This paper deals with the development of a contact-type counting device using a piezoelectric polymer film as a sensor. The piezoelectric and vibration characteristics of the film under a bending vibration were investigated theoretically and experimentally. A counting device, which includes filters, an amplifier, an analog-digital converter, and a display, was designed and fabricated. The performance of the piezoelectric polymer sensor was evaluated in the sense of the responses to contact force, contact frequency, and contact speed. The life and the temperature effect were also investigated for the piezoelectric film sensor.
비선형 반도체 전력변화장치의 사용이 급증함에 따라 전원 측에 발생되는 고조파 및 무효전력을 보상하기 위한 능동전력필터에 관한 연구가 많이 이루어져 왔으며 실용화를 위한 노력이 계속 되고 있다. 그러나 수동필터 대비 능동전력필터의 가격이 아직까지는 고가이기 때문에 이의 상용화가 더디게 진전되고 있는 추세이며, 특히 소·중용량의 능동전력필터의 제어를 위하여 디지털 신호 처리용 프로세서인 DSP(digital signal processor)를 사용하는 경우 아직까지 그 가격이 고가이기 때문에 능동필터의 제어가격을 상승시키는 요인으로 작용한다. 한편 능동전력필터의 가격을 낮추기 위해 아날로그 제어기만을 도입하는 경우 제어회로가 너무 복잡해 지고 제어의 유연성이 떨어지는 단점을 수반하게 된다. 본 논문에서는 3상 5[kVA]급 농동전력필터의 저가형 제어기를 구현하기 위해 저가의 원칩 마이크로프로세서인 80C196KC를 사용하영 디지털 제어부를 구성하며 이를 통해 보상전류 성분의 계산 및 직류단 일정 전압제어를 수행하고, 능동필터 시스템의 전류제어를 위하여 아날로글 형태의 제어기인 히스테리시스 제어기를 함께 사용한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 보상 시스템의 특성을 해석하였으며 실험에 의해 능동전력필터의 저가화를 위해 설계된 제어기가 고조파 및 무효전력 보상을 충실히 수행함을 확인하였다.
최근 넓은 동적 범위 특성을 제공하는 평판 디텍터 개발을 바탕으로 의료보건 환경이 디지털화되고 있는 현 시점에서 적절한 필터 두께의 재설정이 요구되고 있으나, 현 임상에서는 기존 아날로그 시스템에서 연구된 정보를 바탕으로 NCRP에서 제안한 권고 기준을 이용하고 있다. 이에 본 연구에서는 디지털방사선 촬영에서 알루미늄 필터를 이용하여 환자선량 최적화와 더불어 선량크리프의 최소화 가능성을 고찰하였다. 연구 결과, 알루미늄 필터의 두께를 증가함에 따라 유사한 선예도를 가지는 의료영상을 획득 시 피폭되는 피부입사선량을 최대 19.3% 저감할 수 있는 것으로 나타났으나, 영상학적 관점에서 중요한 해상력이 1.01 lp/mm의 큰 변화가 분석되었다. 이러한 해상력의 변화는 X선 빔 경화 현상으로 인하여 피사체에서 발생하는 산란선이 증가하기 때문으로 사료되며, 산란 열화 인자를 통하여 산란선량에 의한 영향이 증가하는 것을 정량적으로 검증하였다. 하지만, 최근 개발되어 광범위하게 적용되고 있는 평판 디텍터는 방사선에 대한 민감도가 높고 넓은 동적 범위 특성을 가지므로 필터 두께에 따라 산란선의 비율에 대한 증가분과 대응하여 적정한 해상력을 유지할 수 있을 것으로 사료되며, 더 나아가 피폭선량 저감을 통해 선량크리프를 최소화 할 수 있을 것으로 기대된다.
