• 전기전자학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.228-233
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• 2024

근래의 코로나 시대로 인해 접촉에 의한 감염을 방지하기 위해 다양한 방법들을 강구하고 있다. 그중 생활 속에서 많은 접촉이 일어나고 있는 엘리베이터에서의 감염 방지를 위해 비접촉 버튼을 개발하였다. 본 연구에서는 능동 차폐(active shield) 방식의 정전용량(capacitance) 센서를 이용하여 손가락이 접근했을 때의 커패시턴스 변화를 감지한다. 정전 전력 소모(static power consumption)가 없으며, 아날로그 멀티플렉서를 사용하여 일정 시간마다 돌아가면서 버튼을 센싱 하는 방식을 사용하여 상대적으로 가격이 비싼 센서칩을 하나만 사용하였다. 엘리베이터 버튼뿐만 아니라 터치 버튼, 자동문 등 일상에서 많은 사람들이 접촉하는 버튼을 높은 비용 추가 없이 대체 가능하다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.1058-1063
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• 2020

본 논문은 생체 신호 및 센서 신호 처리를 위하여 저전력으로 동작하는 12비트 SAR A/D 변환기를 제안한다. 기존의 SAR A/D 변환기의 전력소모를 줄이고자, 동적 전류를 감소시켜 전체 전력 소모를 감소시켰다. 동적 전류를 감소시키기 위해서 C-DAC 비트 스위치를 동작시키는 샘플링 시간을 클럭 생성기의 샘플링 시간과 다르게 인가하였다. 추가적으로 SAR A/D 변환기의 전체 전력소모 중 70%를 차지하는 디지털 블록의 공급전압을 0.6V로 낮춰 설계하였다. 제안하는 SAR A/D 변환기는 CMOS 65nm 공정 1-poly 6-metal을 사용하여 설계하였으며, 1.2V의 공급전압으로 동작하며, ENOB는 10.1 비트, INL/DNL은 ±0.5LSB/±1.2LSB이며, 전체 전력소모는 31.2uW이고 FoM은 2.8fJ/step 이다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.399-402
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• 2006

This paper presents a new circuit topology of dc bus line switch-assisted half-bridge soft switching PWM inverter type dc-dc converter for arc welder. The proposed power converter is composed of typical voltage source half-bridge high frequency PWM inverter with a high frequency transformer link in addition to dc bus line side power semiconductor switching devices fer PWM control scheme and capacitive lossless snubbers. All the active power switches in the half-bridge arm and dc bus lines can achieve ZCS turn-on and ZVS turn-off commutation operation and consequently the total turn-off switching losses can be significantly reduced. As a result, a high switching frequency of using IGBTs can be actually selected more than about 20 kHz. The effectiveness of this new converter topology is proved for low voltage and large current dc-dc power supplies such as arc welder from a practical point of view.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제16권5호
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• pp.675-681
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• 2016

A 41dB gain control range $6^{th}$-order band-pass receiver front-end (RFE) using CMOS switched frequency translated impedance (FTI) is presented in a 40 nm CMOS technology. The RFE consists of a frequency tunable RF band-pass filter (BPF), IQ gm cells, and IQ TIAs. The RF BPF has wide gain control range preserving constant filter Q and pass band flatness due to proposed pre-distortion scheme. Also, the RF filter using CMOS switches in FTI blocks shows low clock leakage to signal nodes, and results in low common mode noise and stable operation. The baseband IQ signals are generated by combining baseband Gm cells which receives 8-phase signal outputs down-converted at last stage of FTIs in the RF BPF. The measured results of the RFE show 36.4 dB gain and 6.3 dB NF at maximum gain mode. The pass-band IIP3 and out-band IIP3@20 MHz offset are -10 dBm and +12.6 dBm at maximum gain mode, and +14 dBm and +20.5 dBm at minimum gain mode, respectively. With a 1.2 V power supply, the current consumption of the overall RFE is 40 mA at 500 MHz carrier frequency.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 F
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• pp.2597-2600
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• 1999

