• 제목/요약/키워드: Transconductance

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정보 보호용 아날로그 전압조절 가변 능동소자 설계 (A Design of Analog Voltage-controlled Tunable Active Element for Information Protection)

  • 송제호;방준호
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제2권10호
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    • pp.1253-1260
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    • 2001
  • 본 논문에서는 저전압(2V) 동작이 가능하고 각종 외부 환경으로부터 소자 정보 보호에 적용할 수 있는 완전차동 구조의 아날로그 능동소자에 전압조절을 위한 튜닝회로를 추가한 능동소자를 제안하였다. 아날로그 능동소자는 이득특성에 영향을 주는 트랜스컨덕턴스값을 증가시키기 위해 CMOS 상보형 캐스코드 방식을 이용하여 구성되었다. $0.25\mutextrm{m}$ CMOS n-well 공정 파라미터를 이용한 HSPICE 시뮬레이션 결과, 제안된 아날로그 능동소자는 비우성극점의 제거로 안정성이 향상되었으며, 2V 공급전압하에서 42㏈의 이득값과 200MHz의 단위이득주파수 특성을 나타내었다. 소비전력값은 0.32mW를 나타내었다.

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트랜스컨덕턴스 특성을 개선한 새로운 CMOS Rail-to-Rail 입력단 회로 (A Novel CMOS Rail-to-Rail Input Stage Circuit with Improved Transconductance)

  • 권오준;곽계달
    • 전자공학회논문지C
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    • 제35C권12호
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    • pp.59-65
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    • 1998
  • 본 논문에서는 트랜스컨덕턴스 특성을 개선한 새로운 CMOS Rail-to-Rail 입력단 회로를 설계하였다. 회로 모의 실험기 HSPICE를 통해서 새로운 입력단 회로의 동상 입력 전압 범위에 대한 새로운 회로의 성능을 검증하였다. 새로운 입력단 회로는 기존의 Rail-to-Rail 입력단 회로에 동상 입력 전압에 따라서 동작조건이 변하는 4개의 입력 트랜지스터와 4개의 전류원/싱크를 추가함으로써 구성된다. 새로운 입력단 회로는 두 차동 회로 중에서 어느 한 회로만이 동작하는 영역에서는 신호증폭에 기여하는 트랜지스터의 DC 전류양에는 영향을 미치지 않는 반면, 두 차동 회로가 모두 동작하는 영역에서는 신호증폭에 기여하는 트랜지스터의 DC 전류양을 1/4로 감소시킨다. 그 결과 새로운 입력단 회로는 강반전 영역에서 전 동상 입력 전압 범위에 걸쳐 거의 일정한 트랜스컨덕턴스 특성과 단일 이득 주파수 특성을 보이며 전 동상 입력 전압 범위에 대해서 최적의 주파수 보상을 가능하게 한다.

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터널링 전계효과 트랜지스터의 고주파 파라미터 추출과 분석 (Analyses for RF parameters of Tunneling FETs)

  • 강인만
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제49권4호
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    • pp.1-6
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    • 2012
  • 본 논문에서는 고주파에서 동작하는 터널링 전계효과 트랜지스터 (TFET)의 소신호 파라미터 추출과 이에 대한 분석을 다루고 있다. 시뮬레이션으로 구현된 TFET의 채널 길이는 50 nm에서 100 nm 사이에서 변화되었다. Conventional planar MOSFET 기반의 quasi-static 모델을 이용하여 TFET의 파라미터 추출이 이루어졌으며 다른 채널 길이를 갖는 TFET에 대한 소신호 파라미터의 값을 게이트 바이어스 변화에 따라서 추출하였다. 추출 결과로부터 effective gate resistance와 transconductance, source-drain conductance, gate capacitance 등 주요 파라미터의 채널 길이 변화에 따른 경향성이 conventional MOSFET과 상당히 다른 것을 확인하였다. 그리고 $f_T$는 MOSFET과 달리 게이트 길이 역수의 값에 정확히 반비례하는 특성을 보였으며 TFET의 고주파 특성 향상을 transconductance의 개선이 아닌 gate capacitance의 감소에 의하여 가능함을 알 수 있었다.

개선된 연속시간 Fully-Differential 전류모드 적분기를 이용한 3V CMOS 저역필터 설계 (Design of A 3V CMOS Lowpass Filter Using the Improved Continuous-Time Fully-Differential Current-Mode Integrator)

  • 최규훈;방준호;조성익
    • 한국통신학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.685-695
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    • 1997
  • In this paper, a new CMOS continuous-time fully-differential current-mode integrator is proposed as a basic building block of the low-voltage high frequency current-mode active filter. The proposed integrator is composed of the CMOS complementary circuit which can extend transconductance of an integrator. Therefore, the unity gain frequency which is determined by a small-signal transconductance and a MOSFET gate capacitance can be expanded by the complementary transconductance of the proposed integrator. And also the magnitude of pole and zero are increased. The unity gain frequency of the proposed integrator is increased about two times larger than that of the conventional continuous-time fully-differential integrator with NMOS-gm. These results are verified by the small signal analysis and the SPICE simulation. As an application circuit of the proposed fully-differential current-mode integrator, the three-pole Chebyshev lowpass filter is designed using 0.8.$\mu$m CMOS processing parameters. SPICE simulation predicts a 3-dB bandwidth of 148MHz and power dissipation of 4.3mW/pole for the three-pole filter with 3-V power supply.

