• 제목/요약/키워드: Linear gain

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제어입력 크기제한을 갖는 시스템에서 외란 응답 감소를 위한 이득 스케쥴 제어 - 이론 (Gain Scheduled Control for Disturbance Attenuation of Systems with Bounded Control Input - Theory)

  • 강민식
    • 한국정밀공학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.81-87
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    • 2006
  • A new gain-scheduled control design is proposed to improve disturbance attenuation for systems with bounded control input. The state feedback controller is scheduled according to the proximity to the origin of the state of the plant. The controllers is derived in the framework of linear matrix inequality(LMI) optimization. This procedure yields a linear time varying control structure that allows higher gain and hence higher performance controllers as the state move closer to the origin. The main results give sufficient conditions for the satisfaction of a parameter-dependent performance measure, without violating the bounded control input condition.

초고주파용 선형 이득 등화기 설계 및 제작 (Design and Implementation of Linear Gain Equalizer for Microwave band)

  • 김규환
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권11호
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    • pp.635-639
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    • 2016
  • 초고주파 대역에서 사용하는 소자들은 기생성분으로 인하여 주파수가 증가함에 따라 이득이 감소한다. 이러한 특성을 보상하기 위해 전자전과 같은 광대역 시스템에서는 반대의 기울기를 갖는 선형 이득 등화기가 필요하다. 본 논문에서는 18~40GHz 대역에서 사용할 수 있는 선형 이득 등화기를 설계하고 제작하였다. 설계와 제작의 오차를 줄이기 위하여 회로설계와 모멘텀 설계를 진행하였다. 구현 주파수 대역 내에서 가능한 기생성분을 최소화하기 위해 thin film 공정을 사용하였으며, 박막저항의 길이에 의한 파장 변화를 최소화하기 위해 100 ohm/square의 sheet resistance로 설계하였다. 본 선형 이득 등화기는 직렬 마이크로스트립 라인에 사분의 일 파장을 갖는 공진기를 저항으로 결합하는 구조이다. 모두 3개의 1/4 파장의 Short 공진기를 사용하였다. 제작된 선형 이득 등화기는 40GHz에서 -5dB 이상의 손실을 가졌으며, 18 ~ 40 GHz 대역에서 6dB 기울기를 나타내었다. 제작된 이득 등화기를 전자전 수신기와 같은 광대역 MMIC들이 다단으로 연결된 장치 내부에 사용한다면 주파수가 증가에 따른 이득 평탄도 악화를 감소시킬 수 있을 것이다.

A Single-Stage 37 dB-Linear Digitally-Controlled Variable Gain Amplifier for Ultrasound Medical Imaging

  • Cho, Seong-Eun;Um, Ji-Yong;Kim, Byungsub;Sim, Jae-Yoon;Park, Hong-June
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제14권5호
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    • pp.579-587
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    • 2014
  • This paper presents a variable gain amplifier (VGA) for an analog front-end (AFE) of ultrasound medical imaging. This VGA has a closed-loop topology and shows a 37-dB-linear characteristic with a single-stage amplifier. It consists of an op-amp, a non-binary-weighted capacitor array, and a gain-control block. This non-binary-weighted capacitor array reduces the required number of capacitors and the complexity of the gain-control block. The VGA has been fabricated in a 0.35-mm CMOS process. This work gives the largest gain range of 37 dB per stage, the largest P1 dB of 9.5 dBm at the 3.3-V among the recent VGA circuits available in the literature. The voltage gain is controlled in the range of [-10, 27] dB in a linear-in-dB scale with 16 steps by a 4-bit digital code. The VGA has a bandpass characteristic with a passband of [20 kHz, 8 MHz].

라플라시안 피라미드에서의 다중스케일 비선형 이득 조절을 이용한 DR 영상 개선 (DR Image Enhancement Using Multiscale Non-Linear Gain Control For Laplacian Pyramid Transformation)

  • 신동규;이진수;김성희;박인성;김동윤
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.199-204
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    • 2007
  • In digital radiography, to improve the contrast of digital radiography image, the multi-scale nonlinear amplification algorithm based on unsharp masking is one of the major image enhancement algorithms. In this paper, we used the Laplacian pyramid to decompose a digital radiography(DR) image. In our simulation, the DR image was decomposed into seven layers and the coefficients of the each layer was amplified with nonlinear function. We also imported a noise containment algorithm to limit noise amplification. To enhance the contrast of image, we proposed a new adaptive non-linear gain amplification coefficients. As a result of having applied to some clinical data, a detail visibility was improved significantly without unacceptable noise boosting. Images that acquired with the proposed adaptive non-linear gain coefficients have shown superior quality to those that applied similar gain control method and expected to be accepted in the clinical applications.

고속 동작을 위한 디지털 자동 이득 제어기 설계 (Design of Digital Automatic Gain Controller for the High-speed Processing)

  • 이봉근;이영호;강봉순
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제2권4호
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    • pp.71-76
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    • 2001
  • 본 논문에서는 5GHz 대역을 사용하는 고속 무선 LAN의 표준안의 IEEE 802.11a-1999 를 위한 디지털 자동 이득 제어기를 제언한다. 송수신간의 동기화를 위한 신호인 training symbol을 이용하여 수신기에 입력되는 신호의 이득을 측정한다. 측정된 이득을 이상적인 이득과 비교하여 갱신할 이득을 구한다. 갱신 이득은 신호를 증폭하는 GCA(Gain Controlled Amplifer)의 입력 전압으로 변환되어 신호의 증폭도를 제어하게 된다. 본 논문에서는 하드웨어 부담을 줄이기 위해 부분 선형 근사방법을 이용하여 갱신 이득을 본 논문에서 제안한 디지털 자동 이득 제어기는 VHDL을 이용하여 설계하였으며, Xilinx cAD tool을 이용하여 timing verification을 수행하였다.

