• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제43권11호
• /
• pp.98-104
• /
• 2006

기존의 버스트 모드 자동전력제어 회로는 저 전력과 단일 칩화에 적합한 효율적인 구조인 반면에 데이터 율(data rate)이 높아짐에 따라 영의 밀도(zero density) 영향을 심하게 받아 에러를 야기하였다. 본 논문에서는 더블 게이트 MOS와 MOS다이오드를 이용하여 주입전류의 불균형을 보상하는 할 수 있는 새로운 구조의 첨두 비교기를 고안하고 이를 자동전력제어 회로에 적용하여 높은 데이터 율에서도 영의 밀도 변화에 강한 버스트 모드 자동전력제어 회로를 제안하였다. 제안한 자동전력제어 회로 내의 첨두 비교기는 높은 데이터 율에서 영의 밀도 변화에도 불구하고 정확한 전류비교 기준점을 견지하며 에러 없이 정상동작 하였다. 또한 제안한 첨두 비교기는 저전력 구조이고 대용량의 커패시터가 사용되지 않아 단일 칩화에도 적합하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제41권4호
• /
• pp.67-74
• /
• 2004

기존의 버스트 모드 자동전력제어 회로는 데이터 율이 증가함에 따라 마크밀도 변화 영향을 심하게 받아 에러를 야기하였다. 이 문제를 해결하기 위해 높은 데이터 율에서도 마크밀도의 영향을 배제시킬 수 있는 새로운 구조의 첨두 비교기를 고안하고 이를 자동전력제어 회로에 적용하여 마크밀도 변화에 강한 버스트 모드 자동전력제어 회로를 제안하였다. 제안한 자동전력제어 회로 내의 첨두 비교기는 높은 데이터 율에서 뿐만 아니라 광범위한 기준전류 및 차 전류 변화에서도 미소한 마크밀도 변화 영향만을 보여 마크밀도 변화에 매우 강한 특성을 확인 할 수 있었다.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
• /
• 제4권3호
• /
• pp.183-188
• /
• 2015

A 10-bit 10MS/s low power consumption successive approximation register (SAR) analog-to-digital converter (ADC) using a straightforward capacitive digital-to-analog converter (DAC) is presented in this paper. In the proposed capacitive DAC, switching is always straightforward, and its value is half of the peak-to-peak voltage in each step. Also the most significant bit (MSB) is decided without any switching power consumption. The application of the straightforward switching causes lower power consumption in the structure. The input is sampled at the bottom plate of the capacitor digital-to-analog converter (CDAC) as it provides better linearity and a higher effective number of bits. The comparator applies adaptive power control, which reduces the overall power consumption. The differential prototype SAR ADC was implemented with $0.18{\mu}m$ complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) technology and achieves an effective number of bits (ENOB) of 9.49 at a sampling frequency of 10MS/s. The structure consumes 0.522mW from a 1.8V supply. Signal to noise-plus-distortion ratio (SNDR) and spurious free dynamic range (SFDR) are 59.5 dB and 67.1 dB and the figure of merit (FOM) is 95 fJ/conversion-step.

• 센서학회지
• /
• 제32권6호
• /
• pp.432-440
• /
• 2023

This study introduces an efficient readout circuit designed for two-electrode electrocardiogram (ECG) recording, characterized by its low-noise and low-power consumption attributes. Unlike its three-electrode counterpart, the two-electrode ECG is susceptible to common-mode interference (CMI), causing signal distortion. To counter this, the proposed circuit integrates a common-mode charge pump (CMCP) with a window comparator, allowing for a CMI tolerance of up to 20 V_PP. The CMCP design prevents the activation of electrostatic discharge (ESD) diodes and becomes operational only when CMI surpasses the predetermined range set by the window comparator. This ensures power efficiency and minimizes intermodulation distortion (IMD) arising from switching noise. To maintain ECG signal accuracy, the circuit employs a chopper-stabilized instrumentation amplifier (IA) for low-noise attributes, and to achieve high input impedance, it incorporates a floating high-pass filter (HPF) and a current-feedback instrumentation amplifier (CFIA). This comprehensive design integrates various components, including a QRS peak detector and serial peripheral interface (SPI), into a single 0.18-㎛ CMOS chip occupying 0.54 mm². Experimental evaluations showed a 0.59 µV_RMS noise level within a 1-100 Hz bandwidth and a power draw of 23.83 µW at 1.8 V.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제9권1호
• /
• pp.22-28
• /
• 2009

This paper presents a fast received signal strength indicator (RSSI) circuit for wireless communication application. The proposed circuit is developed using power detectors and an analog-to-digital converter to achieve a fast settling time. The power detector is consisted of a novel logarithmic variable gain amplifier (VGA), a peak detector, and a comparator in a closed loop. The VGA achieved a wide logarithmic gain range in a closed loop form for stable operation. For the peak detector, a fast settling time and small ripple are obtained using the orthogonal characteristics of quadrature signals. In $0.18-{\mu}m$ CMOS process, the RSSI value settles down in $20{\mu}s$ with power consumption of 20 mW, and the maximum ripple of the RSSI is 30 mV. The proposed RSSI circuit is fabricated with a personal handy-phone system transceiver. The active area is $0.8{\times}0.2\;mm^2$.