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멀티미디어 시스템용 광대역 아날로그 가변소자 설계 (Design of a Wideband Analog Tunable Element for Multimedia System)

  • 이근호
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제6권2호
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    • pp.319-324
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    • 2003
  • 본 논문에서는 음성과 영상신호를 실시간 처리해야하는 멀티미디어 시스템에 이용 가능한 광대역 아날로그 소자를 설계하였다. 제안된 소자는 저 전압(2V) 동작이 가능하도록 완전차동 구조에 전압조절을 위한 튜닝회로를 추가한 형태로 설계되었으며, 이득특성에 영향을 주는 트랜스컨덕턴스값을 증가시키기 위해 상보형 캐스코드 방식을 이용하여 구성되었다. 0.25$\mu\textrm{m}$ CMOS n-well 공정 파라미터를 이용한 시뮬레이션 결과, 제안된 아날로그 능동소자는 비우성극점의 제거로 안정성이 향상되었으며, 2V 공급전압하에서 42dB의 이득값과 200MHz의 단위 이득주파수 특성을 나타내었다. 소비전력값은 0.32mW를 나타내었다.

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전류 구동형 A/D converter 회로 설계 (Circuit design of current driving A/D converter)

  • 이종규;오우진;김명식
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.2100-2106
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    • 2007
  • [ $0.25{\mu}m$ ] N-well CMOS 공정기술을 이용하여 전류 구동형 A/D 변환기 회로를 설계하였다. 설계된 회로도에는 트랜스컨덕턴스(transconductance), 선형 폴더(folder) 회로 및 1 비트 A/D 변환기로 구성되어 있다. 트렌스컨덕턴스 회로를 이용하여 입력전압을 전류로 변환시킨 후 변환된 전류신호를 이용하여 선형성이 매우 양호한 폴더 회로를 얻을 수 있었다. 폴더 회로를 다단으로 종속접속시킴으로써 n비트 A/D 변환기로 확장할 수 있다. 본 연구에서 설계된 A/D 변환기는 대략 25MSPS으로 구동할 수 있는 6비트 A/D 변환기 회로이다.

이미지 센서 적용을 위한 In0.7Ga0.3As QW HEMT 소자의 extrinsic trans-conductance에 영향을 미치는 성분들의 포괄적 연구 (Comprehensive study of components affecting extrinsic transconductance in In0.7Ga0.3As quantum-well high-electron-mobility transistors for image sensor applications)

  • 윤승원;김대현
    • 센서학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.441-445
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    • 2021
  • The components affecting the extrinsic transconductance (gm_ext) in In0.7Ga0.3As quantum-well (QW) high-electron-mobility transistors (HEMTs) on an InP substrate were investigated. First, comprehensive modeling, which only requires physical parameters, was used to explain both the intrinsic transconductance (gm_int) and the gm_ext of the devices. Two types of In0.7Ga0.3As QW HEMT were fabricated with gate lengths ranging from 10 ㎛ to sub-100 nm. These measured results were correlated with the modeling to describe the device behavior using analytical expressions. To study the effects of the components affecting gm_int, the proposed approach was extended to projection by changing the values of physical parameters, such as series resistances (RS and RD), apparent mobility (𝜇n_app), and saturation velocity (𝜈sat).

GaAs Metal-Semiconductor Field-Effect Transistor에서 표면 결함이 소자의 전달컨덕턴스 분산 및 게이트 표면 누설 전류에 미치는 영향 (Effects of Surface States on the Transconductance Dispersion and Gate Leakage Current in GaAs Metal - Semiconductor Field-Effect Transistor)

  • 최경진;이종람
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권10호
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    • pp.678-686
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    • 2001
  • CaAs metal semiconductor field effect transistor (MESFET) 소자의 전달컨덕턴스 분산 (transconductance dispersion) 현상과 게이트 누설 전류의 원인을 capacitance deep level transient spectroscopy (DLTS) 측정을 이용하여 해석하였다. DLTS 스펙트럼에서는 활성화 에너지가 각각 0.65×0.07 eV와 0.88 × 0.04 eV인 두개의 표면 결함과 0.84 × 0.01 eV의 활성화 에너지를 갖는 EL2를 관찰하였다. 전달컨덕턴스 분산 측정 결과, 전달컨덕턴스는 5.5 Hz ∼ 300 Hz의 주파수 영역에서 감소하였다. 전달컨덕턴스 분산을 온도의 함수로 측정한 결과, 온도가 증가할수록 전이 주파수는 증가하였고 전이 주파수의 온도 의존성으로부터 0.66 ∼ 0.02 eV의 활성화 에너지를 구할 수 있었다. 게이트 누설 전류 측정에서는 0.15 V 이하의 게이트 전압에서 순 방향과 역 방향 게이트 전압이 일치하는 오믹 전류-전압 특성을 나타내었고 게이트 누설 전류의 온도 의존성으로부터 구한 활성화 에너지는 0.63 ∼ 0.01 eV로 계산되었다. 서로 다른 방법으로 구한 활성화 에너지의 비교로부터 표면 결함 H1이 주파수에 따라서 감소하는 전달컨덕턴스 분산 및 게이트 누설 전류의 원인임을 알 수 있었다.

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