Kim, Kab-Ki;Moon, Myung-Ho;Shin, Dong-Hun;Lee, Jong-Arc
Journal of IKEEE
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v.2
no.1
s.2
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pp.1-14
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1998
In this paper, Antenna, LNA, Mixer, VCO, and Modulation/Demodulation in Baseband processor which are the RF main components in Wireless LAN system for ultra high-speed communications network are studied. Antenna bandwidth and selective fading due to multipath can be major obstacles in high speed digital communications. To solve this problem, wide band MSA which has loop-structure magnetic antenna characteristics is designed. Distributed mixer using dual-gate GaAs MESFET can achieve over 10dB LO/RF isolation without hybrid, and minimize circuit size. As linear mixing signal is produced, distortions can be decreased at baseband signals. Conversion gain is achieved by mixing and amplification simultaneously. Mixer is designed to have wide band characteristics using distributed amplifier. In VCO design, Oscillator design method by large signal analysis is used to produce stable signal. Modulation/Demodulation system in baseband processor, DS/SS technique which is robust against noise and interference is used to eliminate the effect of multipath propagation. DQPSK modulation technique with M-sequences for wideband PN spreading signals is adopted because of BER characteristic and high speed digital signal transmission.
Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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v.40
no.4
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pp.65-73
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2003
This paper presents the implementation of an analog signal-processing ASIS to detect an angular velocity signal from a vibrator angular velocity detection sensor. The output of the sensor to be charge appeared as the variation of the capacitance value in the structure of the sensor was detected using charge amplifiers and a self oscillation circuit for driving the sensor was implemented with a sinusoidal self oscillation circuit using the resonance characteristics of the sensor. Specially an automatic gain control circuit was utilized to prevent the deterioration of self-oscillation characteristics due to the external elements such as the characteristic variation of the sensor process and the temperature variation. The angular velocity signal, amplitude-mod)Hated in the operation characteristics of the sensor, was demodulated using a synchronous detection circuit. A switching multiplication circuit was used in the synchronous detection circuit to prevent the magnitude variation of detected signal caused by the amplitude variation of the carrier signal. The ASIC was designed and implemented using 0.5${\mu}{\textrm}{m}$ CMOS process. The chip size was 1.2mm x 1mm. In the experiment under the supply voltage of 3V, the ASIC consumed the supply current of 3.6mA and noise spectrum density from dc to 50Hz was in the range of -95 dBrms/√Hz and -100 dBrms/√Hz when the ASIC, coupled with the sensor, was in normal operation.
Recently, finishing materials at spandrel area, a part of curtain-wall system, are gradually forced to improve thermal insulation performance in order to enhance the building energy efficiency. Also, Building Integrated Photovoltaics(BIPV) systems have been installed in the exterior side of the spandrel area, which is generally composed of windows. Those BIPVs aim to achieve high building energy efficiency and supply the electricity to building. However, if transparent BIPV module is combined with high insulated spandrel, it would reduce the PV efficiency for two major reasons. First, temperature in the air space, located between window layer and finishing layer of the spandrel area, can significantly increase by solar heat gain, because the space has a few air density relative to other spaces in building. Secondly, PV has a characteristics of decreased Voltage(Voc and Vmp) with the increased temperature on the PV cell. For these reasons, this research analyzed a direct interrelation between PV Cell temperature and electricity generation performance under different insulation conditions in the spandrel area. The different insulation conditions under consideration are 1) high insulated spandrel(HIS) 2) low insulated spandrel(LIS) 3) PV stand alone on the ground(SAG). As a result, in case of 1) HIS, PV temperature was increased and thus electricity generation efficiency was decreased more than other cases. To be specific, each cases' maximum temperature indicated that 1) HIS is $83.8^{\circ}C$, 2) LIS is $74.2^{\circ}C$, and 3) SAG is $66.3^{\circ}C$. Also, each cases yield electricity generation like that 1) HIS is 913.3kWh/kWp, 2) LIS is 942.8kWh/kWp, and 3) SAG is 981.3kWh/kWp. These result showed that it is needed for us to seek to the way how the PV Cell temperature would be decreased.
Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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v.45
no.3
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pp.77-85
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2008
This work proposes a 12b 130MS/s 108mW $1.8mm^2$ 0.18um CMOS ADC for high-quality video systems such as TFT-LCD displays and digital TVs requiring simultaneously high resolution, low power, and small size at high speed. The proposed ADC optimizes power consumption and chip area at the target resolution and sampling rate based on a three-step pipeline architecture. The input SHA with gate-bootstrapped sampling switches and a properly controlled trans-conductance ratio of two amplifier stages achieves a high gain and phase margin for 12b input accuracy at the Nyquist frequency. A signal-insensitive 3D-fully symmetric layout reduces a capacitor and device mismatch of two MDACs. The proposed supply- and temperature- insensitive current and voltage references are implemented on chip with a small number of transistors. The prototype ADC in a 0.18um 1P6M CMOS technology demonstrates a measured DNL and INL within 0.69LSB and 2.12LSB, respectively. The ADC shows a maximum SNDR of 53dB and 51dB and a maximum SFDR of 68dB and 66dB at 120MS/s and 130MS/s, respectively. The ADC with an active die area of $1.8mm^2$ consumes 108mW at 130MS/s and 1.8V.
Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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2022.10a
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pp.245-247
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2022
Backscattered x-ray imaging is a technology capable of acquiring an image inside an irradiated object by measuring X-rays scattered from an object. For image acquisition, the system must include an X-ray generator and a detection system for measuring scattered x-rays. The imaging device must acquire a real-time signal at sampling intervals for x-rays generated by passing through a high-speed rotating collimator, and for this purpose, a high-speed signal acquisition device is required. We developed a high-speed multi-channel signal acquisition device for converting and transmitting signals generated by the sensor unit composed of a large-area plastic scintillator and a photomultiplier tube. The developed detector is a system capable of acquiring signals at intervals of at least 15u seconds and converting and transmitting signals of up to 6 channels. And a system includes remote control functions such as high voltage, signal gain, and low level discrimination for individual calibration of each sensor. Currently, we are conducting an application test for image acquisition under various conditions.
Kim, Sang Gyun;Jung, Seung Hwan;Kim, Seung Hoon;Ying, Xiao;Choi, Hanbyul;Hong, Chaerin;Lee, Kyungmin;Eo, Yun Seong;Park, Sung Min
Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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v.51
no.9
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pp.82-90
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2014
In this paper, a couple of 4-channel differential transimpedance amplifier arrays are realized in a standard 0.18um CMOS technology for the applications of linear LADAR(laser detection and ranging) systems. Each array targets 1.25-Gb/s operations, where the current-mode chip consists of current-mirror input stage, a single-to-differential amplifier, and an output buffer. The input stage exploits the local feedback current-mirror configuration for low input resistance and low noise characteristics. Measurements demonstrate that each channel achieves $69-dB{\Omega}$ transimpedance gain, 2.2-GHz bandwidth, 21.5-pA/sqrt(Hz) average noise current spectral density (corresponding to the optical sensitivity of -20.5-dBm), and the 4-channel total power dissipation of 147.6-mW from a single 1.8-V supply. The measured eye-diagrams confirms wide and clear eye-openings for 1.25-Gb/s operations. Meanwhile, the voltage-mode chip consists of inverter input stage for low noise characteristics, a single-to-differential amplifier, and an output buffer. Test chips reveal that each channel achieves $73-dB{\Omega}$ transimpedance gain, 1.1-GHz bandwidth, 13.2-pA/sqrt(Hz) average noise current spectral density (corresponding to the optical sensitivity of -22.8-dBm), and the 4-channel total power dissipation of 138.4-mW from a single 1.8-V supply. The measured eye-diagrams confirms wide and clear eye-openings for 1.25-Gb/s operations.
