• 제목/요약/키워드: Log Amplifier

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광대역 고감도 DLVA 개발

  • 이두훈;김상진;김재연;조현룡;이정문;김상기
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제11권4호
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    • pp.39-52
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    • 2000
  • A design of 2 stage S-DLVA(successive detector log video amplifier) was studied to detect wide dynamic radar pulse ranging from -70 ㏈m to 0㏈m. A basic design idea was focused on the linear detection in logarithmic scale of wide dynamic range radar pulses from nosie-like weak power of -70 ㏈m to relatively high power 0 ㏈m. It is highly formidable, since it requires high speed detection less than 10 nsec over the operating frequency ranges from 6 to 18 ㎓. A limiter diode, a tunnel diode and an L17-C were used as a protecting device, a detector diode and a log video amplifier in companion as a single stage detector to give voltage output proportional to the input power of about 35 ㏈ dynamic range. A protype of 2-stage DLVA having one more single stage detector was fabricated with a 32 ㏈ low noise amplifier and a 3 ㏈ hybrid coupler to provide total 70 ㏈ dynamic range detection. The logging characteristics were measured to have log slope of 25m.V/㏈ against 70 ㏈ logging range from -55 ㏈m to +15 ㏈m, the log linearity of within +/- 1.5 ㏈, and tangential sensitivity was at -63 ㏈m. The pulse dynamics of rise time and recovery time were measured as 50 nsec and 1.2 $\mu$sec, respectively. The reason might be due to the parasitic capacitances of packaged limiter, tunnel diode, and L17-C.

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주파수 하향변환기를 이용한 전력증폭기의 IM 성분 검출기 설계 (Design of IM components detector for the Power Amplifier by using the frequency down convertor)

  • 김병철;박원우;조경래;이재범;전남규
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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    • pp.665-667
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    • 2010
  • 본 논문에서는 주파수 하향 변환기를 이용한 전력증폭기의 혼변조 성분 검출 방법을 제안하였다. 전력증폭기 출력 신호의 일부를 전력분배기를 통해 2개의 경로로 나누어 변환기의 RF, LO 단자에 각각 인가한 뒤 그 차 주파수를 얻고, 얻어진 차 주파수 중 필요한 성분인 3차와 5차의 차 성분만 여파기로 걸러 내어 이를 DC 전압으로 변환함으로써 전력 증폭기 출력 신호의 혼변조 성분의 크기를 알 수 있었다. 3W 전력증폭기의 Vgs를 변화시켜서 3차 혼변조 성분이 -26.4~+2.15dBm, 5차 혼변조 성분이 -34.2~-12.89dBm으로 변화하였을 때, 검출된 DC 전압 크기는 +0.72~+0.9V의 변화를 보였다.

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E급 증폭기의 바이어스 스위칭 회로를 이용한 HF-대역 자기장 통신 시스템 (HF-Band Magnetic-Field Communication System Using Bias Switching Circuit of Class E Amplifier)

  • 손용호;이준;조상호;장병준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권9호
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    • pp.1087-1093
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    • 2012
  • 본 논문에서는 ASK(Amplitude Shift Keying) 송신기, 한 쌍의 루프 안테나 및 ASK 수신기로 구성되는 HF-대역 자기장 통신 시스템을 구현하였다. 특히, E급 증폭기를 사용하는 ASK 송신기의 데이터 변조 방법으로 Drain 바이어스 전압을 입력 데이터에 따라 두 가지 레벨로 가변하여 공급하는 바이어스 스위칭 회로를 새롭게 제안하였다. E급 증폭기는 저가의 IRF510 power MOSFET를 이용하여 6.78 MHz에서 최대 5 W 출력과 동작 바이어스 전체에서 75 % 이상의 효율이 측정되었다. ASK 수신기는 Log 증폭기, 필터 및 비교기로 구현하여 -78 dBm의 수신 감도를 구현하였다. 자기장 통신 시스템의 최대 통신 거리를 예측하기 위하여 근역장과 원역장에서의 자기 장 유도식을 활용하여 전송 손실을 계산하는 방법을 고안하였다. 또한, $30{\times}30cm^2$ 크기의 사각형 루프 안테나쌍 을 이용한 실내 전송 실험을 수행하여 제시한 방법의 타당성을 확인하였다. 전송 손실 추정 결과, 1 W 출력과 -70 dBm 수신 감도를 가질 경우 최대 35 m의 수신거리가 계산되었다. 최종적으로 설계된 ASK 송신부와 ASK 수신부를 루프 안테나 쌍에 연결하여 5 m 거리에서 통신이 이루어짐을 확인하였다.

