• 전기전자학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.552-556
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• 2019

본 논문에서는 전류 제어 회로를 이용하여 load Transient response 특성을 향상시킨 capless LDO(low drop-out) 레귤레이터를 제안하였다. LDO 레귤레이터 내부의 오차증폭기와 패스 트랜지스터 사이에 전류 조절 회로를 두어 전압 라인에 들어오는 전류특성을 개선시켜 기존의 LDO 레귤레이터보다 향상된 transient 응답특성을 갖는다. 제안된 회로는 cadence의 virtuoso, spectre 시뮬레이터를 이용하여 0.18 um 공정에서 특성을 분석하였다. 실험 결과에 따르면, 제안된 회로 구성을 이용한 LDO의 load transient response는 기존 LDO과 비교하여 부하 전류가 rising time인 경우 1.954 us에서 1.378 us, falling time인 경우 19.48 us에서 13.33 us으로 약 29%, 28% 개선된 응답속도를 가진다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.598-603
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• 2020

본 논문에서는 Push-Pull 패스 트랜지스터 구조로 인하여 향상된 Load Transient 특성을 향상시킨 LDO(Low Drop-Out)를 제안하였다. LDO 레귤레이터 내부의 오차증폭기의 출력단과 패스 트랜지스터의 게이트단 사이에 제안된 Push-Pull 회로와 출력단에 Push-Pull 회로를 추가하여 전압 라인에 들어오는 Overshoot, Undershoot를 개선시켜 기존의 LDO 레귤레이터보다 개선된 Load Transient 특성의 델타 피크 전압 값을 갖는다. 제안하는 회로는 Cadence의 Virtuoso, Spectre 시뮬레이션을 이용하여 삼성 0.13um 공정에서 특성을 분석하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.722-726
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• 2019

본 논문에서는 고주파 영역에서의 전원잡음제거 (PSR) 특성이 개선된 low drop-out (LDO) 레귤레이터를 제안한다. 특히, PMOS 전력 스위치의 유한한 출력저항을 관통하는 고주파 전원잡음을 상쇄하기 위해 출력저항이 큰 NMOS 트랜지스터를 보상 회로로 추가하였다. 보상 트랜지스터에 의한 전원잡음제거는 해석적으로 설명하여 개선에 대한 방향을 제시하였다. $0.35{\mu}m$ 표준 CMOS 공정으로 회로를 제작하고 Spectre 시뮬레이션을 수행하여 10MHz에서 기존의 LDO 레귤레이터 대비 26dB의 PSR 개선을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.264-267
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• 2017

본 논문에서는 잡음 제거 회로를 이용하여 공급 전원 제거 비를 향상시킨 LDO(Low drop-out) 레귤레이터를 제안하였다. LDO 레귤레이터 내부의 오차증폭기와 패스 트랜지스터 사이에 잡음 제거 회로를 두어 전압 라인에서 들어오는 노이즈에 패스 트랜지스터가 받는 영향을 줄일 수 있게 설계하였으며, 기존의 LDO 레귤레이터와 동일한 레귤레이션 특성을 갖도록 했다. 제안한 회로는 0.18um 공정을 사용하였고 Cadence의 Virtuoso, Spectre 시뮬레이터를 사용하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.258-264
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• 2023

본 논문에서는 부하전류에 따라 LDO(Low Drop Out) 레귤레이터의 효과적인 동작과 파괴 방지를 위해 ESD(Electro Static Discharge) 보호회로를 내장한 LDO 레귤레이터를 제안한다. 제안하는 LDO 레귤레이터는 additional feedback current 회로구조를 이용하여 LDO 레귤레이터의 출력전압에 따라 더욱 효과적으로 패스 트랜지스터의 게이트 노드 전압을 조절할 수 있다. 또한 기존의 ESD 보호소자에 P+ bridge를 추가하여 SCR 루프 상의 전류 이득을 감소시켜 홀딩 전압을 약 2V 가량 높인 새로운 구조를 내장하여 ESD 상황에 대해 높은 신뢰성을 가질 것으로 예상된다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제12권3호
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• pp.313-319
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• 2012

The power supply rejection (PSR) of low drop-out (LDO) voltage regulator is improved by employing an error amplifier (EA) which is configured so the power supply noise be cancelled at the output. The LDO regulator is implemented in a 0.13-${\mu}m$ standard CMOS technology. The external supply voltage level is 1.2-V and the output is 1.0-V while the load current can range from 0-mA to 50-mA. The power supply rejection is 46-dB, 49-dB, and 38-dB at DC, 2-MHz, and 10-MHz, respectively. The quiescent current consumption is 65-${\mu}A$.