A tobacco ripeness grading meter was designed and constructed using the color sensor, its performance was evaluated. A degree of ripeness grading of a leaf is very closely related to the measured tobacco leaf color. Measuring the small amount of the reflectance precisely depends on the apparatus including color sensor, light source, detector sensitivity, and geometric characteristics of appratus. To analyze and minimize the variational effects, experiments to select the proper condition were performed. Because of the combined effect mentioned above, the system has some variation on its response. Basis on the results of the experiments, prototype was developed and interfaced to a computer system. The main components of prototype included a tungsten lamp as a light source, Amorphous full color sensor with three filters, regulated D.C. power supply, OP - AMP(741 TC) for amplification, AR - B3001 board for interfacing to a computer with analog to digital conversion, and a compatible IBM PC XT computer. The experimental results of the developed ripeness tobacco leaf measurement system are summarized as following: [1] The output readings of ripeness grade meter for tobacco leaf, which is based on harvesting time, showed the apparent difference in variety of different quality. It was considered suitable that three filters(red, green, blue) in Amorphous full color sensor could be used in four different ripeness degree measurement of tobacco leaf. [2] The output readings of ripeness grade meter for tobacco leaf, which is based on government procurement, showed apparent difference in variety of different quality. Tobacco leaf varieties to stalk position are divided into tips, leaf, cutters, and primings, It is considered suitable that only red filter in the sensor could be used to classify the grade of tobacco leaf within the same kind tobacco stalk. However, the ripeness grade meter was not adequate to classify all the tobacco grades in the four different tobacco leaves.
본 논문에서는 사람의 생체 신호를 감지하기 위해 1.6 GHz 단일 채널 도플러 센서와 아날로그 및 디지털 신호 처리부로 구성되어 있는 실시간 호흡 및 심장 박동 감지기를 개발하였다. 도플러 센서의 RF Front End는 발진기, 믹서, 저잡음 증폭기, 브랜치-라인 하이브리드, 그리고 패치 안테나로 구성되어 있다. 센서에 사용된 브랜치-라인 하이브리드는 기존의 하이브리드에 비해 40 % 정도 크기를 줄이면서도 상당히 유사한 성능을 가지도록 인공 전송 선로(artificial transmission line)를 사용하였다. 아날로그 신호처리부는 2차 Sallen-Key 능동 필터를 사용하여 제작되었고 디지털 신호 처리부는 LabVIEW를 사용하여 컴퓨터상에서 구현되었다. 개발된 시스템은 최대 50 cm 거리에서 사람의 호흡과 심장 박동을 측정함으로써 성능을 검증하였다.
본 논문에서는 10-MHz 대역폭을 갖는 무선가입자망용 중간주파수 아날로그 IC 설계에 관하여 논한다. 본 IC는 RF 부와 MODEM사이에서 인터페이스 역할을 하며, 수신 단에서는 중간주파수 신호를 기저대역으로 저역변환을 하고 송신 단에서는 기저대역 신호를 중간주파수 신호로 바꾸어 준다. 본 회로는 이득조절증폭기, 위상잠금회로, 저역통과필터, 아날로그-디지털 및 디지털-아날로그 변환기로 구성된다. 위상잠금회로에서 전압발진기 및 분주기, 위상비교기, 전하펌핑회로는 동일 칩 안에 구현하였고, 외부소자로는 루프필터용 소자와 LC 탱크 소자만이 사용되었다. 본 IC는 0.6-$\mu\textrm{m}$ CMOS 공정에 의하여 제작되었고, 전체 크기는 4 mm $\times$ 4 mm 이며, 3.3 V에서 약 57mA를 소모하였다.
