• 한국전자파학회논문지
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• 제24권11호
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• pp.1091-1097
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• 2013

이 논문은 $0.11{\mu}m$ RF CMOS 공정에서 비대칭 몸체 바이어싱을 적용한 비교기를 사용한 정류기를 제안한다. 제안하는 정류기는 MOSFET와 두 개의 비교기로 이루어져 있다. 이 비교기는 부하 전압이 입력 전압보다 높을 때 생기는 역방향 누설 전류를 줄이는 데 사용한다. 비대칭 몸체 바이어싱을 사용함으로써 비교기의 High에서 Low 상태로 바꾸는 기준 전압을 높이고, 누설 전류가 흐르는 시간을 줄인다. 13.56 MHz의 2 Vpp 교류전압을 입력하고, $1k{\Omega}$의 저항과 1 nF의 커패시터를 부하에 연결한 환경에서 측정하였다. 시뮬레이션 결과, 전압 변환 효율은 87.5 %, 전력 변환 효율은 45 %이고, 측정한 전압 변환 효율은 85.215 %, 전력 변환 효율은 50 %이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권5호
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• pp.16-23
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• 2010

본 논문에서는 무선통신시스템의 수신단에 적용될 수 있는 6비트 250MS/s 플래쉬 A/D 변환기를 설계하였다. 제안하는 플래쉬 A/D 변환기는 기준 저항열에 입력전압범위 감지회로를 사용하여 비교기에서 소모하는 동적소비전력을 최소화 되게 설계하였다. 기존 플래시 A/D 변환기보다 아날로그단 소비전력은 4.3% 증가한 반면에, 디지털단 소비전력은 1/7로 감소하여 전체 소비전력은 1/2 정도로 감소하였다. 설계된 A/D 변환기는$0.18{\mu}m$ CMOS 1-poly 6-metal 공정으로 제작되었으며 측정 결과 입력 범위 0.8Vpp, 1.8V의 전원 전압에서 106mW의 전력소모를 나타내었다. 250MS/s의 변환속도와 30.27MHz의 입력주파수에서 4.1비트의 유효비트수를 나타내었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.37-42
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• 2021

본 논문은 루프필터 전압 감지기와 주파수 전압 변환기를 이용하여 잡음 특성을 개선한 위상고정루프의 구조를 제안한다. 루프 필터 전압 변화는 저항과 커패시턴스로 구성된 회로에 의해서 출력이 결정된다. 시정수 값이 작은 회로를 지나는 신호는 루프 필터의 평균 출력 전압과 거의 같은 값을 가진다. 시정수 값이 큰 회로를 지나는 신호는 루프 필터 평균 출력 값을 가지며, 추가된 루프필터 전압 감지기에서 기준 신호가 된다. 루프필터 전압 감지기 출력은 보조 전하펌프의 전류 크기를 제어한다. 루프 필터 출력 전압이 상승하면 루프필터 전압 감지기는 루프 필터 출력 전압을 하강하게 하고, 또는 루프 필터 출력 전압이 하강하면 루프필터 전압 감지기는 루프 필터 출력 전압을 상승하게 한다. 또한 주파수 전압 변환기도 필터 출력 전압 변동 폭을 줄여주어 제안된 위상고정루프의 잡음 특성을 개선해준다. 제안된 위상고정루프는 1.8V 0.18㎛ CMOS 공정을 이용하여 설계한다. 시뮬레이션 결과는 0.854ps 지터와 30㎲ 위상 고정 시간을 보여준다.

• 센서학회지
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• 제33권1호
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• pp.56-61
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• 2024

The quality of the display can be managed by effectively managing the temperature generated by the panel during use. Conventional display panels rely on an external reference resistor for temperature monitoring. However, this approach is easily affected by external factors such as temperature variations from the driving circuit and chips. These variations reduce reliability, causing complicated mounting owing to the external chip, and cannot monitor the individual pixel temperatures. However, this issue can be simply and efficiently addressed by integrating temperature sensors during the display panel manufacturing process. In this study, we fabricated and analyzed a temperature sensor integrated into an a-IGZO (amorphous indium-gallium-zinc-oxide) TFT array that was to precisely monitor temperature and prevent the deterioration of OLED display pixels. The temperature sensor was positioned on top of the oxide TFT. Simultaneously, it worked as a light shield layer, contributing to the reliability of the oxide. The characteristics of the array with integrated temperature sensors were measured and analyzed while adjusting the temperature in real-time. By integrating a temperature sensor into the TFT array, monitoring the temperature of the display became easier and more accurate. This study could contribute to managing the lifetime of the display.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권5호
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• pp.1-10
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• 2006

