and suppresses the impact of the electronic noise generated from the detector and front-end readout circuits. The proposed UF-FD readout circuit is composed of two differential amplifiers (time) and a current feedback operational amplifier (energy). The ultra-high frequency differential (7 GHz) amplifiers can reduce the common ground noise in the fully-differential mode and minimize the distortion in the fast signal. The CTR and energy resolution were measured to evaluate the performance of the UF-FD readout circuit. These results were compared with those obtained from a high-frequency and single ended readout circuit. The experiment results indicated that the UF-FD readout circuit proposed in this study could substantially improve the best achievable CTR of TOF-PET detectors.