• 한국정보통신학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.77-88
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• 2000

본 논문에서는 INMARSAT-B형 송신기에 사용되는 L-BAND(1626.5-1646.5 MHz)용 3단 가변이득 전력증폭기를 연구 개발하였다. 3단 가변이득 전력증폭기는 구동증폭단과 전력증폭단에 의해 고출력 모드일 때 +42 dBm, 중간출력 모드일 때는 +38 dBm, 저출력 모드일 때는 +34 dBm의 전력으로 증폭되며, 각각에 대해 상한 +1 dBm과 하한 2 dBm의 오차를 허용한다. 제작의 간편성 때문에 전체 3단 가변이득 전력증폭기를 크게 구동증폭단과 전력증폭단 두 부분으로 나누어 구현하였으며, 전력증폭부를 구동하기 위한 구동단은 HP사의 MGA-64135와 Motorola사의 MRF-6401을 사용하였으며, 전력증폭단은 ERICSSON사의 PTE-10114와 PTF-10021을 사용하여 RP부, 온도보상회로, 출력 조절회로 및 출력 검출회로를 함께 집적화 하였다. 이득조절은 디지털 감쇠기를 사용하였으며, 출력신호의 세기를 검출하기 위하여 20 dB 방향성 결합기를 이용하였다. 제작된 3단 가변이득 전력증폭기는 20 MHz대역폭 내에서 소신호 이득이 41.6 dB, 37.6 dB, 33.2 dB 를 얻었으며, 입출력 정재파비는 1.3:1 이하, 12 dBm의 PldB, PldB 출력레벨에서 3 dB Back off 시켰을 때 36.5 dBc의 IM3를 얻었다. 1636.5 MHz 주파수에 대해 출력전력은 43 dBm으로서 설계시 목표로 했던 최대 출력전력 20 Watt를 얻었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권2호
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• pp.15-21
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• 2007

본 논문에서는 Impulse-radio-based Ultra Wideband (IR-UWB)를 이용한 에너지 검출 기반의 비동기 수신기에서 저사양의 ADC와 간단한 디지털 회로 만으로 이루어진 심벌 동기 획득(acquisition) 및 심벌 동기 추적(tracking) 방식을 제안한다. 기존의 심벌 동기 방식이 정확한 심벌 동기 '시점을 찾는 것에 초점을 맞추었다면, 제안하는 방식은 심벌 동기 '구간'을 찾아 그 구간 내에서 데이터를 판단함으로써 하드웨어 복잡성을 낮추었고, 전력 소모를 줄였다. 이를 위해 심벌 동기 구간에 해당하는 BDW (Bit Decision Window)를 정의하고 SNR(Signal to Noise Ratio), 하드웨어 자원 및 BDW의 크기와 BER (Bit Error Rate)와의 관계를 분석하였다. 주어진 SNR과 하드웨어 자원으로 BER을 최소화하기 위한 BDW의 크기를 구한다. 제안한 알고리즘은 실제 임펄스 채널 특성을 고려하여 모의실험을 통하여 검증하였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제14권5호
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• pp.658-665
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• 2014

The neural stimulators have been employed to the visual prostheses system based on the functional electrical stimulation (FES). Due to the size limitation of the implantable device, the smaller area of the unit current driver pixel is highly desired for higher resolution current stimulation system. This paper presents a 16-channel compact current-mode neural stimulator IC with digital to analog converter (DAC) sharing scheme for artificial retinal prostheses. The individual pixel circuits in the stimulator IC share a single 6 bit DAC using the sample-and-hold scheme. The DAC sharing scheme enables the simultaneous stimulation on multiple active pixels with a single DAC while maintaining small size and low power. The layout size of the stimulator circuit with the DAC sharing scheme is reduced to be 51.98 %, compared to the conventional scheme. The stimulator IC is designed using standard $0.18{\mu}m$ 1P6M process. The chip size except the I/O cells is $437{\mu}m{\times}501{\mu}m$.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제4권1호
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• pp.63-71
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• 2016