We have developed control electronics to operate flux-locked loop (FLL), and analog signal filters to process FLL outputs for 64-channel Double Relaxation Oscillation SQUID (DROS) magnetocardiography (MCG) system. Control electronics consisting of a preamplifier, an integrator, and a feedback, is compact and low-cost due to larger swing voltage and flux-to-voltage transfer coefficients of DROS than those of dc SQUIDs. Analog signal filter (ASF) serially chained with a high-pass filter having a cut-off frequency of 0.1 Hz, an amplifier having a gain of 100, a low-pass filter of 100 Hz, and a notch filter of 60 Hz makes FLL output suitable for MCG. The noise of a preamplifier in FLL control electronics is $7\;nV/{\surd}\;Hz$ at 1 Hz, $1.5\;nV/{\surd}\;Hz$ at 100 Hz that contributes $6\;fT/{\surd}\;Hz$ at 1 Hz, $1.3\;fT/{\surd}\;Hz$ at 100 Hz in readout electronics, and the noise of ASF electronics is $150\;{\mu}V/{\surd}\;Hz$ equivalent to $0.13\;fT/{\surd}\;Hz$ within the range of $1{\sim}100\;Hz$. When DROSs are connected to readout electronics inside a magnetically shielded room, the noise of 64-channel DROS system is $10\;fT/{\surd}\;Hz$ at 1 Hz, $5\;fT/{\surd}\;Hz$ at 100 Hz on the average, low enough to measure human MCG.
Oversampling 기법을 사용한 analog-to-digital (A/D) 컨버터에서 샘플링 된 신호의 signal bandwidth를 낮추어 주기 위해 데시메이션 필터가 사용된다. 본 논문은 sigma-delta ADC에 사용될 수 있는 저전력 4 단 32 bit 데시메이터 필터 디자인을 제안한다. 디지털 데시메이션 필터는 CIC(cascaded integrator-comb) filter와 세 개의 half-band FIR filter로 이루어져 있다. 전력소모를 최소화하기 위하여 CIC filter에는 pipeline구조가 사용되었고, FIR 필터의 multiplier 구조를 최적화하기 위하여 Canonic Signed Digit (CSD) 코드가 사용되었다. 130nm CMOS 공정으로 설계 자동화 CAD 도구를 사용하여 타이밍, 면적, 전력소모를 최적화하여 98.304 MHz 주파수에서 697 uW의 전력을 소모면서 32 bit, 192 kHz 아웃풋을 낼 수 있다.
본 논문에서는 자동차 변속기 오일레벨을 정확하고 손쉽게 측정할 수 있는 초음파 오일레벨 측정기를 개발하고 실험을 통하여 유용성을 보였다. 초음파 프로브 구동 펄스 생성과 오일레벨 연산을 비롯한 모든 디지털 신호 처리가 하나의 FPGA에 의해서 이루어지도록 하여 측정기의 단순화와 고성능화를 이루었고, 모든 프로그램을 FPGA 프로젝트 IDE상에서 제작하여 측정기 개발 시간을 줄일 수 있었다. 또한, 저-레벨의 초음파 에코 신호를 처리하기 위한 송수신 스위치회로, 다단 능동 필터회로 및 포락선 검출회로 등을 설계하였고, 실험을 통하여 설계된 측정기가 약 1mm 이내의 측정 정확도를 가짐을 확인하였다.
디지털 지상파 TV 방송 규격을 미국의 8VSB 방식과 유럽의 OFDM 방식이 국제 표준화되고 있다. 아날로그 NTSC 방식을 근간으로 해서 표준화된 미국의 8VSB 방식을 PAL 방식을 쓰고 있는 지역에 적용시킬 때 생기는 중요한 문제점은 대역폭과 비디오, 컬러, 오디오 캐리어의 위치가 달라서 동일 채널 PAL 간섭이 발생한다는 것이다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해 7가지 PAL 방식을 대역폭에 따라 세 부류로 나누고 각 부류에 알맞게 동일 채널 PAL 간섭 제거 필터인 콤 필터를 설계함으로써 동일 채널 PAL 간섭을 제거할 수 있는 새로운 시스템인 PAL-8VSB를 제안하였다. 동일 채널 PAL 간섭이 있는 채널 환경에서 제안된 방식의 전문모의실험을 통하여 콤 필터를 사용했을 경우 TOV(Threshold Of Visibility)를 만족시키기 위한 D/U 비(Desired/Undersired ratio)가 약 9dB 만큼 개선이 됨을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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