LMS채널에서 DVB-S2 시스템의 성능 분석 (Performance of DVB-S2 system in LMS Channel)

  • 한재신;조순기;서종수
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2011년도 하계학술대회
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    • pp.95-98
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    • 2011
  • DVB-S2 표준안에서는 다양한 부호화율과 그에 따른 변조 방식을 제공한다. 그리고 비선형 영역에서 동작하기 위하여 특정 성상도를 갖는 고차 변조 방식을 사용한다. 본 논문은 LMS (Land-Mobile-Satellite) 채널 환경에서 DVB-S2 시스템의 수신 성능을 분석한다. 또한 비선형 HPA (Non-liniear High Power Amplifier) 모델을 적용하여 수신 성능도 제시한다. LMS 채널 모델로는 Log-normal, Rician, Rayleigh등 단일 채널 모델이 합성된 Hybrid 채널을 사용한다. 비선형 HPA 모델은 Saleh 모델을 사용한다. 그리고 각각의 채널 환경에서 8PSK, 16APSK, 32APSK 변조 방식에 따른 BER을 제시하고 그 성능을 제시한다.

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SOA-Integrated Dual-Mode Laser and PIN-Photodiode for Compact CW Terahertz System

  • Lee, Eui Su;Kim, Namje;Han, Sang-Pil;Lee, Donghun;Lee, Won-Hui;Moon, Kiwon;Lee, Il-Min;Shin, Jun-Hwan;Park, Kyung Hyun
    • ETRI Journal
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    • 제38권4호
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    • pp.665-674
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    • 2016
  • We designed and fabricated a semiconductor optical amplifier-integrated dual-mode laser (SOA-DML) as a compact and widely tunable continuous-wave terahertz (CW THz) beat source, and a pin-photodiode (pin-PD) integrated with a log-periodic planar antenna as a CW THz emitter. The SOA-DML chip consists of two distributed feedback lasers, a phase section for a tunable beat source, an amplifier, and a tapered spot-size converter for high output power and fiber-coupling efficiency. The SOA-DML module exhibits an output power of more than 15 dBm and clear four-wave mixing throughout the entire tuning range. Using integrated micro-heaters, we were able to tune the optical beat frequency from 380 GHz to 1,120 GHz. In addition, the effect of benzocyclobutene polymer in the antenna design of a pin-PD was considered. Furthermore, a dual active photodiode (PD) for high output power was designed, resulting in a 1.7-fold increase in efficiency compared with a single active PD at 220 GHz. Finally, herein we successfully show the feasibility of the CW THz system by demonstrating THz frequency-domain spectroscopy of an ${\alpha}$-lactose pellet using the modularized SOA-DML and a PD emitter.

Clamping Op-Amp를 이용한 광대역 로그 비디오 증폭기의 선형성 개선에 관한 연구 (Study on the Development of Linearity of Broad-Band SDLVA Using Clamping Op-Amp)

  • 박종설;김종건;김점식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.641-647
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    • 2011
  • 본 논문은 0.5~2.0 GHz에서 -70~0 dBm의 동적 범위를 갖는 로그 비디오 증폭기(Successive Detecting Log Video Amplifier, 이하 SDLVA)를 설계 및 제작하였다. 제작된 SDLVA는 5단의 증폭기를 이용한 고주파 출력부, 2단의 로그검파기 그리고 선형성 개선을 위하여 클램핑 연산증폭기를 이용한 가산 회로로 구현하였다. 제작된 SDLVA의 측정 결과는 73 dB 이상의 소신호 이득과 10.1~12.2 dBm의 고주파 포화 출력 특성을 갖는다. 그리고 -70~0 dBm 입력 시 25 mV/ dB${\pm}$1.0 mV의 기울기를 갖고 ${\pm}$1.5 dB 이하의 선형 특성을 갖는 비디오 신호를 출력한다.