최근에 기계공학 교육에서 메카트로닉스 교육의 중요성은 많이 인식되고 있으나, 일반적으로 장비가 갖춰진 실험실에서만 실험실습교육이 이루어지고 있어, 학생들이 집에서 실습해 볼 수 없는 불편함이 있어왔다. 본 논문에서는 5V 소형전원, 브레드보드, 마이크로컨트롤러 및 각종 전자칩류, 스텝모터, 전기소자류, LED 등 소형 휴대용장비와 학생의 PC 를 활용하여, 디지틀논리회로, 7-LED 구동, 사각파신호생성, 마이크로컨트롤러 어셈블리 및 C 프로그래밍, 타이머 인터럽트, 스텝모터 구동 등을 실험실습하는 교육에 대해 소개한다. 개발된 강좌에서는 내용강의와 더불어 실험실습을 병행하되, 학생들에게 편리하고 값싸게 실험실습을 수행할 수 있는 환경을 제공하여, 학생들이 집에서 실험실습을 예습 및 복습할 수 있게 하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권1호
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• pp.147-151
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• 2017

원유 탱크나 가스 저장소 등과 같이 상시 폭발 가능한 농도의 지역을 0종 지역이라고 한다. 0종지역에서 각종 장비를 사용하기 위해서는 본질적으로 스파크가 일어나지 않는다는 것을 보증할 수 있는 본질안전인증을 득해야 한다. 본질안전인증을 취득하는 장치는 대부분 간단한 단품 소자이거나 장치가 대부분인데 본 연구에서는 수백가지 부품이 PCB 기판에 실장된 초음파 발생 장치와 마이크로컨트롤러가 포함된 전자전자회로를 본질안전인증을 취득하려고 하는 것이므로 매우 어려운 과정이었다. 본 연구를 통해 까다로운 본질안전인증을 대비한 회로 설계를 어떻게 해야 하는지에 대한 방법을 파악할 수 있게 되었으며 향후 본질안전인증을 취득하게 될 경우 본 연구의 결과를 이용하면 보다 용이하게 본질안전 회로를 설계할 수 있게 될 것이다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제43권3호
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• pp.51-59
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• 2006

본 논문에서는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변조 방식을 이용하여 수중 통신을 위한 우수한 성능의 초음파 송수신기를 설계하였다. 송신 장치에서는 전력 증폭기를 통해서 송신 센서를 구동하여 최대 음압 187dB re $1{\mu}Pa/V@1m$ 레벨까지 수중에서 정지 영상 정보를 송신하였다. 수신 장치에서는 수중을 통해 받은 신호를 100kHz의 샘플링 주파수로 디지털 변환하고 검파 및 디코딩 과정을 거친 정보가 송신된 영상 정보와 일치함을 확인하였다. 이 논문에서 제시한 시스템의 최대 통신가능 거리는 1.17Km이며 이 거리에서 정지 영상 전달상의 어려움을 극복하기 위해서 이를 보완할 수 있는 송수신 센서 및 회로개발의 주요 변수를 도출하고 구현하였으며 이를 분석하였다. 기존 대부분의 수중 통신은 음성 신호를 전달하였으나 본 논문에서는 정지 영상 정보를 전달하기위한 효율적인 수중 통신 시스템을 구축하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.175-184
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• 2016

본 논문에서는 기존의 LCR 미터에 의한 측정방식이 아니라 C/V(capacitance to voltage) 변환 방식을 이용하여 커패시턴스를 측정하는 방법을 제안하였다. 그리고 다중채널용 초음파 프로브 진단장치를 구현하기 위해 192채널들을 6개의 MUX(multiplexer) 채널로 변환하는 아날로그 MUX 회로를 설계하였다. 각각의 MUX 채널 회로별 전압을 다시 커패시턴스로 변환하는 회로특성이 다르기 때문에 각각의 MUX 채널별 디지털전압을 커패시턴스로 변환하는 변환함수를 최소 자승법을 이용하여 유도하였다. 개발된 시제품의 성능시험결과로 1회 측정시간이 4초 이내로 측정되었고, 192개 채널들의 반복적인 측정에서 최대값, 최소값, 평균값에 대한 측정 오차값이 5% 이내의 시험결과가 제시되었다.

