• 제목/요약/키워드: cascode structure

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Design of a sub-harmonic dual-gate FET mixer for IMT-2000 base-station

  • Kim, Jeongpyo;Park, Jaehoon
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -2
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    • pp.1046-1049
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    • 2002
  • In this paper, a sub-harmonic dual-gate FET mixer for IMT-2000 base-station was designed by using single-gate FET cascode structure and driven by the second order harmonic component of LO signal. The dual-gate FET mixer has the characteristic of high conversion gain and good isolation between ports. Sub-harmonic mixing is frequently used to extend RF bandwidth for fixed LO frequency or to make LO frequency lower. Furthermore, the LO-to-RF isolation characteristic of a sub-harmonic mixer is better than that of a fundamental mixer because the frequency separation between the RE and LO frequency is large. As RF power is -30dBm and LO power is 0dBm, the designed mixer shows the -47.17dBm LO-to-RF leakage power level, 10dB conversion gain, -0.5dBm OIP3, -10.5dBm IIP3 and -1dBm 1dB gain compression point.

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Cascode형 FETs 구조를 이용한 Ku-Band 자기발진믹서의 설계 (Design of Ku-Band Self-Oscillatring Mixer Using Cascode FETs Structure)

  • 심재우;이영철
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2001년도 종합학술발표회 논문집 Vol.11 No.1
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    • pp.227-230
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    • 2001
  • 본 논문은 마이크로파 슈퍼헤테로다인 수신기에서 발생되는 이미지성분을 효과적으로 제거하기위한 Cascode형 FETs구조를 이용한 Ku-Band 이미지 제거용 자기발진믹서을 분석하였다. 자기발진믹서는 두개의 FET에 의해서 동작되며 상위 FET는 유전체공진기에 의해서 발진기로 동작하며, 아래쪽 FET는 믹서로 동작시켰다. 모의실험 결과 초기 게이트바이어스 전압은 $V_{ gsl}$=-0.4V와 $V_{g2}$=-0.4V와 $V_{g2}$V선정 하였으며, 10.75GHz의 발진기 출력은 2.249dBm, 위상잡음은 -137.9dBc/1000KHz, 이미지 제거특성은 약 -26dBc 값을 얻었다.얻었다.

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LNA 잡음 특성 개선을 위한 PGS 구조를 갖는 인덕터 설계에 관한 연구 (A Study on design inductor with PGS for improvement in Noise Figure of LNA)

  • 고재형;김동훈;김형석
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2008년도 정보통신설비 학술대회
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    • pp.35-38
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    • 2008
  • In this paper, study noise performance of LNA to enhance Q-factor of input circuit by patterned ground shield is inserted inductor using TSMC 0.18um. Applied LNA technology is cascode method. The input matching circuit was constituted on-chip and wirebonding inductor. Taguchi's method is used for the best suited structure of PGS. We confirmed enhancement of Q-factor by inserted PGS into inductor. The input matching circuit enhanced Q-factor by inductor with PGS improve noise figure of LNA.

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고주파모델링을 위한 이중게이트 FET의 열잡음 파라미터 추출과 분석 (Extraction and Analysis of Dual Gate FET Noise Parameter for High Frequency Modeling)

  • 김규철
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제8권11호
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    • pp.1633-1640
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    • 2013
  • 본 논문에서는 이중게이트 FET를 고주파회로에 응용하기 위해 필요한 열잡음 파라미터를 추출하여 그 특성을 분석하였다. 이중게이트 열잡음 파라미터를 추출하기 위해 튜너를 이용해 잡음원의 임피던스를 바꿔가며 잡음특성을 측정하였으며, open과 short 더미를 이용해서 패드의 기생성분을 제거하였다. 측정결과 일반적인 캐스코드구조의 FET와 비교해서 5GHz에서 약 0.2dB의 잡음 개선효과가 있음을 확인하였으며, 시뮬레이션과 소신호 파라미터 분석을 통해 드레인 소스 및 드레인 게이트간 캐패시턴스의 감소에 의해 잡음지수가 줄어들었음을 확인하였다.

