• 제목/요약/키워드: amplifiers

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거동장애를 가진 전동휠체어 사용자를 위한 근전도 기반의 휴먼-컴퓨터 인터페이스 (A Novel EMG-based Human-Computer Interface for Electric-Powered Wheelchair Users with Motor Disabilities)

  • 이명준;추준욱;류제청;문무성;문인혁
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.41-49
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    • 2005
  • Electromyogram (EMG) signal generated by voluntary contraction of muscles is often used in rehabilitation devices because of its distinct output characteristics compared to other bio-signals. This paper proposes a novel EMG-based human-computer interface for electric-powered wheelchair users with motor disabilities by C4 or C5 spine cord injury. User's commands to control the electric-powered wheelchair are represented by shoulder elevation motions, which are recognized by comparing EMG signals acquired from the levator scapulae muscles with a preset double threshold value. The interface commands for controlling the electric-powered wheelchair consist of combinations of left-, right- and both-shoulders elevation motions. To achieve a real-time interface, we implement an EMG processing hardware composed of analog amplifiers, filters, a mean absolute value circuit and a high-speed microprocessor. The experimental results using an implemented real-time hardware and an electric-powered wheelchair showed that the EMG-based human-computer interface is feasible for the users with severe motor disabilities.

가변 길이의 보호구간을 가지는 주파수 영역 등화 사용 단일 반송파 시스템 (Single-Carrier with Frequency-Domain Equalization with Variable-length Guard Intervals)

  • 임민중
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제42권4호
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    • pp.21-28
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    • 2005
  • IEEE802.16의 물리계층 중 하나인 SC-FDE (Single Carrier with Frequency-Domain Equalization)는 OFDM과 비슷한 성능 및 복잡도를 유지하면서 OFDM에 비해 비선형성 전력 증폭기에 덜 민감하다는 장점을 가지고 있다. SC-FDE의 보호구간은, OFDM의 경우에서와 같이, 최대 지연확산에 의해서 결정된다. 대부분의 무선통신 환경에서 지연확산은 작은 값을 가지지만 산악지방이나 중계기의 영향 등에 의해서 매우 큰 지연확산이 발생할 수 있다. 이 논문에서는 가변 길이의 보호구간을 가지는 SC-FDE를 제안한다. 제안하는 방법은 라 셀에 따라 혹은 각 가입자에 따라서 보호구간의 길이를 결정할 수 있다.

디지털 사전왜곡을 이용한 마이크로파 E급 증폭기의 선형성 개선 (Linearity Improvement of Class E Amplifier Using Digital Predistortion)

  • 박찬혁;구경헌
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권3호
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    • pp.92-97
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    • 2007
  • 스위칭 모우드 증폭기를 마이크로파 대역에서 이용하고자 하는 많은 연구가 있으며, 이러한 증폭기 중 E급 증폭기는 이론적으로 스위칭 동작을 통해 100%의 효율을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 2.4GHz 대역 마이크로파 E급 증폭기로 출력 전력이 17.6dBm, 66%의 전력부가효율을 갖는 설계된 증폭기를 무선 랜 송신부에서 사용하기 위해 증폭기의 비선형 왜곡을 보상하고자 테이블 참조기법(Look Up Table)을 이용한 기저대역 사전왜곡 기법을 적용하였다. 설계된 증폭기는 -3dBm의 입력 무선랜신호를 인가하였을 때 출력스펙트럼 측정 결과가 IEEE 무선랜 스펙트럼 마스크 표준규격을 만족하며, 기저대역 사전왜곡을 적용하였을 때 중심주파수에서 20MHz offset인 주파수에서 최대 5dB의 ACPR 특성이 향상되었다.

