• 제목/요약/키워드: Variable Capacitor

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Research to Achieve Uniform Plasma in Multi-ground Capacitive Coupled Plasma

  • 박기정;이윤성;유대호;이진원;이정범;장홍영
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.247.1-247.1
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    • 2014
  • The capacitive coupled plasma is used widely in the semiconductor industries. Especially, the uniformity of the industrial plasma is heavily related with defect ratio of devices. Therefore, the industries need the capacitive coupled plasma source which can generate the uniform plasma and control the plasma's uniformity. To achieving the uniformity of the large area plasma, we designed multi-powered electrodes. We controlled the uniformity by controlling the power of each electrode. After this work, we started to research another concept of the plasma device. We make the plasma chamber that has multi-ground electrodes imaginary (CST microwave studio) and simulate the electric field. The shape of the multi-ground electrodes is ring type, and it is same as the shape of the multi-power electrodes that we researched before. The diameter of the side electrode's edge is 300mm. We assumed that the plasma uniformity is related with the impedance of ground electrodes. Therefore we simulated the imaginary chamber in three cases. First, we connected L (inductor) and C (capacitor) at the center of multi-ground electrodes. Second, we changed electric conductivity of multi-ground electrode. Third, we changed the insulator's thickness between the center ground electrode and the side ground electrode. The driving frequency is 2, 13.56 and 100 MHz. We switched our multi-powered electrode system to multi-ground electrode system. After switching, we measured the plasma uniformity after installing a variable vacuum capacitor at the ground line. We investigate the effect of ground electrodes' impedance to plasma uniformity.

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생체신호 측정을 위한 아날로그 전단 부 회로 설계 (Analog Front-End Circuit Design for Bio-Potential Measurement)

  • 임신일
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권11호
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    • pp.130-137
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    • 2013
  • 본 논문은 생체신호 측정을 위한 저전력/저면적 AFE(analog front-end)에 관한 것이다. 제안된 AFE는 계측증폭기(IA), 대역 통과 필터(BPF), 가변 이득 증폭기(VGA), SAR 타입 A/D 변환기로 구성된다. 전류 분할 기법을 이용한 작은 gm (LGM) 회로와 고 이득 증폭기로 구성된 Miller 커패시터 등가 기술을 이용하여, 외부 수동소자를 사용하지 않고 AC-coupling을 구현하였다. 응용에 따른 BPF의 고역 차단 주파수 변화는 전압 조절기(regulator)를 이용한 출력 전압 변화를 이용하여 $g_m$을 변화하여 구현 시켰다. 내장된 ADC는 커패시터 분할 기법을 적용한 이중 배열 커패시터 방식의 D/A변환기와 비동기 제어 방식을 이용하여 저 전력과 저 면적으로 구현하였다. 일반 CMOS 0.18um 공정을 이용하여 칩으로 제작하였고, 전체 칩 면적은 PAD등을 모두 포함하여 $650um{\times}350 um$이다. 제안된 AFE의 전류 소모는 1.8V에서 6.3uA이다.

비접촉 전원장치에 적용한 LCC형 고주파 공진 DC/DC 컨버터에 관한 연구 (A Study on the LCC Type High Frequency DC/DC Converter for Contactless Power Supply System)

  • 김동희;황계호
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.55-64
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    • 2007
  • 본 논문은 부하직렬 고주파 공진 DC/DC 컨버터에 가변 가능한 공진커패시터를 병렬로 삽입한 LCC형 고주파 공진 DC/DC 컨버터의 특성과 설계 예를 나타내고 있으며, 또한 턴-오프시 스위칭 손실을 줄이기 위해 ZVS를 가지는 소프트 스위칭을 사용하였다. 제안 컨버터는 PFM(Pulse Frequency Modulation) 스위칭 패턴을 사용하여 동작되며, PFM 제어에 의해 제안 회로의 출력전압을 제어하였다. 병렬커패시터의 커패시턴스의 변화에 따라, DC/DC 컨버터의 분석은 일반적으로 무차원화 파라미터를 사용하여 나타내었고, 회로 동작 특성은 스위칭 주파수와 파라미터로 행하였다. 또한 본 논문은 특성평가에 의해 제안 DC/DC 컨버터의 동작 특성과 회로 설계 방법을 제시하였다. 더욱이 본 논문은 실험을 통해 이론 분석의 정당성을 입증하였다. 향후 제안한 DC/DC 컨버터는 반도체 및 FPD의 클린룸에 선형이동 시스템의 비접촉 전원장치에 적용 가능하다고 생각된다.