• 전자공학회논문지
• /
• 제50권7호
• /
• pp.149-156
• /
• 2013

본 논문에서는 bump 회로를 이용한 하드웨어 기반의 윤곽선 검출 회로를 제안한다. 하나의 픽셀은 빛을 전기적인 신호로 변환하는 active pixel sensor (APS)와 주변 픽셀의 밝기 차이를 비교하는 bump회로로 구성된다. 제안하는 회로는 $64{\times}64$의 이미지를 대상으로하며, 각 열(column)마다 비교기를 공유한다. 비교기는 외부에서 인가되는 기준전압을 통해 최종적으로 대상픽셀의 윤곽선 여부를 판별한다. 또한 기존의 4개 혹은 그 이상의 픽셀 데이터를 비교하는 윤곽선 검출 알고리즘을 상대적으로 간소화하여 대상픽셀을 포함하여 3개의 픽셀만으로 윤곽선 검출을 가능토록 제안하였다. 따라서 하나의 픽셀에 비교적 적은 수의 트랜지스터로 구성하였다. 따라서 제한적인 픽셀 크기에서 fill factor를 충분히 확보함으로써 수용 가능한 조도의 범위를 확장하였고, 기준전압을 외부에서 입력 받기 때문에 윤곽선 레벨을 조절 할 수 있다. Bump 회로기반의 윤곽선 검출 회로는 0.18um CMOS 공정에서 설계되었으며, 1.8V의 공급전압에서 픽셀 당 0.9uW의 전력 소모율, 34%의 fill factor을 갖는다. 이는 기존회로대비 전력 소모율을 90% 개선하였고, 기존 회로에 비하여 면적은 약 18.7%, fill factor는 약 16%를 더 확보하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 D
• /
• pp.2552-2554
• /
• 2001

This paper presents a front-end electronic circuits for signal detection on multi-gap resistive plate. The input to the circuit is the signal(voltage : -800mv, frequency : 20${\sim}$40MHZ, noise : 50mv, 1GHz) from the multi-gap resistive plate chamber and the output is the 5v pulse signal. The front-end electronic circuit consists of preamplifier, peak-detector, and comparator. Spice simulation show that the circuit has the better response time than the one of the conventional measuring instruments.

• 전자공학회논문지
• /
• 제53권7호
• /
• pp.39-46
• /
• 2016

본 논문에서는 음성 신호의 디지털 데이타 변환을 위한 인버터와 1.5비트 비교기를 이용한 CMOS 3차 델타-시그마 변조기를 설계하였다. 제안하는 3차 델타-시그마 변환기는 연산증폭기 대신에 1.5비트 비교기를 이용한 멀티비트 구조로 낮은 OSR에서 단일비트 4차 델타-시그마 변조기 대비 높은 신호대 잡음비를 확보하고 인버터 기반 적분기를 사용하여 소모 전력을 최소화 시키며 인버터 기반 적분기 회로를 아날로그 덧셈기로 이용함으로써 전력소모를 감소시키고 회로구조를 단순화 시켰다. 제안한 델타-시그마 변조기는 0.18um CMOS 표준 공정을 통해 제작되었으며, 전체 칩면적은 $0.36mm^2$으로 설계되었다. 제작된 칩의 측정 결과 아날로그 회로는 공급전압 0.8V에서 $28.8{\mu}W$, 디지털 회로는 공급전압 1.8V에서 $66.6{\mu}W$로 총 $95.4{\mu}W$의 전력소모가 측정되었다. 델타-시그마 변조기의 동작주파수 2.56MHz, OSR 64배의 조건에서 2.5kHz의 입력 정현파 신호를 인가하였을 때 SNDR은 80.7 dB, 유효비트수는 13.1 비트, 동적범위는 86.1 dB로 측정되었다. 측정결과로부터 FOM(Walden)은 269 fJ/step, FOM(Schreier)는 169.3 dB로 계산되었다.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
• /
• 제3권6호
• /
• pp.416-424
• /
• 2014

This paper presents an 8-bit pipelined analog-to-digital converter. The supply voltage applied for comparators and other sub-blocks of the ADC were 0.7V and 0.5V, respectively. This low power ADC utilizes the capacitive charge pump technique combined with a source-follower and calibration to resolve the need for the opamp. The differential charge pump technique does not require any common mode feedback circuit. The entire structure of the ADC is based on fully dynamic circuits that enable the design of a very low power ADC. The ADC was designed to operate at 1MS/s in 90nm CMOS process, where simulated results using ADS2011 show the peak SNDR and SFDR of the ADC to be 47.8 dB (7.64 ENOB) and 59 dB respectively. The ADC consumes less than 1mW for all active dynamic and digital circuitries.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
• /
• pp.421-424
• /
• 2017

본 논문에서는 진동 감지기가 있는 전파 정류 하베스팅 회로를 설계하였다. 설계된 회로는 진동 감지기와 능동다이오드를 통해 진동이 감지될 때에만 동작하며, 진동이 없을 때 비교기를 off시켜 $C_{STO}$에 저장된 에너지의 누설을 방지한다. 커패시터에 저장된 에너지는 레벨 변환기와 능동다이오드의 구동에 사용된다. 진동 감지기는 Hysteresis 기능이 있는 Schmitt Trigger와 피크검출기로 구현하였다. 제안된 회로는 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계하였으며, 모의실험을 통해 동작을 검증하였다. 설계된 에너지 하베스팅 회로의 칩 면적은 $590{\mu}m{\times}583{\mu}m$이다.