• 제목/요약/키워드: High voltage gain

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트랜스포머의 자가공진 특성을 이용한 고전압 트랜스포머 설계 (High Voltage Transformer Design using Self-Resonant Characteristics of Transformer)

  • 이승환;조대권
    • 전기전자학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.31-36
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    • 2014
  • 본 논문에서는 트랜스포머의 자가공진 특성에 대하여 분석하였으며, 부유용량과 권선량, 권선비에 따른 변화관계를 수식으로 정리하였다. 일반적으로 트랜스포머에서의 부유용량은 제작과 관련하여 불요인자로 간주되나, 모든 트랜스포머에서 내재하는 특성을 갖는다. 특히 고역의 구동 주파수에서는 해당 특성이 확연하게 나타남은 주지의 사실이며, 자기적 요소와 결합하여 특정주파수에서 공진형상을 유발한다. 출력이득 값이 높아야 하는 소형 고전압기기, 특히 의료용 응용전기기의 경우 트랜스포머의 자가공진 특성을 이용하면 트랜스포머 및 회로의 사이즈를 줄임과 동시에 시스템의 경량화가 가능하여 추가적 설계 기법으로 제안한다.

위성 통신 시스템을 위한 Ka-band 이득제어 CMOS 저잡음 증폭기 (Ka-Band Variable-Gain CMOS Low Noise Amplifier for Satellite Communication System)

  • 임혜민;정하연;이재용;박성규;박창근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제23권8호
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    • pp.959-965
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    • 2019
  • 본 논문에서는 CMOS 65-nm 공정을 이용하여 위성 통신 시스템에서 Ka-band를 지원하기 위한 저잡음 증폭기를 설계하였다. 제안된 저잡음 증폭기는 고이득 모드와 저이득 모드로 구성되어있으며, 입력신호의 크기에 따라 이득을 제어하도록 설계하였다. 전력소모를 줄이기 위해 회로 전체의 공급전압을 1 V 이하로 제한하였으며, 인버터 구조의 이득제어 회로에 대해 기술하였다. 제작된 회로의 크기를 줄이기 위해 3D EM 시뮬레이터를 사용하였으며, 패드를 포함하며 $0.33mm^2$의 면적을 갖는다. 제작된 증폭기는 3 dB 대역폭에서 -7 dB의 이득제어 범위를 가지며 반사계수는 고이득 모드에서 -6 dB, 저이득 모드에서 -15 dB 미만으로 측정되었다.

3상 PWM 인버터의 단일루프 전압제어기 설계 (Design of Single Loop Output Voltage Controller for 3 Phase PWM Inverterl)

  • 곽철훈;최규하
    • 전력전자학회논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.561-568
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    • 2003
  • PWM 인버터의 출력전압을 제어하는 방식에는 2가지 제어기법이 있다. 첫 번째 방법은 전류제어기를 사용하여 출력전압을 제어하는 이중 제어루프를 갖는 제어방식이며, 두 번째 방법은 단일루프만으로서 출력전압을 제어하는 제어방식이다. 일반적으로 3상 PWM 인버터의 제어기는 각상 제어 PI제어기, 2상 정지좌표계 PI제어기, 동기 좌표계 PI제어기로 구성되며, 각상제어 PI제어기를 이용하여 3상의 독립된 출력측 전압 및 전류를 제어하도록 구성된다. 단일루프 전압제어기는 높은 출력 임피던스의 경우 이중제어루프 도다 더 낮은 성능을 나타내기만, 낮은 출력임피던스의 경우에는 또는 부하범위에서 좋은 제어성능을 나타낸다. 또한 시뮬레이션과 실험을 통하여 이를 검증하였다.