전열화학추진용 2.4MJ 펄스파워전원의 설계와 동작특성(I) (Design and Operation Characteristics of 2.4MJ Pulse Power System for Electrothermal-Chemical(ETC) Propulsion(I))

  • 진윤식;이홍식;김종수;조주현;임근희;김진성;추증호;정재원;황동원
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1868-1870
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    • 2000
  • As a drive for an ETC (Electro-thermal Chemical) launcher, a large pulse power system of a 2.4MJ energy storage was designed, constructed and tested. The overall power system consists of eight capacitive 300kJ energy storage banks. In this paper we describe the design features, setup and operation test result of the 300kJ pulsed power module. Each capacitor bank of the 300kJ module consists of six 22kV 50kJ capacitors. A triggered vacuum switch (TVS-43) was adopted as the main pulse switch. Crowbar diode circuits, variable multi-tap inductors and energy dumping systems are connected to each high power capacitor bank via bus-bars and coaxial cables. A parallel crowbar diode stack is fabricated in coaxial structure with two series 13.5kV, 60kA avalanche diodes. The main design parameters of the 300kJ module are a maximum current of 180kA and a pulse width of 0.5 - 3ms. The electrical performances of each component and current output variations into resistive loads have been investigated.

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CCD 영상센서를 위한 CMOS 아날로그 프론트 엔드 (CMOS Analog-Front End for CCD Image Sensors)

  • 김대정;남정권
    • 전기전자학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.41-48
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    • 2009
  • 본 논문은 고성능 이미지 센서인 CCD 시스템에서 전체 시스템의 성능을 좌우하는 아날로그 프론트 엔드(analog-front end, AFE)를 영상신호처리 유닛과 함께 SoC로써 구현한 설계에 관한 것이다. 데이터의 전송속도가 빨라짐에 따라 데이터 샘플링의 불확실성을 낮추었으며, $0{\sim}36\;dB$의 높은 이득을 가지는 지수함수적인 가변 이득단의 대역폭을 구현하기 위한 구조 및 증폭기의 정밀도를 높이기 위한 기생 커패시턴스에 둔감한 커패시터 배열을 개발하였다. 또한, 블랙-레벨 상쇄를 위한 아날로그 및 디지털 영역에서의 이중 블랙 레벨 상쇄를 효과적으로 구현하였다. 제안된 구조를 $0.35-{\mu}m$ CMOS 공정으로 구현하였으며, 10-bit 해상도의 전체 CCD 카메라 시스템에 적용하여 그 동작을 검증하였다. 제안한 AFE는 3.3 V 공급전압 및 15 MHz의 데이터 전송속도에서 80 mA를 소모하였다.

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BST 후막의 가변 유전특성과 큐리온도에 관한 연구 (Tunable Dielectric Properties and Curie Temperature with BST Thick Films)

  • 김인성;송재성;민복기;전소현
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제55권8호
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    • pp.392-398
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    • 2006
  • The properties of tunable dielectric materials on RF frequency band are important high tunability and low loss for RF variable devices, variable capacitor, phased array antenna and other components application. Various composite of BST(barium strontium titanate) ratio combined with other non-electrical active oxide ceramics have been formulated for such uses. We present the tunable properties and Curie temperature on BST thick films. The grain growth of the weight ratio of $BaTiO_3$ increased. This can be explained by the substitute $Sr^{2+}$ ion for $Ba^{2+}$ ion in the $BaTiO_3$ system. The Curie temperature was shifted to lower temperature with increasing $SrTiO_3$in the $BaTiO_3-SrTiO_3$ system, because of decreasing the lattice constant. Also, the dielectric constant, tunability and K-factor of $(Ba_xSr_{1-x})TiO_3$ at over the Curie temperature decreased, at over the $60^{\circ}C$ fixation, maximum dielectric constant at Curie temperature and hence sharper phase transformation occurred at Curie temperature. The result were interpreted as a process of internal stress relaxation resulting form the increase of $90^{\circ}$ domains induced the BST. As a result, It is concluded that over the Curie temperature, frequency response and DC field effect for the tunable properties of BST thick film are suppressed by the transition broadening. For the application of tunable devices, that the curie temperature was investigated to be increased.

극저전력 무선통신을 위한 Sub-${\mu}$W 22-kHz CMOS 발진기 (A Sub-${\mu}$W 22-kHz CMOS Oscillator for Ultra Low Power Radio)

  • 나영호;김종식;김현;신현철
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권12호
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    • pp.68-74
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    • 2010
  • 본 논문은 Ultra-Low-Power (ULP) Radoi를 위한 Sub-${\mu}$W 급 저 전력 발진기 회로에 관한 것이다. 저 전력 발진기의 구조로서 Relaxation 구조와 Wien-Bridge 구조의 시뮬레이션 비교를 통하여, 소모 전류의 최소화 및 저 전력 동작에 최적인 Wien-Bridge 구조를 선택 하였다. Wien-Bridge 발진기 회로는 폐쇄 루프 이득이 ($1+R_2/R_1$) 인 비반전 OPAMP 증폭회로에 부귀환 경로로 RC 회로망이 접속 되어 있다. 이 회로망의 RC값과 증폭기의 폐쇄 루프 이득에 의해 발진 주파수가 정해지게 된다. 본 연구에서는 루프 이득 조정을 위해 일반적으로 사용하는 가변저항대신, MIM 커패시터와 MOS 버랙터를 조합한 가변 커패시터를 사용하여, 발진기의 폐쇄 루프 이득을 적절히 조절 하는 방식을 제안하고 이를 구현하였다. 폐쇄 루프 이득을 안정적으로 조절 할 수 있음에 따라 발진기 출력의 안정화를 얻을 수 있으며, 출력신호의 비선형성도 개선 할 수 있다. $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용해 구현된 발진기는 22 kHz 출력주파수에서 560 nA의 전류를 소모한다.