Semiconductor devices can be series stacked for the application of high voltage switching. It can provide high reliability and long lifetime by the safe design with a reasonable margin. The equal voltage distribution at solid-state switches in series should be guaranteed. Static and dynamic voltage division, over current protection must be considered carefully in the design stage. A fast switching thyristor is a good candidate for the high power pulse applications. A high voltage switching module is designed and tested. Its specifications are working voltage of 70 kV, switching pulse width of 120${\mu}s$, peak switching current of 220A, maximum repetition rate of 200pps. The module can be series connected to get higher working voltage. This paper presents the design details and the test results are compared with expected circuit simulations.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제25권3호
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• pp.333-340
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• 2022

Recently, the use of large-capacity secondary batteries for electric vehicles is rapidly increasing, and accordingly, the demand for technologies and equipment for battery reliability evaluation is increasing significantly. The existing short circuit test equipment for evaluating the stability of the existing secondary battery consists of relays, MCs, and switches, so when a large current is energized during a short circuit, contact fusion failures occur frequently, resulting in high equipment maintenance and repair costs. There was a disadvantage that repeated testing was impossible. In this paper, we developed an electronic short circuit test device that realizes stable switching operation when a large-capacity power semiconductor switch is energized with a large current, and applied smart ICT technology to this electronic short circuit stability test system to achieve high speed and high precision through communication with the master. It is expected that the inspection history management system based on data measurement, database format and user interface will be utilized as essential inspection process equipment.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제16권6호
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• pp.760-770
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• 2016

A 12-bit 750 kS/s Dual-Sampling Successive Approximation Register Analog-to-Digital Converter (SAR ADC) technique with reduced Capacitive DAC (CDAC) is presented in this paper. By adopting the Adaptive Power Control (APC) technique for the two-stage latched type comparator and using bootstrap switch, power consumption can be reduced and overall system efficiency can be optimized. Bootstrapped switches also are used to enhance the sampling linearity at a high input frequency. The proposed SAR ADC reduces the average switching energy compared with conventional SAR ADC by adopting reduced the Most Significant Bit (MSB) cycling step with Dual-Sampling of the analog signal. This technique holds the signal at both comparator input asymmetrically in sample mode. Therefore, the MSB can be calculated without consuming any switching energy. The prototype SAR ADC was implemented in $0.18-{\mu}m$ CMOS technology and occupies $0.728mm^2$. The measurement results show the proposed ADC achieves an Effective Number-of-Bits (ENOB) of 10.73 at a sampling frequency of 750 kS/s and clock frequency of 25 MHz. It consumes only 0.13 mW from a 5.0-V supply and achieves the INL and DNL of +2.78/-2.45 LSB and +0.36/-0.73 LSB respectively, SINAD of 66.35 dB, and a Figures-of-Merit (FoM) of a 102 fJ/conversion-step.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.87-95
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• 1999

새로운 종류의 고체상태 대전력, 고속전자장치 즉 광전도전력스위치(PCPS)의 가장 큰 문제점은 평균전계하의 표면에서 스위치 섬락의 대부분이 반도체의 벌크파괴보다 낮다는 것이다. 이러한 문제를 극복하고 고밀도 고체 전력 스위치에 사용할 수 있는 유일한 방법이 고체 절연물로 표면을 페시베이션(Passivation)하는 것이다. 본 실험에서 Silicon의 절연내력은 진공중에서 10[kV/cm]에서 심하게 열화되어졌고, 기중에서 30[kV/cm], SF6에서 80∼90[kV/cm]으로 개선되지만, 스위치의 주 응용이 진공 또는 우주에서 사용되기 때문에 이러한 현상은 매우 심각한 문제이다. 페시베이션후 소자들은 진공과 기중에서 언페시베이션된 소자가 SF6내에서 얻을 수 있는 만큼의 높은 파괴값을 가졌다. 이러한 결과로 볼 때 페시베이션된 소자들이 매우 우수한 파괴값을 가진다는 것을 알 수 있다. 본 논문은 고전계 하에서 페시베이션 전·후 실리콘 파괴의 주 특성과 메커니즘에 대해 밝혔다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권3호
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• pp.60-68
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• 2008