PMS-PZT를 이용한 압전 변압기의 하이파워 시 출력 특성 (Output Characteristics of the PMS-PZT Piezoelectric Transformer Driving High Power Amplifier)

  • 김동수;김영덕;김광일;손준호;남효덕
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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    • pp.830-833
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    • 2004
  • Voltage step-down characteristics of Ring/Dot type piezoelectric transformer were examined with increasing input voltage from $10\;V_{pp}$ to $140V_{pp}$. Then the output load resistance was fixed to $125\;\Omega$. The voltage gain showed constant value till the input voltage of $70\;V_{pp}$. And then it linearly decreased till the input voltage of $140V_{pp}$. The output voltage of fabricated piezoelectric transformer increased with increasing input voltage. And driving frequencies when the output voltage was maximum value were changed according to input voltage. Frequency shifts and temperature rise of fabricated sample showed 2 kHz, $13^{\circ}C$, respectively when input voltage was changed from $10\;V_{pp}$ to $140V_{pp}$. Because of the temperature rise of fabricated piezoelectric transformer, the step-down characteristics of it was deteriorated above the input voltage of $70\;V_{pp}$.

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ECR 플라즈마와 습식 식각으로 게이트 리세스한 AlGaAs/InGaAs/GaAs PHEMT 소자의 전기적 특성연구 (A Study of Electrical Properties for AlGaAs/InGaAs/GaAs PHEMT s Recessed by ECR Plasma and Wet Etching)

  • 이철욱;배인호;최현태;이진희;윤형섭;박병선;박철순
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.365-370
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    • 1998
  • We studied a electrical properties in GaAs/AlGaAs/InGaAs pseudomorphic high electron mobility transistors(PHEMT s) recessed by electron cyclotron resonance(ECR) plasma and wet etching. Using the $NH_4OH$ solution, a nonvolatile AlF$_3$layer formed on AlGaAs surface after selective gate recess is effectively eliminated. Also, we controlled threshold voltage($V_th$) using $H_3PO_4$ etchant. We have fabricated a device with 540 mS/mm maximum transconductance and -0.2 V threshold voltage by using $NH_4OH$ and $H_3PO_4$dip after ECR gate recessing. In a 2-finger GaAs PHEMT with a gate length of 0.2$\mu m$ and width of 100 $\mu m$, a current gain of 15 dB at 10 GHz and a maximum cutoff frequency of 58.9 GHz have been obtained from the measurement of current gain as a function of frequency at 12mA $I_{dss}$ and 2 V souce-drain voltage.

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ACCELEROMETER SELECTION CONSIDERATIONS Charge and Integral Electronic Piezo Electric

  • Lally, Jim
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.1047-1051
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    • 2004
  • Charge amplifier systems benefit from the very wide dynamic range of PE accelerometers by offering flexibility in adjusting the electrical output characteristics such as sensitivity and range. They are well suited for operation at high temperatures. Modern charge systems feature improved low noise operation, simplified digital controls, and dual mode operation for operation with charge or IEPE voltage mode sensors. high impedance circuitry is not well suited for operation in adverse field or factory environments. The resolution of a PE accelerometer may not be specified or known since noise is a system consideration determined by cable length and amplifier gain. IEPE accelerometrs operate from a constant current power source, provide a high-voltage, low-impedance, fixed mV/g output. They operate through long, ordinary, coaxial cable in adverse environments without degradation of signal quality. They have limited high temperature range. IEPE sensors are simple to operate. Both resolution and operating range are defined specifications. Cost perchannel is lower compared to PE systems since low-noise cable and charge amplifiers are not required.

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바이어스 안정화 저항을 이용한 이동위성 통신용 광대역 수신단 구현 및 성능 평가에 관한 연구 (A Study on Fabrication and Performance Evaluation of Wideband Receiver using Bias Stabilized Resistor for the Satellite Mobile Communications System)

