• 제목/요약/키워드: Parallel error amplifier

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Application of Fuzzy Integral Control for Output Regulation of Asymmetric Half-Bridge DC/DC Converter with Current Doubler Rectifier

  • Chung, Gyo-Bum;Kwack, Sun-Geun
    • Journal of Power Electronics
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    • 제7권3호
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    • pp.238-245
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    • 2007
  • This paper considers the problem of regulating the output voltage of a current doubler rectified asymmetric half-bridge (CDRAHB) DC/DC converter via fuzzy integral control. First, we model the dynamic characteristics of the CDRAHB converter with the state-space averaging method, and after introducing an additional integral state of the output regulation error, we obtain the Takagi-Sugeno (TS) fuzzy model for the augmented system. Second, the concept of parallel distributed compensation is applied to the design of the TS fuzzy integral controller, in which the state feedback gains are obtained by solving the linear matrix inequalities (LMIs). Finally, numerical simulations of the considered design method are compared to those of the conventional method, in which a compensated error amplifier is designed for the stability of the feedback control loop.

병렬 오차 증폭기 구조를 이용하여 과도응답특성을 개선한 On-chip LDO 레귤레이터 설계 (Design of a On-chip LDO regulator with enhanced transient response characteristics by parallel error amplifiers)

  • 손현식;이민지;김남태;송한정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권9호
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    • pp.6247-6253
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    • 2015
  • 본 논문은 병렬 오차 증폭기 구조를 적용하여 과도응답특성 개선한 LDO 레귤레이터를 제안한다. 제안하는 LDO 레귤레이터는 고 이득, 좁은 주파수 대역의 오차증폭기 (E/A1)와, 저 이득, 넓은 주파수 대역의 오차증폭기 (E/A2)로 이루어지며, 두 오차증폭기를 병렬 구조로 설계해서 과도응답특성을 개선한다. 또한 슬루율을 높여주는 회로를 추가하여 회로의 과도응답특성을 개선하였다. 극점 불할 기법을 사용하여 외부 보상 커패시터를 온 칩 화하여 IC 칩 면적을 줄여 휴대기기 응용에 있어서도 적합하게 설계 하였다. 제안된 LDO 레귤레이터는 매그나칩/하이닉스 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 회로설계 하였고 칩은 $500{\mu}m{\times}150{\mu}m$ 크기로 레이아웃을 실시하였다. 모의실험을 한 결과, 2.7 V ~ 3.3 V의 입력 전압을 받아서 2.5 V의 전압을 출력하고 최대 100 mA의 부하 전류를 출력한다. 레귤레이션 특성은 100 mA ~ 0 mA에서 26.1 mV의 전압변동과 510 ns의 정착시간을 확인하였으며, 0 mA에서 100 mA의 부하 변동 시 42.8 mV의 전압 변동과 408 ns의 정착 시간을 확인하였다.

Integrated Current-Mode DC-DC Buck Converter with Low-Power Control Circuit

  • Jeong, Hye-Im;Lee, Chan-Soo;Kim, Nam-Soo
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제14권5호
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    • pp.235-241
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    • 2013
  • A low power CMOS control circuit is applied in an integrated DC-DC buck converter. The integrated converter is composed of a feedback control circuit and power block with 0.35 ${\mu}m$ CMOS process. A current-sensing circuit is integrated with the sense-FET method in the control circuit. In the current-sensing circuit, a current-mirror is used for a voltage follower in order to reduce power consumption with a smaller chip-size. The N-channel MOS acts as a switching device in the current-sensing circuit where the sensing FET is in parallel with the power MOSFET. The amplifier and comparator are designed to obtain a high gain and a fast transient time. The converter offers well-controlled output and accurately sensed inductor current. Simulation work shows that the current-sensing circuit is operated with an accuracy of higher than 90% and the transient time of the error amplifier is controlled within $75{\mu}sec$. The sensing current is in the range of a few hundred ${\mu}A$ at a frequency of 0.6~2 MHz and an input voltage of 3~5 V. The output voltage is obtained as expected with the ripple ratio within 1%.