Kim, Young-Ju;Chae, Hee-Sung;Koo, Yong-Seo;Lim, Shin-Il;Lee, Seung-Hoon
Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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v.43
no.11
s.353
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pp.48-57
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2006
This work describes a 12b 200KHz 0.52mA $0.47mm^2$ algorithmic ADC for sensor applications such as motor controls, 3-phase power controls, and CMOS image sensors simultaneously requiring ultra-low power and small size. The proposed ADC is based on the conventional algorithmic architecture with recycling techniques to optimize sampling rate, resolution, chip area, and power consumption. The input SHA with eight input channels for high integration employs a folded-cascode architecture to achieve a required DC gain and a sufficient phase margin. A signal insensitive 3-D fully symmetrical layout with critical signal lines shielded reduces the capacitor and device mismatch of the MDAC. The improved switched bias power-reduction techniques reduce the power consumption of analog amplifiers. Current and voltage references are integrated on the chip with optional off-chip voltage references for low glitch noise. The employed down-sampling clock signal selects the sampling rate of 200KS/s or 10KS/s with a reduced power depending on applications. The prototype ADC in a 0.18um n-well 1P6M CMOS technology demonstrates the measured DNL and INL within 0.76LSB and 2.47LSB. The ADC shows a maximum SNDR and SFDR of 55dB and 70dB at all sampling frequencies up to 200KS/s, respectively. The active die area is $0.47mm^2$ and the chip consumes 0.94mW at 200KS/s and 0.63mW at 10KS/s at a 1.8V supply.
Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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v.52
no.9
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pp.63-73
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2015
This work proposes a 2-channel time-interleaved (T-I) 10b 120MS/s pipeline SAR ADC minimizing offset mismatch between channels without any calibration scheme. The proposed ADC employs a 2-channel SAR and T-I topology based on a 2-step pipeline ADC with 4b and 7b in the first and second stage for high conversion rate and low power consumption. Analog circuits such as comparator and residue amplifier are shared between channels to minimize power consumption, chip area, and offset mismatch which limits the ADC linearity in the conventional T-I architecture, without any calibration scheme. The TSPC D flip-flop with a short propagation delay and a small number of transistors is used in the SAR logic instead of the conventional static D flip-flop to achieve high-speed SAR operation as well as low power consumption and chip area. Three separate reference voltage drivers for 4b SAR, 7b SAR circuits and a single residue amplifier prevent undesirable disturbance among the reference voltages due to each different switching operation and minimize gain mismatch between channels. High-frequency clocks with a controllable duty cycle are generated on chip to eliminate the need of external complicated high-frequency clocks for SAR operation. The prototype ADC in a 45nm CMOS technology demonstrates a measured DNL and INL within 0.69LSB and 0.77LSB, with a maximum SNDR and SFDR of 50.9dB and 59.7dB at 120MS/s, respectively. The proposed ADC occupies an active die area of 0.36mm2 and consumes 8.8mW at a 1.1V supply voltage.
Kim, Cha-Dong;Han, Jae-Yeol;Kim, Yong-Woo;Song, Nam-Jin;Ha, Min-Woo;Lee, Seung-Hoon
Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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v.46
no.1
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pp.98-106
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2009
This work proposes a 1280-RGB $\times$ 800-Dot 70.78mW 0.l3um CMOS LCD driver IC (LDI) for high-performance 16M-color low temperature poly silicon (LTPS) thin film transistor liquid crystal display (TFT-LCD) systems such as ultra mobile PC (UMPC) and mobile applications simultaneously requiring high resolution, low power, and small size at high speed. The proposed LDI optimizes power consumption and chip area at high resolution based on a resistor-string based architecture. The single column driver employing a 1:12 MUX architecture drives 12 channels simultaneously to minimize chip area. The implemented class-AB amplifier achieves a rail-to-rail operation with high gain and low power while minimizing the effect of offset and output deviations for high definition. The supply- and temperature-insensitive current reference is implemented on chip with a small number of MOS transistors. A slew enhancement technique applicable to next-generation source drivers, not implemented on this prototype chip, is proposed to reduce power consumption further. The prototype LDI implemented in a 0.13um CMOS technology demonstrates a measured settling time of source driver amplifiers within 1.016us and 1.072us during high-to-low and low-to-high transitions, respectively. The output voltage of source drivers shows a maximum deviation of 11mV. The LDI with an active die area of $12,203um{\times}1500um$ consumes 70.78mW at 1.5V/5.5V.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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