복사 전자기장에 대한 전자파내성 측정시스템

  • 정연춘
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제5권2호
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    • pp.67-78
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    • 1994
  • 1996년부터 유럽연합을 중심으로 전자파내성(Electromagnetic immunity; 흔히 군사규격에서는 전자파감응성(electromagnetic susceptibility)이라 함) 규제가 본격적으로 시작될 전망이다. 이러한 전자 파내성 규제는 우리가 과거 '80년대 초에 경험했던 전자파방출(electromagnetic emission; 흔히 electro- magnetic interference 라고도 표현한다) 규제에 비해 규제주파수가 대폭 확장됨(9KHz - 1GHz .rarw. 50/60 Hz - 40 GHz)은 물론, 규제항목도 크게 늘어나기(2개 항목 .rarw. 11개 항목)때문에 본격 규제가 시작되면 우리 산업체에 큰 피해를 초래할 것으로 우려된다. 특히 "복사 전자기장에 대한 전자파내성 요구사항"은 일부 전자파내성 측정항목을 포함하고 있던 안전규 격 등에서도 다루고 있지 않던 것으로서 우리에게는 매우 생소한 항목이다. 이 항목은 과거 미국의 군사 규격등에서 요구했던 항목인데, 앞으로 각국의 상용규격에도 대폭 추가될 것으로 보인다. 이러한 규제는 우리의 생활환경에서 결코 빼놓고 생각할 수 없는, 동시에 가장 큰 전자파장해원인 의도적 복사로서의 방 송신호 및 각종 무선통신 신호에 대해 전기, 전자기기가 전자파내성을 갖고, 성능저하나 오동작을 유발하 지 않아야 함을 요구하는 것이다. 이러한 항목의 평가를 위해서는 대형 시험환경(EMS chamber)과 표준 전자기장 발생장치(signal genera- tors + high power amplifiers), 그리고 오동작 모니터링 장치(monitorring equipments) 등이 필요하기 때 문에 평가시스템 구성에 막대한 비용이 소요된다. 따라서 시스템 구성에 매우 신중을 기해야 하며, 관련 국제표준화규격을 사전에 철저히 이해하여 관련 시험검사를 위한 투자계획을 수립하는 것이 바람직하다. 본 고에서는 복사 전자기장에 대한 대표적인 국제표준화규격을 소개하고, 나아가서 그러한 항목의 평가 시스템의 설계 및 구현에 대해서 설명할 것이다.

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전압제어 유전체공진을 이용한 K-대역 발진기 설계에 관한 연구 (A study on the design of a K-band harmonic oscillator using voltage controlled dielectric resonance)

  • 전순익;김성철;은도현;차균현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권12호
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    • pp.3215-3226
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    • 1996
  • In this paper a K-band harmonic oscillator competitive to ordinary Push-Push type oscillators is introduced. This oscillator is composed of two-X-band dielectric resonance circuits. To favor its harmonic generation, the load effect and the bias effect are studied to allow the maximum harmonic distortion. As results, the dielectric resonated load and the class A bias are used for the 2nd harmonic generation. analytical study for modelling of voltage controlled dielectric resonator is carried out with theoretical background. The performance of the circuit is evaluated by simulation using harmonic balanced method. The novel structure has ont only a voltage tuning circuit but also an output port at fundamental frequency as the function of prescaler for phase lockede loop application on the just single oscillation structure. In experimentation, the output freqneyc of the 2nd harmonic signal is 20.5GHz and the maximum power level of output is +5.5dBm without additional post amplifiers. the harmonic oscillator exhibits -30dBc of high fundamental frequency rejection without added extra filters. The phase noise of -90dBc/Hz at 100kHz off-carrier has been achieved under free running condition, that satisfies phase noise requirement of IESS 308. The proposed oscillator may be utilized as the clean and stable fixed local oscillator in Transmit Block Upconvertor(TBU) or Low oise Block downconvertor(LNB) for K/Ka-band digital communications and satellite broadcastings.

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휴대용 활동 상태 모니터링 시스템의 설계 (Design of a Portable Activity Monitoring System)

  • 이승형;박호동;윤형로;이경중
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제51권1호
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    • pp.32-38
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    • 2002
  • This paper describes a development of a portable physical activity monitoring system using two accelerometers to quantify physical activity. The system hardware consists of two piezoresistive accelerometers, amplifiers with gain of 30, lowpass filters with cut-off frequency of 15Hz, offset control circuits, one-chip microcontroller and flash memory card. In order to evaluate the performance of the system we acquired 3 channel data at 32 sample/sec from body-fixed accelerometers in chest and right upper leg. And then the acquired data were processed by MatLab on personal computer. We tried to distinguish not only fundamental actions which are steady-state activities such as standing, sitting, and lying but also dynamic activities with walking, up a stairway, down a stairway, and running. Five subjects participated the evaluation process which compare the video data with the measured data. As a result, the activity classification rate of 90.6% on average was obtained. Overall results showed that the steady-state activities could be classified from the low component of 3-axis acceleration signal and dynamic activities could be distinguished from frequency analysis using wavelet transform and FFT. Finally, we could find that this system can be applied to acquire and analyze the static and dynamic physical activity data.