Bi-Orthogonal Modulation을 이용한 Multi-code Parallel Combinatory CDMA System의 성능 개선 및 진폭 변동 감소 방안 (Performance Improvement and Envelope Variation Reduction of Multi-Code Parallel Combinatory CDMA Systems Using Bi-Orthogonal Modulation)

  • 임승환;신요안
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 제13회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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    • pp.951-954
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    • 2000
  • In this paper, we present a multi-code parallel combinatory CDMA system using bi-orthogonal modulation to reduce envelope variation and improve bit error. .rate (BER) performance. In general, the dynamic range of the amplitude of the transmit signal is very large in the case of conventional multi-code CDMA systems, resulting in severe nonlinear distortion due to high power amplifier and thus significant BER performance degradation. The proposed system exhibits reduction of peak-to-average power ratio (PAPR) of the transmit signal amplitudes and significant performance improvement. We verify the performance of the proposed system by computer simulations under AWGN channel and flat fading channel.

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10-비트 200MS/s CMOS 병렬 파이프라인 아날로그/디지털 변환기의 설계 (The Design of 10-bit 200MS/s CMOS Parallel Pipeline A/D Converter)

  • 정강민
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제11A권2호
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    • pp.195-202
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    • 2004
  • 본 연구에서 매우 정밀한 샘플링을 필요로 하는 고해상도 비디오 응용면을 위하여 병렬 파이프라인 아날로그 디지털 변환기(ADC)를 설계하였다. 본 ADC의 구조는 4 채널의 10-비트 파이프라인 ADC를 병력 time-interleave로 구성한 구조로서 이 구조에서 채널 당 샘플링 속도의 4배인 200MS/s의 샘플링 속도를 얻을 수 있었다. 변환기에서 핵심이 되는 구성요소는 Sample and Hold 증폭기(SHA), 비교기와 연산증폭기이며 먼저 SHA를 전단에 설치하여 시스템 타이밍 요구를 완화시키고 고속변환과 고속 입력신호의 처리론 가능하게 하였다. ADC 내부 단들의 1-비트 DAC, 비교기 및 2-이득 증폭기는 한 개의 switched 캐패시터 회로로 통합하여 고속동작은 물론 저 전력소비가 가능한 특성을 갖도록 하였다. 본 연구의 연산증폭기는 2단 차동구조에 부저항소자를 사용하여 높은 DC 이득을 갖도록 보강하였다. 본 설계에서 각 단에 D-플립플롭(D-FF)을 사용한 지연회로를 구성하여 변환시 각 비트신호를 정렬시켜 타이밍 오차를 최소화하였다. 된 변환기는 3.3V 공급전압에서 280㎽의 전력소비를 갖고 DNL과 INL은 각각 +0.7/-0.6LSB, +0.9/-0.3LSB이다.

16-QAM-Based Highly Spectral-Efficient E-band Communication System with Bit Rate up to 10 Gbps

  • Kang, Min-Soo;Kim, Bong-Su;Kim, Kwang Seon;Byun, Woo-Jin;Park, Hyung Chul
    • ETRI Journal
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    • 제34권5호
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    • pp.649-654
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    • 2012
  • This paper presents a novel 16-quadrature-amplitude-modulation (QAM) E-band communication system. The system can deliver 10 Gbps through eight channels with a bandwidth of 5 GHz (71-76 GHz/81-86 GHz). Each channel occupies 390 MHz and delivers 1.25 Gbps using a 16-QAM. Thus, this system can achieve a bandwidth efficiency of 3.2 bit/s/Hz. To implement the system, a driver amplifier and an RF up-/down-conversion mixer are implemented using a $0.1{\mu}m$ gallium arsenide pseudomorphic high-electron-mobility transistor (GaAs pHEMT) process. A single-IF architecture is chosen for the RF receiver. In the digital modem, 24 square root raised cosine filters and four (255, 239) Reed-Solomon forward error correction codecs are used in parallel. The modem can compensate for a carrier-frequency offset of up to 50 ppm and a symbol rate offset of up to 1 ppm. Experiment results show that the system can achieve a bit error rate of $10^{-5}$ at a signal-to-noise ratio of about 21.5 dB.