본 논문에서는 10비트 해상도를 가지면서 0.5V부터 1.2V까지의 전원 전압에서 10MS/s 이상 100MS/s 까지 재구성이 가능한 저전력 2단 파이프라인 ADC를 제안한다. 제안하는 ADC는 0.5V의 전원 전압 조건에서도 10비트 해상도를 얻기 위해 입력단 SHA 회로에는 낮은 문턱 전압을 가지는 소자를 사용한 게이트-부트스트래핑 기법 기반의 샘플링 스위치를 사용하였으며, SHA 회로와 MDAC 회로에 사용된 증폭기에도 넓은 대역폭을 얻기 위해 입력단에는 낮은 문턱 전압을 가지는 소자를 사용하였다. 또한 온-칩으로 집적된 조정 가능한 기준 전류 발생기는 10비트의 해상도를 가지고, 넓은 영역의 전원 전압에서 동작할 수 있도록 증폭기의 정적 및 동적 성능을 최적화시킨다. MDAC 회로에는 커패시터 열의 소자 부정합에 의한 영향을 최소화하기 위해서 인접신호에 덜 민감한 전 방향 대칭 구조의 레이아웃 기법을 제안하였다. 한편, flash ADC 회로 블록에는 비교기에서 소모되는 전력을 최소화하기 위해 스위치 기반의 바이어스 전력 최소화 기법을 적용하였다. 시제품 ADC는 0.13um CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 최대 DNL 및 INL은 각각 0.35LSB 및 0.49LSB 수준을 보인다. 또한, 0.8V의 전원 전압 60MS/s의 동작 속도에서 최대 SNDR 및 SFDR이 각각 56.0dB, 69.6dB이고, 19.2mW의 전력을 소모하며, ADC의 칩 면적은 $0.98mm^2$이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권5호
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• pp.25-33
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• 2011

본 논문에서는 CIS 응용을 위해 제한된 폭을 가지는 10비트 50MS/s 0.13um CMOS 3단 파이프라인 ADC를 제안한다. 통상 CIS에 사용되는 아날로그 회로에서는 수용 가능한 조도 범위를 충분히 확보하기 위해 높은 전원전압을 사용하여 넓은 범위의 아날로그 신호를 처리한다. 그 반면, 디지털 회로에서는 전력 효율성을 위해 낮은 전원전압을 사용하므로 제안하는 ADC는 해당 전원전압들을 모두 사용하여 넓은 범위의 아날로그 신호를 낮은 전압 기반의 디지털 데이터로 변환하도록 설계하였다. 또한 2개의 잔류 증폭기에 적용한 증폭기 공유기법은 각 단의 증폭동작에 따라 전류를 조절함으로써 증폭기의 성능을 최적화 하여 전력 효율을 더욱 향상시켰다. 동일한 구조를 가진 3개의 FLASH ADC에서는 인터폴레이션 기법을 통해 비교기의 입력 단 개수를 절반으로 줄였으며, 프리앰프를 제거하여 래치만으로 비교기를 구성하였다. 또한 래치에 입력 단과 출력 단을 분리하는 풀-다운 스위치를 사용하여 킥-백 잡음으로 인한 문제를 최소화하였다. 기준전류 및 전압회로에서는 온-칩 저 전력 전압구동회로만으로 요구되는 정착시간 성능을 확보하였으며, 디지털 교정회로에는 신호특성에 따른 두 종류의 레벨-쉬프트 회로를 두어 낮은 전압의 디지털 데이터가 출력되도록 설계하였다. 제안하는 시제품 ADC는 0.35um thick-gate-oxide 트랜지스터를 지원하는 0.13um CMOS로 제작되었으며, 측정된 DNL 및 INL은 10비트에서 각각 최대 0.42LSB, 1.19LSB 수준을 보이며, 동적 성능은 50MS/s 동작속도에서 55.4dB의 SNDR과 68.7dB의 SFDR을 보인다. 시제품 ADC의 칩 면적은 0.53$mm^2$이며, 2.0V의 아날로그 전압, 2.8V 및 1.2V 등 두 종류의 디지털 전원전압에서 총 15.6mW의 전력을 소모한다.