본 논문에서는, 1.8V 8-bit 500MSPS CMOS A/D 변환기를 제안한다. 8-bit 해상도, 고속의 샘플링과 입력 주파수, 그리고 저 전력을 구현하기 위하여 Cascaded-Folding Cascaded-Interpolation type으로 설계되었다. 또한 본 연구에서는 고속 동작의 문제점들을 해결하기 위하여 새로운 구조의 Digital Encoder, Reference Fluctuation을 보정하기 위한 회로, 비교기 자체의 Offset과 Feedthrough에 의한 오차를 최소화하기 위한 Averaging Resistor, SNR을 향상시키기 위한 Distributed Track & Hold를 설계하여 최종적으로 500MSPS의 A/D 변환기 출력 결과를 얻을 수가 있다. 본 연구에서는 1.8V의 공급전압을 가지는 $0.18{\mu}m$ 1-poly 5-metal N-well CMOS 공정을 사용하였고, 소비전력은 146mW로 Full Flash 변환기에 비해 낮음을 확인할 수 있었다. 실제 제작된 칩은 측정결과 500MSPS에서 SNDR은 약 43.72dB로 측정되었고, Static상태에서 INL과 DNL은 각각 ${\pm}1LSB$ 로 나타났다. 유효 칩 면적은 $1050um{\times}820um$의 면적을 갖는다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제39권6호
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• pp.34-42
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• 2002

본 논문에서는 전압검출기에 사용되는 온도에 무관한 검출 전압원을 제안한다. 검출 전압원이 절대온도 영도(Zero degree)에서 실리콘 밴드갭 전압의 m배가 되도록 설계한다. 검출 전압원의 온도계수는 트랜지스터 이미터-베이스 사이의 서로 다른 면적을 가진 다이오드에 생성된 비선형 전압인 ${\Delta}V_{BE}$의 오목한 온도계수와 트랜지스터 순방향 전압인 $V_{BE}$의 볼록한 비선형 온도계수의 합으로 다이오드의 온도계수를 적절히 선택함으로서 거의 제로의 온도계수를 실현한다. 또한 검출 전압원의 값이 ${\Delta}V_{BE}$, $V_{BE}$ 멀티플라이어 회로 및 저항을 이용하여 변화될 수 있도록 설계하였다. 제안한 검출 전압원의 성능을 평가하기 위해, $6{\mu}m$ 바이폴러 기술로 조립된 1.9V용 IC를 제작하여 검출 전압원의 동작특성과 온도계수를 측정하였다. 또한 검출 전압원의 값이 공정에 의해 변화되는 요인을 줄이기 위해 트리밍 기술, 이온 임플란테이션과 이방성 에칭을 도입하였다. 제작된 IC에서 검출 전압원은 -30$^{\circ}C$~70$^{\circ}C$의 온도범위에서 29ppm/$^{\circ}C$의 안정된 온도계수를 얻을 수 있었다. 그리고 전압검출기의 소비전류는 1.9V 공급전압에서 $10{\mu}A$이다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권12호
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• pp.40-48
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• 2013

본 논문에서는 0.18um CMOS(1P6M) 공정을 이용하여 무인차량용 단거리 라이다 시스템을 위한 멀티채널 트랜스임피던스 증폭기(TIA) 어레이 회로를 구현하였다. 트랜스임피던스 증폭기 어레이 구조는 전압모드 $4{\times}4$ 채널 Inverter TIA 어레이와 전류모드 $4{\times}4$ 채널 Common-Gate(CG) TIA 어레이 두 가지를 설계했으며, 전체적으로 $4{\times}8$의 32-채널을 갖도록 설계하였다. 먼저, Inverter TIA는 피드백 저항을 가진 Inverter 입력구조와 CML 출력버퍼단으로 구성되어 있으며, 저잡음 및 저전력 특성뿐 아니라, virtual ground를 갖도록 설계함으로써 DC 전류조절이 가능하여 이득과 출력 임피던스 컨트롤이 가능하도록 하였다. 또한, CG-TIA는 on-chip bandgap reference로부터 bias 전압을 이용하고, 소스팔로워 출력버퍼를 사용하여 고주파수 이득을 높였으며, 기본적인 구조 상 CG-TIA는 채널당 칩 면적이 Inverter TIA에 비해 1.26배 작게 설계되었다. 포스트 레이아웃 시뮬레이션 결과, 제안한 Inverter TIA 어레이는 각 채널당 57.5-dB${\Omega}$ 트랜스임피던스 이득, 340-MHz 대역폭, 3.7-pA/sqrt(Hz) 평균 잡음전류 스펙트럼 밀도, 및 2.84-mW (16채널 45.4-mW) 전력소모를 가졌다. CG-TIA 어레이는 채널당 54.5-dB${\Omega}$ 트랜스임피던스 이득, 360-MHz 대역폭, 9.17-pA/sqrt(Hz) 평균 잡음전류 스펙트럼 밀도, 4.24-mW (16채널 67.8-mW) 전력소모를 가졌다. 단, 펄스 시뮬레이션 결과, CG-TIA 어레이가 200-500-Mb/s 동작속도에서 훨씬 깨끗하게 구분 가능한 출력펄스를 보였다.

