• 한국정보전자통신기술학회논문지
• /
• 제15권5호
• /
• pp.335-342
• /
• 2022

본 논문에서는 오디오 애플리케이션을 위한 단일 비트 3차 피드포워드 델타 시그마 변조기를 제안한다. 제안된 변조기는 저전압 및 저전력 애플리케이션을 위한 클래스-C 인버터를 기반으로 한다. 고정밀 요구 사항을 위해 레귤레이티드 캐스코드 구조의 클래스-C 인버터는 DC 이득을 증가시키고 저전압 서브쓰레스홀드 증폭기 역할을 한다. 제안된 클래스-C 인버터 기반 변조기는 180nm CMOS 공정으로 설계 및 시뮬레이션되었다. 성능 손실이 없으면서 낮은 공급 전압 호환성을 가지도록 제안된 클래스-C 인버터 기반 스위치드 커패시터 변조기는 높은 전력 효율을 달성하였다. 본 설계는 20kHz의 신호 대역폭 및 4MHz의 샘플링 주파수에서 동작시켜 93.9dB의 SNDR, 108dB의 SNR, 102dB의 SFDR 및 102dB의 DR를 달성하면서 0.8V 전원 전압에서 280μW의 전력 소비만 사용한다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제43권10호
• /
• pp.1-9
• /
• 2006

본 논문에서는 0.18um CMOS 공정을 이용하여 두 종류의 10Gb/s급 광통신용 전치증폭기(TIA)를 설계, 비교하였다. 전압모드인 Inverter TIA(I-TIA)는 입력단에 inverter 구조를 사용하여 입력 유효 gm 값을 증가시킴으로써 입력저항 값을 줄이고 동시에 대역폭을 늘리는 효과를 얻었다. 0.25pF의 광다이오드 캐패시턴스에 대하여 $56dB{\Omega}$의 트랜스임피던스 이득과 14GHz의 대역폭을 얻었고, $10^{-12}$ BER과 9dB extinction ratio 및 0.4A/W responsivity를 예상할 경우 -16.5dBm의 광민감도를 얻었다. 그러나 기생 성분에 의한 대역폭의 감소 및 민감도가 크기 때문에 회로설계 시 패키지 및 회로내의 기생성분 효과에 대한 신중한 고려가 필요하다. 이와 달리, 전류모드인 RGC TIA는 입력단에 regulated cascode 설계기법을 사용하여 광다이오드와 TIA 사이에 생기는 큰 입력 기생 캐패시턴스를 전압모드보다 매우 효과적으로 차단하여 대역폭을 확장하였다. 또한 기생성분에 의한 대역폭 및 트랜스임피던스의 민감도가 현저히 줄어들어 대역폭의 변화가 없다. 0.25pF의 광다이오드 캐패시턴스에 대하여 $60dB{\Omega}$의 트랜스임피던스 이득과 10GHz의 대역폭을 얻었고, $10^{-12}$ BER과 9dB extinction ratio 및 0.5A/W responsivity를 예상할 경우 -15.7dBm의 광민감도를 얻는다. 그러나, I-TIA에 비하여 약 4.5배의 높은 전력소모를 보이는 단점이 있다.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제44권7호통권361호
• /
• pp.41-46
• /
• 2007

본 논문은 두 개의 공통 게이트 증폭단을 사용한 캐스코형 CMOS 저잡음 증폭기의 후치 선형화 기법을 제안한다. 제안된 기법은 두 개의 공통 게이트 FET 단을 사용하며, 한 FET는 공통 소스단에서 전달된 전류 성분 중 선형 전류 성분만을 부하에 전달하고, 다른 한 단은 3차 혼변조 전류를 흡수하도록 동작한다. 선형 전류 성분과 혼변조 전류 성분을 선택적으로 분류하기 위해 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정에서 제공되는 후막 (thick oxide) FET를 혼변조 전류 흡수용 FET로, 박막 (thin oxide) FET를 선형 전류 버퍼로 사용하였다. 제안된 방법을 검증하기 위해 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 2.14GHz에서 동작하는 저잡음 증폭기를 설계하였다. 제작된 차동 증폭기는 1.8V 전원에서 12.4mA를 소모하며, 측정 결과로 11 dBm IIP3, 15.5 dB 전력이득, 그리고 2.85 dB 잡음지수를 특성을 얻었다. 이는 후치 선형화가 없는 회로에 비해 7.5dB의 $IIP_{3}$ 개선된 결과이다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제49권3호
• /
• pp.15-20
• /
• 2012

본 논문에서는 $0.13{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 초고속 디지털 인터페이스 응용을 위한 5-Gb/s 광 수신기를 구현하였다. 전치증폭기인 TIA 내에는 낮은 전원전압에서도 동작이 가능한 개선된 RGC 입력구조를 사용하였고, 리미팅 증폭기 내에서는 interleaving 능동피드백 기법 및 소스 디제너레이션 기법을 활용하였다. 이로써, 제안한 광 수신기의 칩 측정결과, $72dB{\Omega}$ 트랜스임피던스 이득, 4.7GHz 대역폭, 및 400mVpp 차동 출력전압 스윙레벨을 얻었다. 또한, 단일 1.2V 전원전압에서 66mW의 낮은 전력을 소모하며, 칩 면적은 $1.6{\times}0.8mm^2$ 이다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제48권12호
• /
• pp.45-51
• /
• 2011