0.35㎛ CMOS 공정에서 벌크 입력을 사용한 저전압 저전력 OTAs (Low voltage Low power OTAs using bulk driven in 0.35㎛ CMOS Process)

  • 강성기;정민균;한대덕;양민재;윤은정;유종근
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.451-454
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    • 2015
  • 본 논문에서는 저전압, 저전력 회로에 적합하고, $0.35{\mu}m$ 공정을 이용한 3가지의 OTA를 제시한다. 첫 번째는 1V의 공급전압과 $1.774{\mu}W$의 소비전력을 사용하며 모든 트랜지스터들이 strong inversion 영역에서 동작한다. Bulk 입력으로 인해 줄어든 gm을 보상하기 위해서 Gm-enhancement 기법을 사용하였고, 저전압으로 동작하는 Wide swing current mirror, Class-A output을 적용하였다. 두 번째는 0.8V의 공급전압과 52nW의 소비전력을 사용하여 112dB의 높은 이득을 가지는 2-stage OTA이다. Current mirror는 두 개의 MOS의 Gate를 묶는 Composite Transistor 구조를 사용하여 마치 Cascode와 같은 효과를 주어 출력저항을 높여주었다. 세 번째는 0.6V의 공급전압과 160nW의 소비전력을 사용하여 77dB의 이득을 가지는 2-stage OTA이다. 두 번째 증폭 단에 추가적인 바이어스전압이 필요하지 않으면서 증폭할 수 있도록 Common Gate 구조로 구현하여 Level Shift 기능을 사용하였다.

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The Design of a Sub-Harmonic Dual-Gate FET Mixer

  • Kim, Jeongpyo;Lee, Hyok;Park, Jaehoon
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제3권1호
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    • pp.1-6
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    • 2003
  • In this paper, a sub-harmonic dual-gate FET mixer is suggested to improve the isolation characteristic between LO and RF ports of an unbalanced mixer. The mixer was designed by using single-gate FET cascode structure and driven by the second harmonic component of LO signal. A dual-gate FET mixer has good isolation characteristic since RF and LO signals are injected into gatel and gate2, respectively. In addition, the isolation characteristic of a sub-harmonic mixer is better than that of a fundamental mixer due to the large frequency separation between the LO and RF frequencies. As RF power was -30 ㏈m and LO power was 0 ㏈m, the designed mixer yielded the -47.17 ㏈m LO-to-RF leakage power level, 10 ㏈ conversion gain, -2.5 ㏈m OIP3, -12.5 ㏈m IIP3 and -1 ㏈m 1 ㏈ gain compression point. Since the LO-to-RF leakage power level of the designed mixer is as good as that of a double-balanced mixer, the sub-harmonic dual-gate FET mixer can be utilized instead.

단일 스위치와 전압 체배 회로를 이용하는 고변압비와 낮은 전압 스트레스를 가진 새로운 비절연형 DC-DC 컨버터 토폴로지 (Novel Non-Isolated DC-DC Converter Topology with High Step-Up Voltage Gain and Low Voltage Stress Characteristics Using Single Switch and Voltage Multipliers)

  • Tran, Manh Tuan;Amin, Saghir;Choi, Woojin
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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    • pp.83-85
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    • 2019
  • The use of high voltage gain converters is essential for the distributed power generation systems with renewable energy sources such as the fuel cells and solar cells due to their low voltage characteristics. In this paper, a high voltage gain topology combining cascode Inverting Buck-Boost converter and voltage multiplier structure is introduced. In proposed converter, the input voltage is connected in series at the output, the portion of input power is directly delivered to the load which results in continuous input current. In addition, the voltage multiplier stage stacked in proper manner is not only enhance high step-up voltage gain ratio but also significantly reduce the voltage stress across all semiconductor devices and capacitors. As a result, the high current-low voltage switches can be employed for higher efficiency and lower cost. In order to show the feasibility of the proposed topology, the operation principle is presented and the steady-state characteristic is analyzed in detail. A 380W-40/380V prototype converter was built to validate the effectiveness of proposed converter.

