본 논문은 센서 노드 응용을 위한 1MS/s의 샘플링 속도를 가지는 저전력 8비트 비동기 축차근사형(successive approximation register, SAR) 아날로그-디지털 변환기(analog-to-digital converter, ADC)를 제안한다. 이 ADC는 선형성을 개선하기 위해 부트스트랩 스위치를 사용하며, 공통모드 전압(Common-mode voltage, VCM) 기반의 커패시터 디지털-아날로그 변환기 (capacitor digital-to-analog converter, CDAC) 스위칭 기법을 적용하여 DAC의 전력 소모와 면적을 줄인다. 외부 클럭에 동기화해서 동작하는 기존 동기 방식의 SAR ADC는 샘플링 속도보다 빠른 클럭의 사용으로 인해 전력 소비가 커지는 단점을 가지며 이는 내부 비교를 비동기 방식으로 처리하는 비동기 SAR ADC 구조를 사용하여 해결할 수 있다. 또한, 낮은 해상도의 설계에서 발생하는 큰 디지털 전력 소모를 줄이기 위해 동적 논리 회로를 사용하여 SAR 로직를 설계하였다. 제안된 회로는 180nm CMOS 공정으로 시뮬레이션을 수행하였으며, 1.8V 전원전압과 1MS/s의 샘플링 속도에서 46.06𝜇W의 전력을 소비하고, 49.76dB의 신호 대 잡음 및 왜곡 비율(signal-to-noise and distortion ratio, SNDR)과 7.9738bit의 유효 비트 수(effective number of bits, ENOB)를 달성하였으며 183.2fJ/conv-step의 성능 지수(figure-of-merit, FoM)를 얻었다. 시뮬레이션으로 측정된 차동 비선형성(differential non-linearity, DNL)과 적분 비선형성(integral non-linearity, INL)은 각각 +0.186/-0.157 LSB와 +0.111/-0.169 LSB이다.
The thesis describes the design of 12bit digital-to-analog converter (DAC) which shows the conversion rate of 500MHz and the power supply of 3.3V with 0.35${\mu}m$ CMOS 1-poly 4-metal process for advanced wireless transceiver of high speed and high resolution. The proposed DAC employes segmented structure which consists of 6bit MSB, 3bit mSB, 3bit LSB for area efficiency Also, using a optimized aspect ratio of process and new triple diagonal symmetric centroid sequence for high yield and high linearity. The proposed 12bit current mode DAC was employs new deglitch circuit for the decrement of the glitch energy. Simulation results show the conversion rate of 500MHz, and the power dissipation of 85mW at single 3.3V supply voltage. Both DNL and INL are found to be smaller than ${\pm}0.65LSB/{\pm}0.8LSB$.
Since the nuclear power plants in Korea have been operated in 1979, the nondestructive testing (NDT) of pressure vessels and/or piping welds plays an important role for maintaining the safety and integrity of the plants. Ultrasonic method is superior to the other NDT method in the viewpoint of the detectability of small flaw and accuracy to determine the locations, sizes, orientations, and shapes. As the service time of the nuclear power plants is increased, the radiation level from the components is getting higher. In order to get more quantitative and reliable results and secure the inspector from the exposure to high radiation level, automation of the ultrasonic equipments has been one of the important research and development(R & D) subject. In this research, it was attempted to visualize the shape of flaws presented inside the specimen using a Modified C-Scan technique. In order to develope Modified C-Scan technique, an automatic ultrasonic scanner and a module to control the scanner were designed and fabricated. IBM-PC/XT was interfaced to the module to control the scanner. Analog signals from the SONIC MARK II were digitized by Analog-Digital Converter(ADC 0800) for Modified C-Scan display. A computer program has been developed and has capability of automatic data acquisition and processing from the digital data, which consist of maximum amplitudes in each gate range and locations. The data from Modified C-Scan results was compared with shape from artificial defects using the developed system. Focal length of focused transducer was measured. The automatic ultrasonic equipment developed through this study is essential for more accurate, reliable, and repeatable ultrasonic experiments. If the scanner are modified to meet to appropriate purposes, it can be applied to automation of ultrasonic examination of nuclear power plants and helpful to the research on ultrasonic characterization of the materials.
본 논문에서는 무선 USB 칩-셋 내 무선통신시스템단에 적용될 수 있는 6비트 800MS/s 플래쉬 A/D 변환기를 설계하였다. 기존의 A/D 변환기에서 서로 독립적으로 사용되던 오차보정회로단과 동기화단을 하나의 회로로 간소화 시켜서, 하드웨어에 대한 부담을 감소시켰다. 제안한 오차보정회로는 기존의 오차보정회로보다 MOS 트랜지스터의 수를 5개 감소시킬 수 있으며, 오차보정회로 한 개당 면적은 9% 정도 감소하게 된다. 설계된 A/D 변환기는 $0.18{\mu}m$ CMOS 1-poly 6-metal 공정으로 제작되었으며 측정 결과 입력 범위 0.8Vpp, 1.8V의 전원 전압에서 182mW의 전력 소모를 나타내었다. 800MS/s의 변환속도와 128.1MHz의 입력주파수에서 4.0비트의 ENOB을 나타내었다.
