• 제목/요약/키워드: active inductor

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능동인덕터 사용에 따른 MMIC 주파수 변환기의 성능향상과 면적축소에 관한 연구 (Study on Performance Improvement and Size Reduction Using Active Inductors in MMIC Frequency Converter)

  • 구현철;박정호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.1296-1303
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    • 1994
  • 이 논문에서는 TV 튜너로 사용될 수 있는 MMIC 주파수 변환기를 설계하였다. MMIC를 설계한 때에 수동인덕터는 다른 수동소자나 능동소자에 비해서 그차지하는 면적이 매우 크고 원하지 않는 상호 간섭이 일어나 동작특성이 나빠지고 신뢰성과 재현성도 의심하지 않을 수 없다. 그러나 주파수 변환기에 사용되는 증폭기에 능동인덕터를 적용시키면 높은 안정성과 넓은 대역폭을 유지하게 된다. 믹서나 필터 등에도 능동정합을 이용하면 원하는 부분에서 높은 출력을 얻을 수 있다. 이 연구에서는 능동인덕터를 주파수 변환기에 적용하여 기존의 인덕터를 사용한 것과 비교하였다. 능동인덕터와 능동정합을 이용한 주파수 변환기가 기존의 것보다 면적에서 28.6% 줄이면서도 원하는 주파수 대역에서 더 큰 출력 신호를 얻을 수 있다.

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DAB 컨버터용 전력 변압기의 누설 인덕턴스를 포함한 내부 전력 손실 분석에 관한 연구 (A Study on the Analysis of Internal Power Loss Including Leakage Inductance of Power Transformer for DAB Converter)

  • 유정상;안태영;길용만
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.95-100
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    • 2022
  • In this paper, a power loss analysis technique of a high-frequency transformer of a bidirectional DAB (Dual Active Bridge) converter is reported. To miniaturize the transformer of the dual active bridge converter, a resonant inductor was designed with an air gap included low-coupled rate state core to combine leakage inductor with the resonant inductor which is required for soft-switching. In this paper, leakage inductance and magnetizing inductance, core material, type of winding and winding method are included in the dual active bridge transformer loss analysis process to enable optimal design at the initial design stage. Transformer loss analysis for dual active bridge with a switching frequency of 200 kHz and maximum output of 5 kW was executed, and elements necessary for design based on the number of turns on the primary side were graphed while maintaining the transformer turns ratio and window area. In particular, it was possible to determine the optimal number of turns and thickness of the transformer, and ultimately, the total loss of the transformer could be estimated.

CMOS 능동 인덕터를 이용한 동조가능 저잡음 증폭기의 잡음성능 향상에 관한 연구 (Study on Noise Performance Enhancement of Tunable Low Noise Amplifier Using CMOS Active Inductor)

  • 성영규;윤경식
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.897-904
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    • 2011
  • 본 논문에서는 CMOS 능동 인덕터를 이용하여 1.8GHz PCS 대역과 2.4GHz WLAN 대역에서 동조가 가능한 저잡음 증폭기의 새로운 회로구조를 제안하였다. CMOS 능동 인덕터 부하를 이용하는 저잡음 증폭기의 높은 잡음지수를 줄이기 위한 회로구조와 잡음지수를 더욱 감소시키기 위한 잡음상쇄기법을 적용하고 해석하였다. 이 동조가능 저잡음 증폭기를 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정기술로 시뮬레이션을 수행한 결과는 잡음성능이 약 3.4dB 향상된 것을 보여주며, 이는 주로 제안된 새로운 회로구조에 기인한다.

높은 Q-지수를 갖는 대칭 구조의 CMOS 2 단자 능동 인덕터 (CMOS Symmetric High-Q 2-Port Active Inductor)

  • 구자건;정승호;정용채
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권10호
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    • pp.877-882
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    • 2016
  • 본 논문에서는 LC 공진회로를 이용한 2 단자 능동 인덕터를 제안한다. 제안된 회로는 기존 자이레이터 구조의 1 단자 능동 인덕터들을 캐스코드 형태로 결합하였으며, 두 자이레이터 사이에 LC 공진회로를 추가시켰다. LC 공진회로는 능동 인덕터를 구성하는 트랜지스터의 기생 성분들을 상쇄시킴으로써 넓은 대역에서 높은 Q-지수를 제공한다. 제안된 회로는 삼성전자 65 nm 공정을 이용하여 시뮬레이션과 제작을 수행하였으며, 1~6 GHz 대역에서 2 nH의 일정한 인덕턴스와 40 이상의 높은 Q-지수를 가진다.

Embedded Switched-Inductor Z-Source Inverters

  • Nguyen, Minh-Khai;Lim, Young-Cheol;Chang, Young-Hak;Moon, Chae-Joo
    • Journal of Power Electronics
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    • 제13권1호
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    • pp.9-19
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    • 2013
  • In this paper, a ripple input current embedded switched-inductor Z-source inverter (rESL-ZSI) and a continuous input current embedded switched-inductor Z-source inverter (cESL-ZSI) are proposed by inserting two dc sources into the switched-inductor cells. The proposed inverters provide a high boost voltage inversion ability, a lower voltage stress across the active switching devices, a continuous input current and a reduced voltage stress on the capacitors. In addition, they can suppress the startup inrush current, which otherwise might destroy the devices. This paper presents the operating principles, analysis, and simulation results, and compares them to the conventional switched-inductor Z-source inverter. In order to verify the performance of the proposed converters, a laboratory prototype was constructed with 60 $V_{dc}$ input to test both configurations.