• 센서학회지
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• 제23권5호
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• pp.332-336
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• 2014

In this paper, we propose a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) binary image sensor with a gate/body-tied (GBT) PMOSFET-type photodetector for high-speed operation. The GBT photodetector of an active pixel sensor (APS) consists of a floating gate ($n^+$-polysilicon) tied to the body (n-well) of the PMOSFET. The p-n junction photodiode that is used in a conventional APS has a good dynamic range but low photosensitivity. On the other hand, a high-gain GBT photodetector has a high level of photosensitivity but a narrow dynamic range. In addition, the pixel size of the GBT photodetector APS is less than that of the conventional photodiode APS because of its use of a PMOSFET-type photodetector, enabling increased image resolution. A CMOS binary image sensor can be designed with simple circuits, as a complex analog to digital converter (ADC) is not required for binary processing. Because of this feature, the binary image sensor has low power consumption and high speed, with the ability to switch back and forth between a binary mode and an analog mode. The proposed CMOS binary image sensor was simulated and designed using a standard CMOS $0.18{\mu}m$ process.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제29권6호
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• pp.443-450
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• 2008

The purpose of this study is to measure both ECG and BCG(Ballistocariograph) signal of a subject on moving or resting wheelchair and detect the heart rate and respiratory rate and transmit an event message to remote server on emergent situation. To acquire ECG and BCG data, amplifier circuits were composed to be suitable for their characteristics. The output signals were converted to digital data and stored in bio-signal archiving media(SD card). CDMA module was used to transmit the event data on ECG electrode detachment and the received data was monitored by the developed C# application program. 5 volunteers participated in the experiment to evaluate the validity of the developed device. When the event occurs in each subject, 48 Kbyte data, stored for 32 seconds from that point, was transmitted to remote server through CDMA cellular phone network correctly. The received data of ECG, BCG, and 3-axial acceleration could be archived in server and the heart rate and respiratory rate could be measured and analyzed. The developed device in this study could acquire the ECG and BCG data of subjects on wheelchair simultaneously and measure their heart rate and respiratory rate. In addition, event data was verified to be transmitted to remote server without any errors.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제35권5호
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• pp.231-236
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• 2008

본 논문에서는 FPGA 기반와 논리 회로를 에뮬레이션 하는 저비용 플랫폼인 LAPG-2의 구조 설계와 구현을 제안한다. 본 논문에서 제안한 에뮬레이션 플랫폼은 기존에 제안 LAPG(logic Analyzer and Pattern Generator)의 성능을 향상시키고, 더 많은 기능을 추가하였다. 따라서, LAPG-2는 기존 LAPG의 향상된 버전이라고 할 수 있다. 본 논문에서 제안한 LAPG-2는 크게 FPGA 기반 하드웨어 엔진과 에뮬레이션을 구동하고 결과를 모니터링 할 수 있는 소프트웨어 부분으로 구성된다. 호스트 컴퓨터와 FPGA 보드 사이의 양방향 직렬 통신 링크를 통한 새로운 통신 프로토콜을 제안함으로써 효과적인 상호 작용할 수 있는 검증 환경을 제공한다. 실험 결과, 본 논문에서 제안한 에뮬레이션 방법은 다른 방식들과 비교했을 때, $55%{\sim}99%$의 통신 오버헤드 절감 효과를 얻었다. 하드웨어 면적의 경우는, 간단한 회로보다 입출력 포트 수가 많은 복잡한 회로에서 보다 더 효율적이었다.