• 전기학회논문지
• /
• 제68권2호
• /
• pp.304-309
• /
• 2019

This paper presents a CMOS RF-to-DC converter for video surveillance disposable IoT applications. It widely harvests RF energy of 3G/4G cellular low-band frequency range by employing a tunable impedance matching network. The proposed converter consists of the differential-drive cross-coupled rectifier and the matching network with a 4-bit capacitor array. The proposed converter is designed using 130-nm standard CMOS process. The designed energy harvester can rectify the RF signals from 700 MHz to 900 MHz. It has a peak RF-to-DC conversion efficiency of 72.25%, 64.97%, and 66.28% at 700 MHz, 800 MHz, and 900 MHz with a load resistance of 10kΩ, respectively.

• 대한전자공학회논문지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.46-49
• /
• 1986

A 32x32 liquid crystal (LC) flat panel display using two-dimensional array of PMOS switches and capacitors is designed and fabricated. Standard PMOS process was followed to fabricate the switch and capacitor array on silicon wafer, on the top of which guest-host effect liquid crystal was wmployed as an electro-optical material for optical switching and liquid crystal display(LCD) with its external drive circuitry was basically successful. Remaining problems to be solved are improvement of contrast ratio, good surface alignment and uniformity.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제46권8호
• /
• pp.31-40
• /
• 2009

본 논문은 SoC 전원 관리를 위한 고성능 DC-DC 부스트 변환기 설계에 관한 것이다. DC-DC 변환기에서 일반적으로 전하 축전용으로 사용되는 인덕터와 커패시터를 칩 안에 집적하기 위해 그 크기를 크게 감소시키고, 스위칭 주파수를 100MHz로 하였다. 고속 동작에서 전압 방식의 제어를 선택하여 신뢰성을 높였으며 적절한 주파수 보상으로 안정적인 동작 특성을 확보하였다. 설계한 DC-DC 변환기는 thick gate oxide 옵션이 포함된 0.18${\mu}m$ CMOS 표준 공정으로 제작하였다. 내부 필터 커패시터를 포함한 칩의 면적은 8.1$mm^2$ 이고, 제어기가 차지하는 면적은 1.15$mm^2$ 이다. 부하 전류 300mA 이상에 대하여 4V의 출력을 얻는 변환기의 최대 효율은 76% 이상, load regulation은 100mA의 변화에 대하여 0.012% (0.5mV) 의 특성을 갖는다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제13권3호
• /
• pp.48-55
• /
• 1999

본 연구에서는 방사상 배전계통에 있어서 손실감소 및 전압보상을 위한 커패시터 최적배치 및 운용 방안을 제시하였다. 커패시터 배치와 관련된 비용함수를 실제 뱅크단위로 이산성을 고려하여 계단함수로 정식화하였다. 불연속이면서 미분 불가능한 함수인 커패시터 배치와 관련된 비용함수의 해를 효율적으로 구하기 위하여 전역적탐색기법인 GA를 이요하였다. 특히, GA의 스트링을 커패시터가 배치될 모선의 인덱스와 투입량인 뱅크단위로 동시에 구성하여 기존의 방법보다 효율적으로 해를 탐색하였다. 또한 스트링의 길이를 변화시킬 수 있는 길이 돌연변이(length mutation) 연산자를 사용하므로써 효과적으로 커패시터 설치위치의 수를 결정할 수 있었다. 제안한 커패시터 설치위치와 투입량을 동싱에 탐색할 수 있는 방안으로부터 커패시터의 최소 투입량으로 다양한 부하레벨에서 전력손실을 감소시키고, 전압강하를 적절히 보강시킬수 있다. 이에 대한 효용성을 입증하기 위하여 22kV-9-section feeler로 구성된 방사상 배전계통에 적용하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
• /
• pp.20.2-20.2
• /
• 2011

BMNO dielectric materials with a pyrochlore structure have been chosen and they have quite high dielectric constants about 210 for the bulk material. In the case of thin films, 200-nm-thick BMNO films deposited at room temperature showed a low leakage current density of about $10^{-8}\;A/cm^2$ at 3 V and a dielectric constant of about 45 at 100 kHz. Because high dielectric constant BMNO thin films kept an amorphous phase at a high temperature above $900^{\circ}C$. High dielectric constant BMNO thin films grown at room temperature have many applications for flexible electronic devices. However, because the dielectric constant of the BMNO films deposited at room temperature is still low, percolative BMNO films (i.e., those were grown in a pure argon atmosphere) sandwiched between ultra-thin BMNO films grown in an oxygen and argon mixture have greater dielectric constants than standard BMNO films. However, they still showed a leakage problem at a high voltage application. Accordingly, a new nano-structure that uses BMNO was required to construct the films with a dielectric constant higher than that of its bulk material. The fundamental reason that the BMNO-Bi nano-composite films grown by RF-Sputtering deposition had a dielectric constant higher than that of the bulk material was addressed in the present study. Also we used the graphene as bottom electrode instead of the Cu bottom electrode. At first, we got the high leakage current density value relatively. but through this experiment, we could get improved leakage current density value.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제45권9호
• /
• pp.1-7
• /
• 2008