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세그먼트 부분 정합 기법 기반의 10비트 100MS/s 0.13um CMOS D/A 변환기 설계 (A 10b 100MS/s 0.13um CMOS D/A Converter Based on A Segmented Local Matching Technique)

  • 황태호;김차동;최희철;이승훈
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권4호
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    • pp.62-68
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    • 2010
  • 본 논문에서는 주로 소면적 구현을 위하여 세그먼트 부분 정합 기법을 적용한 10비트 100MS/s DAC를 제안한다. 제안하는 DAC는 비교적 적은 수의 소자로도 요구되는 선형성을 유지하면서 고속으로 부하저항의 구동이 가능한 세그먼트 전류 구동방식 구조를 사용하였으며, 제안하는 세그먼트 부분 정합 기법을 적용하여 정합이 필요한 전류 셀들의 숫자와 크기를 줄였다. 또한, 전류 셀에는 작은 크기의 소자를 사용하면서도 높은 출력 임피던스를 얻을 수 있도록 이중-캐스코드 구조를 채용하였다. 시제품 DAC는 0.13um CMOS 공정으로 제작되었으며, 유효 면적의 크기는 $0.13mm^2$이다. 시제품 측정 결과, 3.3V의 전원전압과 $1V_{p-p}$의 단일 출력 범위 조건에서 $50{\Omega}$의 부하저항을 구동할 때 DNL 및 INL은 각각 -0.73LSB, -0.76LSB 수준이며, SFDR은 100MS/s의 동작 속도에서 최대 58.6dB이다.

12비트 CMOS 전류 셀 매트릭스 D/A 변환기 설계 (Design of a 12 Bit CMOS Current Cell Matrix D/A Converter)

  • 류기홍;윤광섭
    • 전자공학회논문지C
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    • 제36C권8호
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    • pp.10-21
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    • 1999
  • 본 논문에서는 12비트의 해상도와 65MHz의 변환속도를 가지면서 단일 3.3V의 공급전압으로 동작하는 전류 셀 매트릭스 구조의 CMOS D/A 변환기를 제안하였다. 설계된 CMOS D/A 변환기는 우수한 단조증가성과 빠른 정착시간을 가지는 전류 셀 매트릭스 구조의 장점을 이용하면서 기존의 D/A 변환기의 전류셀 간의 문턱전압의 부정합과 접지선의 전압 강하에 의한 오차를 감소시키기 위해 트리 구조 바이어스 회로, 대칭적 접지선 연결, 캐스코드 전류 스위치를 사용하여 구현되었다. 설계된 전류 셀 매트릭스 12비트 D/A 변환기를 $0.6{\mu}m$ CMOS n-well 공정을 이용하여 제작하였다. 제작된 DAC칩을 +3.3V 단일 공급전원을 이용하여 측정한 결과, 정착시간이 20nsec로써 50MHz의 변환속도와 35.6mW의 전력소모를 나타내었다. 또한 측정된 SNR, DNL은 각각 55 dB, ${\pm}0.5LSB$,${\pm}2LSB$를 나타내었다.

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주파수 특성이 향상된 커패시터 멀티플라이어 설계 및 제작 (Design and Fabrication of An Improved Capacitor Multiplier with Good Frequency Characteristics)

  • 이대환;백기주;한다인;유병선;김영석
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권4호
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    • pp.59-64
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    • 2013
  • 본 논문에서는 주파수에 대해 영향을 적게 받는 커패시터 멀티플라이어를 제안하였다. 기존의 커패시터 멀티플라이어는 주파수에 대해 커패시턴스 변화가 크다는 단점이 있다. 반면에, 제안된 커패시터 멀티플라이어는 캐스코드 구조를 이용하여 주파수 변화에 대해서 커패시턴스 변화가 작은 특성을 갖도록 개선하였다. 기존의 커패시터 멀티플라이어와 제안된 커패시터 멀티플라이어를 삼성 $0.13{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 제작하고, LPF를 구성하여 특성을 측정하였다. 주파수 100kHz에서 1MHz까지 측정한 결과, 기존의 커패시터 멀티플라이어는 최대 53% 오차를 보이는 반면에, 제안된 커패시터 멀티플라이어는 10% 이내의 오차를 보여, 향상된 주파수 특성을 가짐을 확인하였다.