기준전극의 형상과 입력전극사이의 간격을 고려한 건식형 표면 근전위 센서 개발 (Development of Dry-type Surface Myoelectric Sensor for the Shape of the Reference Electrode and the Inter-Electrode Distance)

  • 최기원;최규하
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제55권12호
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    • pp.550-557
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    • 2006
  • This paper proposes a dry-type surface myoelectric sensor for the myoelectric hand prosthesis. The designed surface myoelectric sensor is composed of skin interface and processing circuits. The skin interface has one reference and two input electrodes, and the reference electrode is located in the center of two input electrodes. In this paper is proposed two types of sensors with the circle- and bar-shaped reference electrode, but all input electrodes are the bar-shaped. The metal material of the electrodes is the stainless steel (SUS440) that endures sweat and wet conditions. Considering the conduction velocity and the median frequency of the myoelectric signal, the inter-electrode distance (IED) between two input electrodes as 18mm, 20mm, and 22mm is selected. The signal processing circuit consists of a differential amplifier with a band pass filter, a band rejection filter for rejecting 60Hz power-line noise, amplifiers, and a mean absolute value(MAV) circuit. Using SUS440, six prototype skin interface with different reference electrode shape and IED is fabricated, and their output characteristics are evaluated by output signal obtained from the forearm of a healthy subject. The experimental results show that the skin interface with parallel bar shape and the 18mm IED has a good output characteristics. The fabricated dry-type surface myoelectric sensor is evaluated for the upper-limb amputee.

Design of the Voltage-Controlled Sinusoidal Oscillator Using an OTA-C Simulated Inductor

  • Park, Ji-Mann;Chung, Won-Sup;Park, Young-Soo;Jun, Sung-Ik;Chung, Kyo-Il
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -2
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    • pp.770-773
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    • 2002
  • Two sinusoidal voltage-controlled oscillators using linear operational transconductance amplifiers are presented in this paper: One is based on the positive-feedback bandpass oscillator model and the other on the negative-feedback Colpitts model. The bandpass VCO consists of a noninverting amplifier and a current-controlled LC-tuned circuit which is realized by two linear OTA's and two grounded capacitors, while the Colpitts VCO consists of an inverting amplifier and a current-controlled LC-tuned circuit realized by three linear OTA's and three grounded capacitors. Prototype circuits have been built with discrete components. The experimental results have shown that the Colpitts VCO has a linearity error of less than 5 percent, a temperature coefficient of less than rm 100 ppm/$^{circ}C$, and a $pm1.5 Hz $frequency drift over an oscillation frequency range from 712Hz to 6.3kHz. A total harmonic distortion of 0.3 percent has been measured for a 3.3kHz oscillation and the corresponding peak-to-peak amplitude was 1V. The experimental results for bandpass VCO are also presented.

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Common Mode Feedback 회로를 위한 저 증폭도 에러증폭기 (A low-Gain Error Amplifier for Common-Mode Feedback Circuit)

  • 정근정;노정진
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권9호
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    • pp.714-723
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    • 2003
  • 아날로그 IC의 signal swing을 증가시키고 노이즈를 감소시키는 효율적이고 기본적인 방법은 fully-differential 회로를 이용하는 것이다. 하지만 differential-mode 신호처리에 영향을 미치는 common-mode 출력 레벨을 안정되도록 하기 위해서는 common-mode feedback (CMFB)회로가 사용되어야 한다. 본 논문에서는 CMFB 구성과 출력 레벨을 안정되도록 하기 위해 사용되는 에러증폭기 회로들의 설계 방법을 기술하고, 트랜지스터들로만 구성된 효율적인 저 증폭도 에러증폭기론 제안한다. 제안된 에러증폭기는 phase margin 증가 및 differential-mode 입력 신호의 swing 폭을 증가시킨다.

A High Gain V-band CPW Low Noise Amplifier

  • Kang, Tae-Sin;Sul, Woo-Suk;Park, Hyun-Chang;Park, Hyung-Moo;Rhee, Jin-Koo
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -2
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    • pp.1137-1140
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    • 2002
  • A V-band low-noise amplifiers (LNA) based on the Millimeter-wave monolithic integrated circuit (MIMIC) technology were fabricated using high performance 0.1 $\mu\textrm{m}$ $\Gamma$-shaped pseudomorphic high electron mobility transistors (PHEMT's), coplanar waveguide (CPW) structures and the integrated process for passive and active devices. The low-noise designs resulted in a two-stage MIMIC LNA with a high S$\sub$21/ gain of 14.9 dB and a good matching at 60 ㎓. 20 dBm of IP3 and 3.9 dB of minimum noise figure were also obtained from the LNA. The 2-stage LNA was designed in a chip size of 2.3 ${\times}$1.4 mm$^2$by using 70 $\mu\textrm{m}$ ${\times}$2 PHEMT’s. These results demonstrate that a good low-noise performance and simultaneously with a high gain performance is achievable with GaAs PHEMT's in the 60 ㎓ band.

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