보조회로를 이용한 영전압 스위칭 플라이백 컨버터 (ZVS Flyback Converter Using a Auxiliary Circuit)

  • 김태웅;강창수
    • 대한전자공학회논문지TE
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    • 제37권5호
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    • pp.11-116
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    • 2000
  • 본 논문에서는 영전압 스위칭에 의해 스위칭 손실과 전압 스트레스로 줄이는 토폴로지를 제안하였다. 일반적으로 스위칭 모드 변환시에는 과도한 전압과 전류가 기생 성분에 의해서 발생하는데 이것은 전압 스트레스와 전력 손실을 발생시켜 전원 장치의 성능에 영향을 미치어 전체 효율이 감소한다. 실제로 플라이백 컨버터에서 스위치의 천이 첨두 전압과 전류는 기생성분에 의해서 발생한다. 이러한 문제를 보완하기 위하여 보조회로를 이용한 영전압 스위칭 플라이백 컨버터를 제안한다. 기존의 플라이백 토폴로지에 보조 회로를 추가하여 전력 손실을 감소시키고 스위칭 전압 스트레스를 최소로 하였다. 보조 회로 내에 스너버 캐패시터는 주 스위치의 온·오프시 제어 전압 변화시간에 의해 영전압 스위칭을 가능하게 하여 전압 스트레스 및 전력 손실을 감소시킨다. 본 논문에서는 회로의 세부적인 분석을 하고 동작과정을 설명하였고 500W, 100㎑ 대의 보조회로를 사용한 영전압 스위칭 플라이백 컨버터를 설계하여 기존의 하드 스위칭 플라이백 컨버터와의 효율을 비교하였다.

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최소 변동 및 가변 데드 타임을 갖는 고전압 구동 IC 설계 (Design of High Voltage Gate Driver IC with Minimum Change and Variable Characteristic of Dead Time)

  • 문경수;김형우;김기현;서길수;조효문;조상복
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권12호
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    • pp.58-65
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    • 2009
  • 본 논문에서는 캐패시터로 상승 시간과 하강 시간을 조절하고 슈미트 트리거의 스위칭 전압을 이용한 데드 타임 회로를 갖는 고전압 구동 IC (High Voltage Gate Driver IC)를 설계하였다. 설계된 고전압 구동 IC는 기존 회로와 비교하여 온도에 따 른 데드 타임 변동을 약 52% 줄여 하프브리지 컨버터의 효율을 증대시켰으며 캐패시터 값에 따라 가변적인 데드 타임을 가진다. 또한 숏-펄스 (short-pulse) 생성회로를 추가하여 상단 레벨 쉬프트 (High side part Level shifter)에서 발생하는 전력소모를 기존의 회로에 비해 52% 감소 시켰고, UVLO를 추가하여 시스템의 오동작을 방지하여 시스템의 안정도를 향상시켰다. 제안한 회로를 검증하기 위해 Cadence의 Spectre을 이용하여 시뮬레이션 하였고 1.0um 공정을 이용하였다.

합성형 멤리스터 에뮬레이터와 M-R 뮤테이터의 특성 비교 (Comparative Analysis of Synthetic Memristor Emulator and M-R Mutator)

  • 최현철;김형석
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권5호
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    • pp.98-107
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    • 2016
  • 합성형 멤리스터 에뮬레이터와 M-R 뮤테이터 기반 멤리스터 에뮬레이터의 특성들을 분석하고 차이점을 비교하였다. 멤리스터는 가변 저항 특성을 갖는 소자로서 저항, 커패시터, 인덕터 다음의 4번째 전기회로 기본소자이다. 멤리스터 에뮬레이터는 이 멤리스터의 가변저항 특성을 전자소자들을 조합하여 구현한 회로인데, 멤리스터 상용화 이전까지의 멤리스터 연구를 위해서는 필수 회로이다. 대표적인 멤리스터 에뮬레이터에는 그 구현 방법에 따라 전자소자들을 조합하여 가변 저항특성을 구현하는 합성형 멤리스터 에뮬레이터와 M-R 뮤테이터를 사용하여 비선형소자로부터 가변저항 특성을 구현하는 M-R 뮤테이터 기반 멤리스터 에뮬레이터가 있다. 본 논문에서는 이 두 가지 에뮬레이터의 구현 방법과 특성들을 분석하고 그 차이점을 연구하였다.