• 센서학회지
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• 제10권3호
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• pp.148-155
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• 2001

생체 내 압력을 in-situ로 측정하기 위해 삽입하는 카테터의 내부에 탑재될 압력센서를 설계, 제조하여 그 특성을 측정하였다. 카테터의 내경 1mm에 맞도록 $150\;{\mu}m$(두께) ${\times}$ (600, 700, 800, 900, 1000) ${\mu}m$(폭) ${\times}2\;mm$(길이)로 제조하였고, SDB 웨이퍼의 두꺼운 쪽을 KOH수용액을 이용하여 $134\;{\mu}m$로 식각하여 폭이 1 mm이하인 소자의 제조가 가능하도록 하였다. 기존의 휘트스톤 브리지와는 다르게 단일 압저항과 기준 저항을 형성시켜 보다 소형으로 제조하였다. 단일 압저항을 사용하기 때문에 감도가 휘트스톤 브리지형 센서 보다 감소하므로 ANSYS 55.1로 시뮬레이션하여 압력 센서의 감도가 최대가 되도록 압저항체의 형태와 위치를 최적화 시켰다. 또한 다이아프램 변에 수직인 저항과 수평인 저항을 넣은 쌍 압저항 센서도 동시에 제조하여 특성을 비교한 결과 다이아프램이 소형일수록 단일 압저항 센서의 감도가 우수함을 알 수 있었다. 센서의 압력에 대한 변화를 측정하기 위해 압저항에 정전류원을 인가하여 증폭회로로 측정한 단일 압저항 센서의 최대 감도는 $1.6\;{\mu}V/V/mmHg$였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.149-155
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• 2015

본 논문에서는 선형성이 개선된 5MHz의 샘플링 주파수를 가지는 10-비트 디지털/아날로그 변환기를 제안한다. 제안하는 디지털/아날로그 변환기는 10-비트 R-2R 기반 디지털/아날로그 변환기, rail-to-rail 입력 범위의 차동 전압증폭기를 이용하는 출력버퍼, 그리고 바이어스 전압을 위한 밴드-갭 기준전압 회로로 구성된다. R-2R 디지털/아날로그 변환기의 2R 구현에 스위치를 위해 사용되는 인버터의 turn-on 저항 값을 포함하여 설계함으로 선형성을 개선시킨다. DAC의 최종 출력 전압 범위는 출력버퍼에 차동전압증폭기를 이용함으로 R-2R의 rail-to-rail 출력 전압으로부터 $2/3{\times}VDD$로 결정된다. 제안된 디지털/아날로그 변환기는 1.2V 공급전압과 1-poly, 8-metal을 이용하는 130nm CMOS 공정에서 구현되었다. 측정된 디지털/아날로그 변환기의 동적특성은 9.4비트의 ENOB, 58dB의 SNDR, 그리고 63dBc의 SFDR이다. 측정된 DNL과 INL은 -/+0.35LSB 미만이다. 제작된 디지털/아날로그 변환기의 면적과 전력소모는 각각 $642.9{\times}366.6{\mu}m^2$과 2.95mW이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권1호
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• pp.98-106
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• 2009

본 논문에서는 ultra mobile PC (UMPC) 및 휴대용 기기 시스템 같이 고속으로 동작하며 고해상도 저전력 및 소면적을 동시에 요구하는 16M-color low temperature Poly silicon (LTPS) thin film transistor liquid crystal display (TFT-LCD) 응용을 위한 1:12 MUX 기반의 1280-RGB $\times$ 800-Dot 70.78mW 0.13um CMOS LCD driver IC (LDI) 를 제안한다. 제안하는 LDI는 저항 열 구조를 사용하여 고해상도에서 전력 소모 및 면적을 최적화하였으며 column driver는 LDI 전체 면적을 최소화하기 위해 하나의 column driver가 12개의 채널을 구동하는 1:12 MUX 구조로 설계하였다. 또한 신호전압이 rail-to-rail로 동작하는 조건에서 높은 전압 이득과 낮은 소비전력을 얻기 위해 class-AB 증폭기 구조를 사용하였으며 고화질을 구현하기 위해 오프 셋과 출력편차의 영향을 최소화하였다 한편, 최소한의 MOS 트랜지스터 소자로 구현된 온도 및 전원전압에 독립적인 기준 전류 발생기를 제안하였으며, 저전력 설계를 위하여 차세대 시제품 칩의 source driver에 적용 가능한 새로운 구조의 slew enhancement기법을 추가적으로 제안하였다. 제안하는 시제품 LDI는 0.13um CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 source driver 출력 정착 시간은 high에서 low 및 low에서 high 각각 1.016us, 1.072us의 수준을 보이며, source driver출력 전압 편차는 최대 11mV를 보인다. 시제품 LDI의 칩 면적은 $12,203um{\times}1500um$이며 전력 소모는 1.5V/5.5V 전원 저압에서 70.78mW이다.