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이득 설계가 간단한 선형전동기 구동용 고성능 통합 PID 위치제어기 구현 제2부: 이득설계 및 응용 (Implementation of the High Performance Unified PID Position Controller for Linear Motor Drive with Easy Gain Ajustment Part II - Gain Adjustment & Application)

  • 김준석
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제51권4호
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    • pp.195-202
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    • 2002
  • The high performance position controller named 'Unified PID Position Controller'is presented in part 1 of this paper. In part 2, we provide smart gain adjustment methods including the freedom utilizations for rare sensitivity toward the system parameter variation and for increasing the stiffness of the system. Owing to the provided gain tuning strategy, the overall system characteristics can be stabilized without over-shoot phenomena when the system parameter is changed in the rate of from 0.5 to 2∼4. Moreover, for the actual feasibility to the industrial fields, a simple butt effective anti-windup strategy prohibiting the integral component of the PID position controller from saturation is presented too. All of the presented algorithms are verified through the experiment works with commercial linear motor.

10MHz/77dB 다이내믹 영역을 가진 선형 가변 이득 증폭기 (10MHz/77dB dynamic range CMOS linear-in-dB variable gain amplifiers)

  • 차진엽;여환석;김도형;범진욱
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권8호
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    • pp.16-21
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    • 2007
  • 본 논문은 구조물 모니터링을 위한 광섬유 센서 시스템의 수신단 응용을 위한 CMOS 기반의 가변 이득 증폭기 집적회로 설계에 초점을 두고 있다. 차동증폭기와 선형 linear-in-dB 제어기를 사용한 3단 가변 이득 증폭기를 제시하였다. 제안된 가변이득 증폭기는 전류의 비에 의해 증폭기의 이득이 linear-in-dB 하게 조절되는 일반적인 가변 이득 증폭기의 변형된 형태이다. 본 논문에서 제안된 가변 이득 증폭기는 1.5 dB의 간격으로 77 dB의 다이내믹 영역을 가졌다. 이득오차는 77 dB 다이내믹 영역에서 1.5 dB 이하를 얻었다. 동작범위는 10 MHz를 얻었으며, 단일 1.8 V 전압에서 13.8 mW의 전력소모 특성을 보였다. 이 가변 이득 증폭기는 Magnachip 사의 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 구현되었으며, 유효면적은 $430{\mu}m{\times}350{\mu}m$ 이었다. 제안된 가변 이득 증폭기는 구조물 모니터링을 위한 광섬유 센서 시스템의 수신단에 적용이 가능하였다 측정 결과에 따라 제안된 방법은 다이내믹 영역의 증대와 좋은 linear-in-dB 특성 관점에서 유효하였다.

dB-선형적 특성을 가진 GPS 수신기를 위한 CMOS 가변 이득 증폭기 (dB-Linear CMOS Variable Gain Amplifier for GPS Receiver)

  • 조준기;유창식
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제48권7호
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    • pp.23-29
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    • 2011
  • 본 논문에서는 GPS 수신기를 위한 dB-선형 특성이 개선된 가변 이득 증폭기 회로를 제안한다. 제안된 dB-선형 전류 발생기는 dB-선형성 오차가 ${\pm}0.15$dB 이내로 개선되었다. 개선된 dB-선형 전류 발생기를 사용하여 GPS 수신기를 위한 가변 이득 증폭기를 설계였다. GPS 수신기의 IF 주파수는 4MHz를 가정하였고, 선형성 요구조건을 도출하여 만족하기 위해 최소 이득일때 24dBm의 IIP3를 만족하도록 하였다. 가변이득 증폭기는 3단으로 구성되어 있으며 DC-오프셋 제거 루프를 통하여 회로의 오프셋 전압을 보상하였다. 설계된 가변 이득 증폭기의 이득은 -8dB~52dB의 범위를 가지며 이득의 dB-선형성은 ${\pm}0.2$dB 이내를 충족한다. 3-dB 주파수 대역폭은 이득에 따라 35MHz~106MHz를 보인다. 가변 이득 증폭기는 CMOS 0.18${\mu}m$ 공정을 이용하여 설계되었으며 전력은 1.8V 전원 전압에서 3mW를 소비한다.

Design for High Gain Spiral Antenna by Added Conical Cavity Wall

  • Jeong, Jae-Hwan;Min, Kyeong-Sik;Kim, In-Hwan
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제13권3호
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    • pp.165-172
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    • 2013
  • This paper describes a design for a spiral antenna with a conical wall to obtain the high gain. The gain and the axial ratio of the spiral antenna were improved by a new design that included a conical wall and an optimized Archimedean slit on the ground plane in a conventional antenna with a circular cavity wall and a 4.5-turn slit. A gain improvement of 9.5 dBi higher and a good axial ratio of 1.9 dB lower were measured by the added conical wall and the newly designed slit from the current distribution control on the ground plane, respectively. The measured return loss, gain and axial ratio of the proposed antenna showed a good agreement with the simulated results. The proposed antenna will be applied to a non-linear junction detector system.

2링크 도립진자의 강인성 제어에 관한 연구 (LQG/LTR based Gain Scheduling Control of two link inverted Pendulum)

  • 김정중;이기상
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.428-430
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    • 1997
  • An LQG/LTR based gain scheduling control scheme for the two link inverted pendulum is presented. It is shown by simulation that the gain scheduling scheme based on the robust linear control theory still preserves the robust property of the linear control scheme and can be applied to control a class of nonlinear systems.

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