비선형 육상이동위성 채널에서 OFDM M-ary PSK 시스템의 수신성능 개선방안 (Performance Improvement of OOFDM M-ary PSK System In a Nonlinear Land Mobile Satellite Channel)

  • 허정철;한문용;이상진;서종수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제26권4B호
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    • pp.520-527
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    • 2001
  • 육상이동위성 채널에서 고속 광대역의 정보를 효율적으로 전송하기 위한 최적 방안으로 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) M-ary PSK를 들 수 있다. 그러나 가입자 단말기 또는 위성중계기의 송신단 고출력 증폭기(HPA : High Power Amplifier)를 전력효율적인 비선형 mode에서 동작할 때, OFDM M-ary PSK 시스템의 최대 전력 대 평균전력의 비(PAPR : Peak-to-Average Power Ratio)가 부바송파 개수만큼 선형적으로 커져 단일 반송파 변조방식에 비해 비선형 왜곡에 의한 성능 열화가 심각하다. 본 논문에서는 이와 같은 성능 열화를 개선하기 위하여 전송채널에서 대역효율과 BER(Bit Error Rate) 성능이 우수한 PC(Parallel Combinatory) OFDM 방식과 개선된 PAPR을 가지는 PTS(Partial Transmit Sequence) OFDM 방식을 결합한 Combined PC & PTS OFDM 방식을 제안하고 그 성능을 분석하였다.

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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.

0.25 ㎛ GaAs pHEMT 공정을 이용한 X-대역 코아-칩의 설계 (Design of X-band Core Chip Using 0.25-㎛ GaAs pHEMT Process)

  • 김동석;이창대;이동현;염경환
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권5호
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    • pp.336-343
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    • 2018
  • 본 논문에서는 Win 사의 상용 $0.25{\mu}m$ GaAs pHEMT 공정 기술을 이용하여 X-대역(10.5~13 GHz)에서 동작하는 수신부 코아-칩의 설계 및 제작을 보였다. X-대역 코아-칩은 저잡음증폭기, 4-비트 위상천이기, 직렬-병렬 컨버터(SPC: Serial to parallel data converter)로 구성되며, 크기는 $1.75{\times}1.75mm^2$로 지금까지 보고된 코아-칩 중 가장 소형의 크기를 갖는다. 사용 주파수 대역에서 이득 및 잡음지수는 각각 10 dB 이상, 2 dB 미만, 입출력 반사손실은 10 dB 미만이다. RMS 위상 오차는 12.5 GHz에서 $5^{\circ}$ 미만, P1dB는 2 dBm으로 타 코아-칩과 대등한 성능을 갖는다. 제작된 코아칩은 조립의 편의를 제공하기 위해 $3{\times}3mm^2$ 크기를 갖는 QFN 패키지로 패키지되었으며, 패키지된 코아-칩의 성능은 칩-자체의 성능과 거의 같음을 확인하였다.

PFC용 부스트 컨버터의 효율 개선에 관한 연구 (A Study on the Efficiency Improvement of Boost Converter for Power Factor Correction)

  • 전내석;전수균;이성근;길경석;김윤식
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1094-1096
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    • 2002
  • A new technique for improving the efficiency of single-phase high-frequency boost converter is proposed. This converter includes an additional low-frequency boost converter which is connected to the main high-frequency switching device in parallel. The additional converter is controlled at lower frequency. Most of the current flows in the low-frequency switch and so, high-frequency switching loss is greatly reduced accordingly. Both switching device are controlled by a simple method; each controller consists of a comparator, a frequency generator and an error amplifier. The converter works cooperatively in high efficiency and acts as if it were a conventional high-frequency boost converter with one switching device, The proposed method is verified by simulation and experiment. This paper describes the converter configuration and design, and discusses the steady-state performance concerning the switching loss reduction and efficiency improvement.

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