반도체 광증폭기를 이용한 전계흡수 광변조기 비선형성 보상 (Nonlinearity Compensation of Electroabsorption Modulator by using Semiconductor Optical Amplifier)

  • 이창현;손성일;한상국
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제37권5호
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    • pp.23-30
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    • 2000
  • 지수함수형태의 전달함수를 갖는 전계흡수 광변조기(electroabsorption modulator: EAM)의 비선형성 보상을 위해 로그함수형태의 전달함수를 갖는 반도체 광증폭기(semiconductor optical amplifier : SOA)를 이용한다. 우선 SOA의 전달함수는 EAM의 전달함수와 역함수 관계를 갖기 때문에 EAM의 상호변조왜곡 (intermodulation distortion: IMD)을 보상한다. 더불어 SOA가 제공하는 이득에 의해 변조신호는 증폭되어진다. 이 두 가지에 의해 EAM의 SFDR(spurious free dynamic range)은 증가한다. 이때 SOA는 EAM 뒷단에 직렬로 연결되어 이득포화영역에서 동작되어진다. EAM의 IMD 보상을 향상시키기 위해서는 SOA의 이득을 증가시켜 이득포화영역 기울기를 증가시켜야 한다. 하지만 SOA의 이득 증가에 따라 ASE 잡음도 증가하여 시스템의 잡음레벨을 높여 EAM의 SFDR은 감소한다. 즉 SOA의 이득포화영역 기울기와 ASE 잡음은 이득에 대해 trade-off를 가지게 되고 모의실험 결과 이득이 약 8㏈일 때 최적화 된다. 이 지점에서 EAM의 SFDR 향상은 약 9㏈였다. SOA를 사용한 EAM 선형성 향상 방법은 구성이 간편하고 3개의 소자를 집적할 경우 낮은 삽입손실, 낮은 편광의존성, 낮은 처핑 등 효율적인 아날로그 광변조기로 이용될 수 있다.

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Palm-Size-Integrated Microwave Power Module at 1.35-GHz for an Atmospheric Pressure Plasma for biomedical applications

  • Myung, C.W.;Kwon, H.C.;Kim, H.Y.;Won, I.H.;Kang, S.K.;Lee, J.K.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.498-498
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    • 2013
  • Atmospheric Pressure Plasmas have pioneered a new field of plasma for biomedical application bridging plasma physics and biology. Biological and medical applications of plasmas have attracted considerable attention due to promising applications in medicine such as electro-surgery, dentistry, skin care and sterilization of heat-sensitive medical instruments [1]. Traditional approaches using electronic devices have limits in heating, high voltage shock, and high current shock for patients. It is a great demand for plasma medical industrial acceptance that the plasma generation device should be compact, inexpensive, and safe for patients. Microwave-excited micro-plasma has the highest feasibility compared with other types of plasma sources since it has the advantages of low power, low voltage, safety from high-voltage shock, electromagnetic compatibility, and long lifetime due to the low energy of striking ions [2]. Recent experiment [2] shows three-log reduction within 180-s treatment of S. mutans with a low-power palm-size microwave power module for biomedical application. Experiments using microwave plasma are discussed. This low-power palm-size microwave power module board includes a power amplifier (PA) chip, a phase locked loop (PLL) chip, and an impedance matching network. As it has been a success, more compact-size module is needed for the portability of microwave devices and for the various medical applications of microwave plasma source. For the plasma generator, a 1.35-GHz coaxial transmission line resonator (CTLR) [3] is used. The way of reducing the size and enhancing the performances of the module is examined.

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음향 기반 물 사용 활동 감지용 엣지 컴퓨팅 시스템 (The Edge Computing System for the Detection of Water Usage Activities with Sound Classification)

  • 현승호;지영준
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.147-156
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    • 2023
  • Efforts to employ smart home sensors to monitor the indoor activities of elderly single residents have been made to assess the feasibility of a safe and healthy lifestyle. However, the bathroom remains an area of blind spot. In this study, we have developed and evaluated a new edge computer device that can automatically detect water usage activities in the bathroom and record the activity log on a cloud server. Three kinds of sound as flushing, showering, and washing using wash basin generated during water usage were recorded and cut into 1-second scenes. These sound clips were then converted into a 2-dimensional image using MEL-spectrogram. Sound data augmentation techniques were adopted to obtain better learning effect from smaller number of data sets. These techniques, some of which are applied in time domain and others in frequency domain, increased the number of training data set by 30 times. A deep learning model, called CRNN, combining Convolutional Neural Network and Recurrent Neural Network was employed. The edge device was implemented using Raspberry Pi 4 and was equipped with a condenser microphone and amplifier to run the pre-trained model in real-time. The detected activities were recorded as text-based activity logs on a Firebase server. Performance was evaluated in two bathrooms for the three water usage activities, resulting in an accuracy of 96.1% and 88.2%, and F1 Score of 96.1% and 87.8%, respectively. Most of the classification errors were observed in the water sound from washing. In conclusion, this system demonstrates the potential for use in recording the activities as a lifelog of elderly single residents to a cloud server over the long-term.