• 제목/요약/키워드: Parallel Power Amplifier

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Analysis and Design of a New Topology of Soft-Switching Inverters

  • Chen, Rong;Zhang, Jia-Sheng
    • Journal of Power Electronics
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    • 제13권1호
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    • pp.51-58
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    • 2013
  • This paper proposes the power conversion mechanism of a bailer-charge-transfer zero-current-switching (CT-ZCS) circuit. The operation modes are analyzed and researched using state trajectory equations. The topology of CT-ZCS based on soft-switching inverters offers some merits such as: tracking the input reference signal dynamically, bearing load shock and short circuit, multiplying inverter N+1 redundancy parallel, coordinating power balance for easy control, and soft-switching commutation for high efficiency and large capacity. These advantages are distinctive from conventional inverter topologies and are especially demanded in AC drives: new energy generation and grid, distributed generation systems, switching power amplifier, active power filter, and reactive power compensation and so on. Prototype is manufactured and experiment results show the feasibility and dynamic voltage-tracking characteristics of the topology.

Two-Paralleled PWM Power Amplifiers to Generate Highly Precise Gradient Magnetic Fields in MRI Systems

  • Watanabe, Shuji;Boyagoda, Prasanna;Takano, Hiroshi;Nakaoka, Mutsuo
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 1998년도 Proceedings ICPE 98 1998 International Conference on Power Electronics
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    • pp.569-574
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    • 1998
  • This paper presents a two-paralleled 4 quadrant DC chopper type PWM power conversion circuit in order to generate a gradient magnetic field in the Magnetic Resonance Imaging (MRI) system. This power amplifier is connected in parallel with the conventional 4-quadrant DC chopper using IGBTs at their inputs/outputs to realize further high-power density, high speed current tracking control, and to get a low switching ripple amplitude in a controlled current in the Gradient Coils (GCs). Moreover, the power conversion circuit has to realize quick rise/fall response characteristics in proportion to various target currents in GCs. It is proposed in this paper that a unique control scheme can achieve the above objective. DSP-based control systems realize a high control facility and accuracy. It is proved that the new control system will greatly enlarge the diagnostic target and improve the image quality of MRI.

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SCR 에 의한 직류회로차단기의 과부하차단특성개선 (A Study on DC Circuit Breaker using SCR Chung Hoo Park)

  • 박정후
    • 수산해양기술연구
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    • 제14권2호
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    • pp.89-95
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    • 1978
  • A SCR static breaker was studied on the Resistive and inductive load, then on the overload break circuit using operational Amplifier. In this paper, the principal circuit required for forced commutation was voltage commutation by the introduction of a parallel Capacitor. The results obtained are follows; 1. In thecondition that the tima constant of R-C circuit is larger than the turn off time of SCR, the breaker has low transient phenomena and no recovery vol age. 2. By using OP Amplifier on the load circuit, overcurrent trip point will be able to adjust to the wide range of over current. 3. In the over current qrcuit, the power loss was reduced remarkably.

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서브 나노초의 전자총 펄서 특성에 관한 연구 (A study on sub-nanosecoand pulser characteristic of electron gun)

  • 손윤규;장성덕;오종석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1662-1664
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    • 2003
  • An electron gun system for a nanosecond pulse linac has been built and tested. The gun grid is driven with a grid pulser, which consists of an avalanche transistor pulser and parallel triode amplifier. The amplifier is installed in an end hole of the electron gun and provided for power amplification and polarity change of the output pulses of the avalanche transistor pulser. An output pulse of 200 V and 2 ns FWHM was obtained by using the grid pulser of can type transistors. Measurements with a test bench show that the electron gun can deliver 2ns pulse with with currents larger than 3A.

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A 3.3-V Low-Power Compact Driver for Multi-Standard Physical Layer

  • Park, Joon-Young;Lee, Jin-Hee;Jeong, Deog-Kyoon
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제7권1호
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    • pp.36-42
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    • 2007
  • A low-power compact driver for multistandard physical layer is presented. The proposed driver achieves low power and small area through the voltage-mode driver with trans-impedance configuration and the novel hybrid driver,. In the voltage-mode driver, a trans-impedance configuration alleviates the problem of limited common-mode range of error amplifiers and the area and power overhead due to pre-amplifier. For a standard with extended output swing, only current sources are added in parallel with the voltage-mode driver, which is named a 'hybrid driver'. The hybrid architecture not only increases output swing but reduces overall driver area. The overall driver occupies $0.14mm^2$. Power consumptions under 3.3-V supply are 24.5 mW for the voltage-mode driver and 44.5 mW for the hybrid driver.

넓은 동작영역과 고속특성을 갖는 로그 증폭기의 설계 (Design of a wide dynamic range and high-speed logarithmic amplifier)

  • 박기원;송민규
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제39권7호
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    • pp.97-103
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    • 2002
  • 본 논문은 레이더 시스템이나 위성 통신용으로 사용되어지는 LVA(Logarithmic Video Amplifier) 설계에 관한 내용이다. 제안된 LVA는 입력단, 증폭단, 그리고 출력단으로 나뉘어진다. 넓은 동작 영역과 고속특성을 갖도록 새로운 직 ${\cdot}$ 병렬 구조를 제안하였으며 LVA와 전단인 Detector Diode와의 입력 범위 조절을 위하여 새로운 입력단을 설계하였다. 제안된 LVA는 1.5 um, 2-poly, 2-Metal, n-well, BiCMOS, 공정을 사용하였으며, 유효 칩 면적은 1310 um x 1540 um 고 10V 전압에서 190 mW 의 전력 소모를 나타내었다. 모의 실험 및 측정을 통하여 60 dB의 동작영역과 100 ns의 falling time을 나타내었다.