  • 전중성;김동일;배정철
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.569-577
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    • 1999
  • 본 논문에서는 이동위성통신용 광대역 수신단을 저잡음증폭기와 고이득증폭단으로 나누어서 구현 및 성능 평가를 하였다. 저잡음증폭기의 설계ㆍ제작에는 저잡음 GaAs FET인 ATF-10136파 내부정합된 MMIC인 VNA-25를 이용하였으며, 저잡음증폭기의 입력단 정합회로는 저항 결합회로, 전원회로는 자기 바이어스 회로를 사용하였다. INA-03184를 이용한 고이득증폭단은 양단 정합된 단일 증폭기 형태로 제작하였으며, 바이어스 안정화 저항을 사용하여 회로의 전압강하 및 전력손실을 가능한 줄이고 온도 안정성을 고려하여 능동 바이어스 회로를 사용하였으며, 스퓨리어스를 감쇠시키기 위해서 저잡음증폭기와 고이득증폭단 사이에 감쇠 특성이 우수한 대역통과 필터를 사용하였다. 측정 결과, 사용 주파수 대역내에서 55dB 이상의 이득, 50.83dBc의 스퓨리어스 특성 및 1.8. 1 이하의 입ㆍ출력 정재파비를 나타내었으며, 특히 1537.5 MHz에서 1 KHz 떨어진 점에서의 C/N비가 43.15 dB/Hz를 나타냄으로써 설계시 목표로 했던 사양을 모두 만족시켰다.

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SMPS용 전력소자가 내장된 PWM IC 설계에 관한 연구 (The Study on the design of PWM IC with Power Device for SMPS application)

  • 임동주;구용서
    • 전기전자학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.152-159
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    • 2004
  • 본 연구에서는 Bi-DMOS 기술을 이용하여 SMPS용 고내압 스윗칭 전력소자 내장형 one-chip PWM IC를 설계하였다. 기준전압회로는 다양한 온도와 공급전압의 변화에도 일정한 전압(5V)을 발생시킬 수 있도록 설계하였고, 오차 증폭기의 경우, 높은 dc gain$({\simeq}65.7db)$, unity frequency$({\simeq}189Khz)$, 적절한 $PM({\simeq}76)$를 가지면서 높은 입력저항을 갖도록 설계하였다. 비교기는 2단 구성으로 설계를 하였고, 삼각파 발생회로 경우, 외부 저항과 캐패시터를 이용해서 발진 주파수(20K), output swing 폭(3.5V)을 갖는 삼각파를 발생시켰다. 스윗칭 파워소자는 SOI 기판을 사용하고, 확장 드레인 영역의 길이와 도핑 농도를 적절히 조정, 350V급 내압을 갖는 n-LDMOSFET을 설계 하였다. 최종적으로, layout은 각 소자에 대한 디자인 룰(2um 설계 룰)을 설정하였고, Bi-DMOS 공정 기술을 바탕으로 PWM IC 회로와 n-LDMOSFET one-chip IC를 설계하였다.

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Small-Signal Analysis of a Differential Two-Stage Folded-Cascode CMOS Op Amp

  • Yu, Sang Dae
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제14권6호
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    • pp.768-776
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    • 2014
  • Using a simplified high-frequency small-signal equivalent circuit model for BSIM3 MOSFET, the fully differential two-stage folded-cascode CMOS operational amplifier is analyzed to obtain its small-signal voltage transfer function. As a result, the expressions for dc gain, five zero frequencies, five pole frequencies, unity-gain frequency, and phase margin are derived for op amp design using design equations. Then the analysis result is verified through the comparison with Spice simulations of both a high speed op amp and a low power op amp designed for the $0.13{\mu}m$ CMOS process.

낮은 드레인 전압을 가지는 13.56 MHz 고효율 Class E 전력증폭기 (13.56 MHz High Efficiency Class E Power Amplifier with Low Drain Voltage)

  • 이예린;정진호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권6호
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    • pp.593-596
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    • 2015
  • 본 논문은 무선전력전송 시스템에 활용할 수 있도록 낮은 드레인 전압에서 높은 효율을 가지는 class E 전력증폭기를 설계하였다. 붕괴전압이 40 V인 Si MOSFET을 이용하여 드레인 바이어스 전압이 12.5 V인 13.56 MHz 전력증폭기를 설계하였다. 출력 전력 및 효율을 개선하기 위하여 품질계수가 우수한 솔레노이드 인덕터를 제작하여 출력 정합회로에 사용하였다. 발진 방지와 간단한 회로 구성을 위하여 인덕터와 저항으로 입력 정합회로를 구성하였다. 측정 결과, 제작된 전력증폭기는 13.56 MHz에서 38.6 dBm의 출력전력과 16.6 dB의 전력이득, 그리고 89.3 %의 높은 전력부가효율을 보였다.