A KY Converter Integrated with a SR Boost Converter and a Coupled Inductor

  • Hwu, Kuo-Ing;Jiang, Wen-Zhuang
    • Journal of Power Electronics
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    • 제17권3호
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    • pp.621-631
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    • 2017
  • A KY converter integrated with a conventional synchronously rectified (SR) boost converter and a coupled inductor is presented in this paper. This improved KY converter has the following advantages: 1) the two converters use common switches; 2) the voltage gain of the KY converter can be improved due to the integration of a boost converter and a coupled inductor; 3) the leakage inductance of the coupled inductor is utilized to achieve zero voltage switching (ZVS); 4) the current stress on the charge pump capacitors and the decreasing rate of the diode current can be limited due to the use of the coupled inductor; and 5) the output current is non-pulsating. Moreover, the active switches are driven by using one half-bridge gate driver. Thus, no isolated driver is needed. Finally, the operating principle and analysis of the proposed converter are given to verify the effectiveness of the proposed converter.

Experimental Analysis of the Effect of integrated MEMS inductor on the 5GHz VCO performance

  • Lee, Joon-Yeop;Kim, Ji-Hyuk;Moon, Sung-Soo;Kim, Hyeon-Chul;Chun, Kuk-Jin
    • 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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    • 한국반도체및디스플레이장비학회 2005년도 추계 학술대회
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    • pp.160-164
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    • 2005
  • In this paper, MEMS inductor was integrated on a 5GHz VCO using BCB as low-k dielectric layer for MEMS inductor. The VCO core circuit is realized by IBM SiGe process. We varied the spiral inductor's suspension height and posit ion on circuit, and studied their circuit interference effect on VCO performance. The VCO with inductor placed on BCB with More height and the VCO with inductor that was not positioned above active area showed better characteristics.

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변형 SL-ZSI의 설계 및 제어 (Design and Control of Modified Switched Inductor-ZSI)

  • ;전태원;이홍희;김흥근;노의철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.105-106
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    • 2013
  • This paper proposes a new topology with active switched-capacitor and switched-inductor impedance network, which can obtain a high boost factor with small shoot-through time. The proposed topology uses an active switched capacitor and switched-inductor impedance network in order to couple the main circuit and input dc source for boosting the output voltage. The proposed topology contains all advantages of the classical Z-source inverter. Comparing with other topologies, the proposed topology uses lesser component and the voltage boost inversion ability significantly increases. The theoretical analysis, pulse width modulation control strategies, and a comparison with classical ZSI have been given in this paper. Both simulation and experimental results will be presented to verify the advantages of the proposed topology.

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Comparison of Active-Clamp and ZVT Techniques Applied to Tapped-Inductor DC-DC Converter with Low Voltage and Large Current

  • Abe Seiya;Ninomiya Tamotsu
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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    • pp.222-226
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    • 2001
  • This paper compares three kinds of soft-switching circuits from viewpoints of surge suppression, load characteristic, and power efficiency for a tapped-inductor buck converter with low voltage and high current. As a result, these soft-switching techniques have achieved much higher efficiency of $80\%$ when compared with a hard-switching buck converter for the output condition of 1V and 20A.

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능동형 인덕터 Shuut Peaking을 이용한 0.25 μm CMOS TIA 설계 및 제작 (Design and Fabrication of 0.25 μm CMOS TIA Using Active Inductor Shunt Peaking)

  • 조인호;임영석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권9호
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    • pp.957-963
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    • 2005
  • 본 논문에서는 TSMC 0.25 ${\mu}m$ CMOS RF-Mixed mode 공정 기술을 이용하여 초고속 광통신 시스템의 수신부에 사용되는 광대역 transimpedance amplifier를 설계하였다. 특히 광대역을 구성하기 위해 cascode와 common-source 구조에 active inductor shunt peaking을 이용하여 설계 및 제작하였으며, 측정 결과 gain 변화 없이 -3 dB 대역폭 특성이 cascode는 0.8 GHz에서 $81\%$ 증가한 1.45 GHz, common-source는 0.61 GHz에서 $48\%$ 증가한 0.9 GHz 결과가 나왔으며, 전체 파워 소비는 바이어스 2.5 V를 기준으로 37 mW와 45 mW이며, transimpedance gain은 61 dB$\Omega$과 61.4 dB$\Omega$을 얻을 수 있었다. 그리고 input noise current density도 상용 TIA와 거의 비슷한 $5 pA/\sqrt{Hz}$$4.5 pA/\sqrt{Hz}$를 가지며, out put Return loss는 전 대역에서 -10 dB 이하의 정합 특성을 보였다. 그리고 전체 chip 사이즈는 $1150{\times}940{\mu}m^2$이다.