본 논문에서는 $0.13{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 800MHz~5.8GHz 대역 내 다양한 무선통신 표준을 포함하는 광대역 저잡음 증폭기(wideband-LNA)를 구현하였다. 저잡음 특성을 개선하기 위하여 제작한 LNA는 두 단으로 구성되었으며, 입력캐스코드 단 및 잡음신호만을 상쇄시키는 출력 버퍼단으로 구성하였다. 또한, 피드백 저항을 이용함으로써, 광대역 임피던스 매칭 효과 및 넓은 대역폭을 구현하였다. 측정결과, 811MHz~5.8GHz의 주파수 응답과 대역폭 내에서 최대 11.7dB의 전력이득 및 2.58~5.11dB의 잡음지수(NF)를 얻었다. 제작한 칩은 $0.7{\times}0.9mm^2$의 면적을 가지며 1.2V의 전원전압에서 12mW의 낮은 전력을 소모 한다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제38권12호
• /
• pp.75-84
• /
• 2001

오늘날 집적회로의 집적도가 증가되고 있기 때문에 회로 소자는 기생성분의 영향을 최소화하고 회로의 성능을 감소시키는 요인을 최소화하도록 설계되어야 한다. 그래서 칩을 제작하기 전에 레이아웃으로부터 추출한 회로가 정확한가를 검증하고 시뮬레이션으로 추출된 회로가 설계사양을 만족하는지를 확인해야 한다. 본 논문에서는 스택 구조의 MOSFET의 기하학적인 파라미터와 레이아웃 배선 블록의 분산 RC를 추출할 수 있는 새로운 블록 분할 기법을 제안한다. 폴디드 캐스코드 CMOS 연산 증폭기의 레이아웃에 이 기법을 작용하여 회로를 추출하고, Hspice로 시뮬레이션을 수행하여 전기적 연결관계와 이들 소자의 영향을 검증하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
• /
• pp.567-568
• /
• 2008

본 논문에서는 CMOS $0.18\;{\mu}m$ 공정을 이용하여 UWB LNA를 설계하였다. UWB LNA $3{\sim}5GHz$의 대역 에서 전력이득은 12-15 dB, 잡음지수는 5 dB이하, 그리고 입력과 출력의 반사손실은 10 dB 이하의 특성을 보이도록 하였다. 캐스코드 구조를 이용하여 잡음을 억제하고 이득을 향상시켰으며, 입력매칭에 공통 게이트 증폭기를 이용하여 대역폭을 증가시켰다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
• /
• pp.507-508
• /
• 2006

High performance delta-sigma modulator is developed for audio-codec applications(i.e.. 16-bit resolution at a 20kHz signal bandwidth). The modulator is realized with fully-differential switched capacitor integrators. All stages employ a single-stage folded-cascode amplifier. The presented delta-sigma modulator when clocked at 3.2MHz achieves 85.2dB peak-SNDR and 94.8dB SNR. This modulator is designed in a SAMSUNG $0.18{\mu}m$ CMOS process. Finally, this paper shows the test setup and FFT result gained from delta-sigma modulator chip designed for audio applications.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제7권1호
• /
• pp.81-85
• /
• 2012

This paper presents a wideband and low-noise direct conversion front-end receiver supporting VHF and UHFbands simultaneously. The receiver iscomposed of a low-noise amplifier (LNA), a down conversion quadrature mixer, and a frequency divider by 2. The cascode configuration with the resistor feedback is exploited in the LNA to achieve a wide operating bandwidth. Four gainstep modesare employed using a switched resistor bank and a capacitor bank in the signal path to cope with wide dynamic input power range. The verticalbipolar junction transistors are used as the switching elements in the mixer to reduce 1/f noise corner frequency. The proposed front-end receiver fabricated in 0.18 ${\mu}m$ CMOS technology shows very low minimum noise figureof 1.8 dB and third order input intercept pointof -12dBm inthe high-gain mode of 26.5 dBmeasured at 500 MHz.The proposed receiverconsumeslow current of 20 mA from a 1.8 V power supply.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2006년도 춘계종합학술대회
• /
• pp.906-909
• /
• 2006

본 논문은 저 전압 및 저 왜곡 스위치형 커패시터 (switched-capacitor, SC)를 적용한 새로운 형태의 몸체효과 보상형 스위치 구조를 제안한다 제안된 회로는 저 전압 SC 회로를 위해서 rail-to-rail 스위칭을 허용하며 기존의 부트스트랩된 회로 (19dB) 보다 더 우수한 총 고조파 왜곡을 가진다. 설계된 2-1 캐스케이드 시그마 델타 변조기는 통신 송수신시스템내의 오디오 코덱을 위한 고해상도 아날로그-디지털변환을 수행한다. 1단 폴드형 캐스코드 연산증폭기 및 2-1 캐스케이드 시그마 델타 변조기는 0.25 마이크론 이중 폴리 3-금속 표준 CMOS 공정으로 제작되었으며, 2.7V에서 동작한다.