E-band low-noise amplifier MMIC with impedance-controllable filter using SiGe 130-nm BiCMOS technology

  • Chang, Woojin;Lee, Jong-Min;Kim, Seong-Il;Lee, Sang-Heung;Kang, Dong Min
    • ETRI Journal
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    • 제42권5호
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    • pp.781-789
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    • 2020
  • In this study, an E-band low-noise amplifier (LNA) monolithic microwave integrated circuit (MMIC) has been designed using silicon-germanium 130-nm bipolar complementary metal-oxide-semiconductor technology to suppress unwanted signal gain outside operating frequencies and improve the signal gain and noise figures at operating frequencies. The proposed impedance-controllable filter has series (Rs) and parallel (Rp) resistors instead of a conventional inductor-capacitor (L-C) filter without any resistor in an interstage matching circuit. Using the impedance-controllable filter instead of the conventional L-C filter, the unwanted high signal gains of the designed E-band LNA at frequencies of 54 GHz to 57 GHz are suppressed by 8 dB to 12 dB from 24 dB to 26 dB to 12 dB to 18 dB. The small-signal gain S21 at the operating frequencies of 70 GHz to 95 GHz are only decreased by 1.4 dB to 2.4 dB from 21.6 dB to 25.4 dB to 19.2 dB to 24.0 dB. The fabricated E-band LNA MMIC with the proposed filter has a measured S21 of 16 dB to 21 dB, input matching (S11) of -14 dB to -5 dB, and output matching (S22) of -19 dB to -4 dB at E-band operating frequencies of 70 GHz to 95 GHz.

밀리미터파 시스템 적용을 위한 5GHz, 0/180도 능동 위상변환기 설계 (5GHz, 0°/ 180° Active Phase Shifter Design for Millimeter-Wave Applications)

  • 박찬규;신동화;이동호
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.61-64
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    • 2017
  • 밀리미터파 위상배열시스템에 위상변환기는 개별안테나의 위상을 조절하는 핵심 부품이다. 본 논문은 손실이 큰 실리콘 웨이퍼의 위상변환기에 적용을 위한 설계 기법을 5GHz에서 검증한 내용을 담는다. 0/180도 2-State 위상변환기가 제작되었으며 그것은 2개의 2-Stage AMP를 병렬로 구성하였다. 각 State의 Gain을 동일하게 유지하기 위해서 0/180도 Delay 라인을 2-Stage AMP의 각 Stage 중간에 삽입하였다. 통상적으로 AMP를 병렬 연결할 때 Wilkinson Power Combiner/Divider과 같은 수동회로를 추가하지만 실리콘 웨이퍼에서는 이것으로 인해 큰손실이 발생할 수 있으므로 생략하고 직접 연결하였다. 제작결과 5GHz에서 12dB이득, 174도 위상차를 확인하여 본 설계 기법을 검증하였다.

디지털 입력 시그마-델타 변조 기반의 D급 오디오 증폭기 (A Digital Input Class-D Audio Amplifier)

  • 조준기;노진호;정태성;유창식
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권11호
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    • pp.6-12
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    • 2010
  • 본 논문에서는 시그마-델타 변조기에 기반 한 D급 오디오 증폭기를 제안한다. 16-비트 병렬의 디지털 입력신호는 4-차 디지털 시그마-델타 변조기에 의해 2-비트의 신호로 직렬화되고, 이 신호는 4-차 아날로그 시그마-델타 변조기로 인가된다. 아날로그 시그마 델타 변조기의 출력단의 파워 스위치는 3-레벨로 동작하며, 3-레벨의 펄스 밀도 변조(PDM) 출력 신호는 LC-필터를 통해 저역 통과되어 스피커에 전달된다. 아날로그 시그마-델타 변조기의 첫 단의 적분기는 디지털 시그마-델타 변조기의 출력으로부터 샘플된 이산 시간 영역의 신호를 입력으로 받아들이고, 동시에 파워 스위칭 단의 연속 시간 영역의 출력 신호를 부궤환(feedback) 받기 위해 스위치드-캐패시터 적분기와 연속시간 영역의 적분기를 혼합된 형태로 구현되었다. 제안된 클래스-D 오디오증폭기는 CMOS 0.13-um 공정을 이용해 제작되었으며 100-Hz 부터 20-kHz의 신호 주파수 영역에서 동작한다. 제작된 D급 오디오 증폭기는 4-${\Omega}$ 부하 저항에서 최대 18.3-mW을 내고 0.035-%의 전고조파 왜율(total harmonic distortion pluse noise : THD+N) 성분과 80-dB의 입력신호 대역폭(dynamic range)을 갖는다. 아날로그 및 디지털 변조기는 1.2-V 전원 전압으로 동작하며 총 457-uW의 전력을 소모한다.

RF 가열용 S-대역 반도체 전력 발진기 (S-Band Solid State Power Oscillator for RF Heating)

  • 장광호;김보기;최진주;최흥식;심성훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권2호
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    • pp.99-108
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    • 2018
  • 본 논문은 마그네트론 대체를 위한 반도체 전력 발진기 모듈 설계에 관련된 내용을 기술하였다. 300급 LDMOS 단일 전력 증폭기의 특성을 확인하였고 두 개를 결합하여 모듈을 구성하였다. 결합된 모듈에 delay-line feedback loop을 구성하고 위상 천이기를 이용하여 위상을 조절하여 발진기를 구동시켰다. 발진기 모듈 측정 결과 주파수 2.327 GHz에서 출력 800 W, 효율 58 %로 측정되었다. 이 결과는 시뮬레이션 결과와 유사한 특성을 보여준다.