• 전자공학회논문지
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• 제50권10호
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• pp.239-244
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• 2013

본 논문에서는 고속 PMIC(Power Management Integrated Circuit) 회로를 위한 저전압 입력 보호기능을 가지는 UVLO(Under Voltage Lock Out) 기능이 탑재된 LDO(Low Drop-Out) 레귤레이터를 설계하였다. 설계된 LDO 레귤레이터는 밴드갭 기준전압 회로, 오차 증폭회로, 파워 트랜지스터 등으로 이루어지진다. LDO 레귤레이터는 5 V 전원전압으로부터 3.3 V 출력을 갖도록 설계되었으며, 저전압 입력보호 기능을 하는 UVLO 회로는 전원부와 파워 트랜지스터 사이에 삽입된다. 또한 UVLO는 5 V 구동전압에서, 하강 시 2.7 V 에서 LDO 레귤레이터 동작을 멈추게 하고, 구동전압 상승 시 4.0 V 에서 LDO 레귤레이터가 정상 동작한다. $1{\mu}m$ 20 V 고전압 CMOS 공정을 사용하여 모의실험 한 결과, 설계한 LDO 레귤레이터는 5.88 mV/V의 라인레귤레이션을 가지고, 부하전류가 0 mA에서 200 mA로 변할 때 27.5 uV/mA의 로드레귤레이션을 보였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.384-392
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• 2018

다중출력 LDO 레귤레이터는 다양한 공급 전압이 필요한 임베디드 시스템에서 변환 효율을 개선할 수 있는 방안이 된다. 다중 출력을 위한 시분할 구조에서 LDO의 피드백 인자가 작아지면 정착시간이 길어져서 리플 전압이 커진다. 제안하는 토폴로지에서는 기준 전압을 가변하여 일정한 피드백 인자를 구현함으로써 정착시간과 리플 특성을 개선한다. $0.35{\mu}m$ 표준 CMOS 공정으로 설계한 4 채널 프로토타입의 시뮬레이션 결과 제안하는 구조는 피드백 인자가 0.4 이하인 기존 회로보다 정착시간과 리플 특성이 2배 이상 개선되는 것을 입증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.71-80
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• 2015

한정된 배터리 용량으로 장시간 모바일 시스템을 구동시키기 위하여 저전력 설계에 대한 요구가 높아지면서 PMIC(Power Management IC)의 핵심 부분인 LDO(Low Drop-Out) 레귤레이터의 설계에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 논문에서는 Dongbu HiTek $0.5{\mu}m$ BCDMOS 공정을 이용하여 최적화 기법 중 하나인 기하 프로그래밍(Geometric Programming: GP)을 통해 외부 커패시터가 없는 LDO 레귤레이터의 성능을 최적화하였다. 계수가 양수인 단항식 (monomial)으로 모델링된 트랜지스터의 특성 파라미터들을 이용하여 안정도(stability)와 PSR(Power-Supply Rejection)과 같은 LDO 레귤레이터의 특성을 기하 프로그래밍(Geometric Programming: GP)에 적용 가능한 형태로 유도하였다. 위상 마진(phase margin)과 PSR 모델은 시뮬레이션 결과와 비교하였을 때 각각 평균 9.3 %와 13.1 %의 오차를 보였다. 제안한 모델을 사용하여 PSR 제약 조건이 바뀔 경우, 자동화된 회로 설계를 수행하였고, 모델의 정확도를 검증하였다. 본 논문에서 유도된 안정도와 PSR 모델을 이용하면 회로의 목표 성능이 변화하더라도 부가적인 설계 시간을 줄이면서 목표 성능을 가진 회로를 재설계하는 것이 가능할 것이다.

• 전기전자학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.214-220
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• 2013

본 논문에서는 패스 트랜지스터에 바디 구동 기술을 적용하여 면적을 감소시킨 LDO (Low drop-out) 레귤레이터를 제안하였다. 바디 구동 기술은 트랜지스터의 문턱전압 (Vth)을 감소시켜 드레인 전류를 증가시켜 전류 구동 능력을 향상시킨다. 본 논문에서는 LDO 레귤레이터의 패스 트랜지스터에 바디 구동 기술을 적용하여 면적을 감소시키고, 기존 LDO 레귤레이터와 동일한 성능을 유지하였다. 본 논문에서 제안하는 패스 트랜지스터는 동일한 성능 대비 면적은 5.5 % 감소 하였다. 본 논문에서 제안하는 LDO 레귤레이터는 2.7 V ~ 4.5 V의 입력 전압, 1.2 V ~ 3.3 V의 출력전압 범위를 가지며, 150 mA의 출력 전류를 공급한다.