본 논문은 0.35$\mu$m CMOS 공정으로 설계된 무선 모바일 시스템의 전력구동을 위한 3.3V 입력 1.8V 출력의 스텝다운 전압모드 DC-DC 변환기를 제안한다. 제안된 커패시터 멀티플라이어 기법은 오차보정중폭기의 보상회로 블록의 크기를 30%까지 줄여서 칩 안에 집적화 하였다. 이를 통하여 회로의 안정성을 향상시키기 위해서 칩 외부에 위치되었던 수동소자들이 없어지게 되었다. 또한 저 전력 버퍼를 이용해서 기존의 DC-DC 변환기보다 효율을 평균 3%정도 향상 시켰다. 제안한 변환기는 측정 결과, 부하전류 200mA에서 1.17%의 미만의 출력전압 리플을 가지며 최대 83.9%의 전력효율을 가진다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.172-178
• /
• 1986

스위치드 커패시터 필터(Switched-capacitor filter)의 유리한 점은 IC화 할 때 능동 RC회로의 RC적(RC Product)에 해다아는 것이 커패시턴스의 비로 되어 정확하게 그 값을 유지하는 것이 쉽고 클럭주파수에 의하여 중심주파수를 선형적으로 변화시킬 수 있다는 것이다. 본 논문에서는 프로그램 가능한 2차 SC필터를 구성한 후 디지털 신호에 의하여 중심주파수, 선택도 및 최대이득이 제어가능함을 실험을 통하여 입증하였다. 실험결과 필터의 ${omega}_0$는 모든 수동소자에 대해 저감도를 유지할 수 있었으나 스위치의 기생용량이 커패시터의 비에 미치는 영향은 피할 수 없었다. SC 필터는 클럭주파수, 저항 어레이등에 의하여 전달특성을 가변시킬 수 있으므로 디지탈 신호의 처리나 음성의 분석 및 합성에도 이용될 수 있을 것이다.

• 한국재료학회지
• /
• 제17권11호
• /
• pp.574-579
• /
• 2007

Amorphous $BaTi_4O_9$ ($BT_4$) film was deposited on Pt/Si substrate by RF magnetron sputter and their dielectric properties and electrical properties are investigated. A cross sectional SEM image and AFM image of the surface of the amorphous $BT_4$ film deposited at room temperature showed the film was grown well on the substrate. The amorphous $BT_4$ film had a large dielectric constant of 32, which is similar to that of the crystalline $BT_4$ film. The leakage current density of the $BT_4$ film was low and a Poole-Frenkel emission was suggested as the leakage current mechanism. A positive quadratic voltage coefficient of capacitance (VCC) was obtained for the $BT_4$ film with a thickness of <70 nm and it could be due to the free carrier relaxation. However, a negative quadratic VCC was obtained for the films with a thickness ${\geq}96nm$, possibly due to the dipolar relaxation. The 55 nm-thick $BT_4$ film had a high capacitance density of $5.1fF/{\mu}m^2$ with a low leakage current density of $11.6nA/cm^2$ at 2 V. Its quadratic and linear VCCs were $244ppm/V^2$ and -52 ppm/V, respectively, with a low temperature coefficient of capacitance of $961ppm/^{\circ}C$ at 100 kHz. These results confirmed the potential suitability of the amorphous $BT_4$ film for use as a high performance metal-insulator-metal (MIM) capacitor.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제46권6호
• /
• pp.16-24
• /
• 2009

본 논문에서는 인덕터와 커패시터를 집적화한 DC-DC 벅 변환기를 설계하였다. 출력전압의 리플크기를 줄이기 위해 stacked interleaved 방식을 이용하였고 변환기의 제어부는 전압모드 방식의 제어방법을 사용하여 설계하였다. 설계한 DC-DC 벅 변환기는 표준 $0.5{\mu}m$ CMOS 공정으로 제작 중이며 전체면적은 $9mm^2$이다. 설계된 회로는 $3V{\sim}5V$의 입력전압에서 동작하며 LC 필터의 크기를 줄이기 위해 50MHz의 주파수로 동작하였다. 최대 250mA의 부하전류 구동이 가능하며 최대 71%의 전력변환 효율을 가졌다.

• 한국산업정보학회논문지
• /
• 제24권2호
• /
• pp.41-46
• /
• 2019

전력 시스템에서 직렬 보상기의 적용은 회로 차단기 과도 재기 전압 (Transient Recovery Voltage : TRV) 문제와 같은 다른 장치에 영향을 미친다. 본 논문에서는 TCSC (Thyristor-Controlled Series Capacitor)가 있는 경우와 없는 경우의 선로 차단기에 대한 TRV 효과를 시뮬레이션을 통해 분석하고, TCSC 설치로 인한 TRV 증가를 극복하는 효과적인 방법을 제안한다. 또한 금속 산화물 바리스터 (Metal Oxide Varistor : MOV)에 대한 제안된 보호의 영향에 대해서도 설명한다. 시뮬레이션 모델은 국내의 345 kV 송전선로를 사용하였다. 전력 시스템은 PSCAD (Power Systems Computer Aided Design) / EMTDC (Electro Magnetic Transient Direct Current)를 사용하여 모델링하였다. TRV는 송전선로 및 차단기 단자에서 단락 고장을 구현하여 분석하였고, MOV의 에너지는 보호 동작 알고리즘을 적용하여 해석하였다. 제안된 보호 방안을 적용하는 경우 TRV는 표준을 만족시키지만, 지연 시간이 증가함에 따라 MOV 에너지 용량의 증가하여야 한다. 이 결과를 적용하여 실제 전력 시스템에서 예상되는 전송 선로 고장 상태로 인한 TRV 문제를 해결할 수 있다.