• ETRI Journal
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• 제39권3호
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• pp.373-382
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• 2017

A new internally compensated low drop-out voltage regulator based on the cascoded flipped voltage follower is presented in this paper. Adaptive biasing current and fast charging/discharging paths have been added to rapidly charge and discharge the parasitic capacitance of the pass transistor gate, thus improving the transient response. The proposed regulator was designed with standard 65-nm CMOS technology. Measurements show load and line regulations of $433.80{\mu}V/mA$ and 5.61 mV/V, respectively. Furthermore, the output voltage spikes are kept under 76 mV for 0.1 mA to 100 mA load variations and 0.9 V to 1.2 V line variations with rise and fall times of $1{\mu}s$. The total current consumption is $17.88{\mu}V/mA$ (for a 0.9 V supply voltage).

• 전기전자학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.37-44
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• 2014

In this paper we present an LDO based on an error amplifier. The designed error amplifier has a gain of 89.93dB at low frequencies. This amplifier's Bandwidth is 50.8MHz and its phase margin is $59.2^{\circ}C$. Also we proposed a BGR. This BGR has a low output variation with temperature and its PSRR at 1 KHz is -71.5dB. For a temperature variation from $-40^{\circ}C$ to $125^{\circ}C$ we have just 9.4mV variation in 3.3V LDO output. Also it is stable for a wide range of output load currents [0-200mA] and a $1{\mu}F$ output capacitor and its line regulation and especially load regulation is very small comparing other papers. The PSRR of proposed LDO is -61.16dB at 1 KHz. Also we designed it for several output voltages by using a ladder of resistors, transmission gates and a decoder. Low power consumption is the other superiority of this LDO which is just 1.55mW in full load. The circuit was designed in $0.35{\mu}m$ CMOS process.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제4권5호
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• pp.371-378
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• 2015

In this paper, a different type of pulse width modulation (PWM) control scheme for a buck converter is introduced. The proposed buck converter uses PWM with frequency hopping and a low quiescent.current low dropout (LDO) voltage regulator with a power supply rejection ratio enhancer to reduce high spurs, harmonics and output voltage ripples. The low quiescent.current LDO voltage regulator is not described in this paper. A three-bit binary-to-thermometer decoder scheme and voltage ripple controller (VRC) is implemented to achieve low voltage ripple less than 3mV to increase the efficiency of the buck converter. An internal clock that is synchronized to the internal switching frequency is used to set the hopping rate. A center frequency of 2.5MHz was chosen because of the bluetooth low energy (BLE) application. This proposed DC-DC buck converter is available for low-current noise-sensitive loads such as BLE and radio frequency loads in portable communications devices. Thus, a high-efficiency and low-voltage ripple is required. This results in a less than 2% drop in the regulator's efficiency, and a less than 3mV voltage ripple, with -26 dBm peak spur reduction operating in the buck converter.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.1154-1162
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• 2016

본 논문에서는 이진 가중치 전류 기법을 이용한 고속 디지털 LDO(Low Dropout) 레귤레이터를 제안했다. 기존의 디지털 LDO는 일정량의 전류를 한 단계씩 제어하기 때문에 응답하는데 오랜 시간이 걸리며, 링잉 문제가 발생하게 된다. 이중 가중치 전류 기법은 링잉 문제를 제거함으로써 출력전압이 빠르게 안정화되도록 한다. 출력전압이 목표 전압에 안정적으로 도달하면, 디지털 LDO의 동작을 멈추는 프리즈 모드를 추가했다. 제안된 고속 응답 디지털 LDO는 출력 전원 전압이 급격히 바뀌는 시스템에서 응답속도가 느린 DC-DC 변환기와 함께 사용되어 출력전압을 빠르게 변하도록 한다. 제안된 디지털 LDO는 기존의 양방향 시프트 레지스터보다 면적이 56% 감소했고, 리플전압이 87% 감소했다. 제안된 디지털 컨트롤러는 $0.18{\mu}F$ CMOS 공정으로 제작되었다. $1{\mu}F$의 출력 캐패시터에서 정착시간이 $3.1{\mu}F$이고, 리플전압은 6.2mV 였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.1222-1228
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• 2010

고속 PMIC를 위한 빠른 천이 응답 시간을 가지는 CMOS LDO 레귤레이터를 설계하였다. 제안하는 LDO 레귤레이터 회로는 기준전압회로와 오류증폭회로, 파워 트랜지스터 등으로 이루어지며, 출력전압의 안정성을 높이기 위하여 오류증폭 회로와 파워 트랜지스터 사이에 버퍼로써 2단 광대역 OTA를 추가하였다. 기존의 연구에서 제안된 가장 간단하게 구현할 수 있는 버퍼로는 소스팔로워 구조가 있으나, 출력 스윙이 좁고 신호 대 잡음비가 저하되는 문제점이 있었다. 본 논문에서는 2단 광대역 OTA를 버퍼로 사용하여 LDO 전압 레귤레이터의 출력 특성을 개선하였다. $0.5{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 모의실험 한 결과, 라인 레귤레이션은 16 mV/V, 부하 레귤레이션 0.007 %/mA를 얻었다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권12호
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• pp.63-70
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• 2013

본 논문은 외부 커패시터 없이 광범위 하게 높은 전원 공급 잡음 제거비(PSRR)을 갖는 선형 정류기(LDO)에 관한 것이다. 제안된 LDO는 높은 PSRR과 안정도를 유지하기 하기 위해 nested Miller 보상 기술을 사용하였고, 내부적으로 캐스코드(cascode) 보상과 전류버퍼(current buffer) 보상 기술을 사용하였다. 또한 외부의 부하 커패시터가 없기 때문에 외부 하드웨어 비용을 최소화 하였고, 제안된 보상 기법을 사용하여 내부에 작은 커패시터를 사용하고도 안정도를 확보할 수 있었다. 설계된 LDO는 2.5V~4.5V의 입력 전압을 받아서 1.8V의 전압을 출력하고 최대 10mA의 부하 전류를 구동할 수 있다. 일반 0.18um CMOS 공정을 이용하여 제작하였고 면적은 300um X 120um 이다. 측정된 PSRR은 DC일 때 -76dB, 1MHz일 때 -43dB를 만족한다. 동작 전류는 25uA를 소모한다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권5호
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• pp.2134-2143
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• 2018

This work introduces a fault diagnosis method for transformer based on self-powered radio frequency identification (RFID) sensor tag and improved Hilbert-Huang transform (HHT). Consisted by RFID tag chip, power management circuit, MCU and accelerometer, the developed RFID sensor tag is used to acquire and wirelessly transmit the vibration signal. A customized power management including solar panel, low dropout (LDO) voltage regulator, supercapacitor and corresponding charging circuit is presented to guarantee constant DC power for the sensor tag. An improved band restricted empirical mode decomposition (BREMD) which is optimized by quantum-behaved particle swarm optimization (QPSO) algorithm is proposed to deal with the raw vibration signal. Compared with traditional methods, this improved BREMD method shows great superiority in reducing mode aliasing. Then, a promising fault diagnosis approach on the basis of Hilbert marginal spectrum variations is brought up. The measured results show that the presented power management circuit can generate 2.5V DC voltage for the rest of the sensor tag. The developed sensor tag can achieve a reliable communication distance of 17.8m in the test environment. Furthermore, the measurement results indicate the promising performance of fault diagnosis for transformer.