현재 레이다의 발전 형태는 기존의 능동위상배열에서 디지털형 위상배열로 진화하고 있다. 디지털형 위상배열은 수신빔을 자유롭게 구성할 수 있는 장점이 있다. 이를 가능하게 하려면 각각의 복사소자별 수신신호가 디지털화되어야 한다. 본 논문에서는 이를 위한 디지털 송수신모듈을 설계 및 제작하고 시험결과를 제시하여 가능성을 확인하고자 한다. 디지털 송수신모듈은 4개의 송수신 채널을 포함한 쿼드팩 형태로 구성하였다. 고출력 송신을 위해 각 채널별로 GaN 소재의 고출력증폭소자(HPA)를 사용하였으며, 송신파형 발생과 수신신호 디지털변환을 위해 송수신 집적소자를 적용한 디지털 회로를 적용하였다. 제작한 결과, 각 채널별로 송신출력은 350 W 이상, 수신이득은 47 dB, 수신잡음지수 2 dB 이하를 만족하였다. 또한 모듈 내에서 최종 광신호로 변환된 수신출력을 저장하고, 분석하여 수신 특성을 확인하였다.
이 논문은 seamless 주파수 트래킹 방법을 이용한 새로운 이중 루프 디지털 PLL(DPLL)을 제안한다. Coarse 루프와 fine 루프로 구성되는 이중 루프 구조는 빠른 획득 시간과 스위칭 잡음 억제를 위하여 successive approximation register기법과 TDC 회로를 사용하였다. 제안된 DPLL은 입력 주파수의 long-term 지터에 따른 지터 특성을 보상하기 위하여 Coarse와 fine의 코드 변환 주파수 트래킹 방법을 새로이 추가하였다. 또한, 제안된 DPLL은 넓은 주파수 동작 범위와 낮은 지터 특성 위하여 전류 제어 발진기와 V-I 변환기로 구성되는 전압제어 발진기를 채택하였다. 제안된 DPLL은 동부 하이텍 $0.18-{\mu}m$ CMOS 공정으로 구현하였으며 1.8V의 공급전압에서 0.4-2GHz의 넓은 동작 주파수 범위와 $0.18mm^2$의 적은 면적을 가진다. H-SPICE 시뮬레이션을 통하여, DPLL은 2GHz의 동작 주파수에서 18mW 파워소비와 전원잡음이 없는 경우 3psec이하의 p-p period 지터를 확인하였다.
Journal of information and communication convergence engineering
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제8권6호
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pp.671-676
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2010
In this paper, an effort has been made to design and develop a meteorological data logger for meteorological purpose. This data logger is proposed to be included various sensor interface that used in weather sensors. Besides, numbers of meteorological process libraries are added into this data logger to make it able to perform as unattended weather monitoring system. Data output of this data logger are also design to support multiple protocol that commonly used in data logger, and several communication devices that commonly used in the market. Each data that logged will be logged together with date and time and able to retrieve via serial port using hyper terminal. It is also configurable via serial port.
Park, Sangyong;Ryu, Hyuk;Sung, Eun-Taek;Baek, Donghyun
IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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제4권3호
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pp.145-148
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2015
In this letter, we present a new linearization method for a voltage controlled oscillator (VCO)-based quantizer in an analog-to-digital converter (ADC). The nonlinearity of the VCO generates unwanted harmonic spurs and reduces the signal-to-noise and distortion ratio (SNDR) of the VCO-based quantizer. This letter suggests a frequency-to-current feedback method to effectively suppress harmonic distortion. The proposed method decreases the harmonic spurs by more than 53 dB. And a VCO-based quantizer employing the proposed linearization method achieves a high SNDR of 74.1 dB.
The purpose of this paper is to find how to determine the parameters of the basic control system design such as hinge moment coefficients and to display the controllability of the ChangCong-91. Since the estimation from the flight test of real aircraft is the most reliable, we performed the flight test of ChangGong-91 to get the various parameters such as velocity, height, control force, control surface deflection, 3 axis acceleration, 3 axis angular rate, pitch angle, angle of attack temperature and so on. We recorded the flight test data in VHS tapes and stored them to personal computer using A/D(analog to digital) converter. Flight test was done in various conditions, and the acquired data was processed with parameter identification method such as least square method. These data will be utilized for the development of Autopilot System design and Control Loading System design.
Software Defined Radio(SDR)에서는 ADC를 안테나 가까이에 위치시키는 것을 목표로 하고 있다. 하지만 실제 RF 대역의 신호를 ADC를 이용해 디지털화 하는 방법은 아직 어렵다. 그래서 RF 대역의 신호를 IF 대역으로 하향 변환 후 샘플링을 하는 방법이 연구되고 있다. 이런 방법의 하나로, Sub-Sampling 방식은 발진기 없이 RF 대역의 신호를 IF로 변환할 수 있는 방법이다. Sub-Sampling 방법을 이용한다면 2개 이상의 밴드를 하향 변환할 수 있지만, RF 필터의 성능으로 인해 하향 변환된 신호간에 간섭이 작용할 수 있어 성능을 저하시킨다. 본 논문에서는 time division multiplexing(TDM) 방식을 이용해 2개 이상의 신호를 시간적으로 분리시킴으로써 RF 필터의 좋지 않은 성능으로 인해 발생할 수 있는 신호간 간섭을 피할 수 있는 방법을 제안한다. 이 방식은 샘플앤홀더에서 두 신호에 대한 시간적 분리와 Sub-Sampling을 동시에 구현함으로써 하드웨어적인 큰 변화 없이 신호를 수신할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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