• 제목/요약/키워드: charge simulation

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가우스함수를 이용한 DGMOSFET의 문턱전압이하 스윙분석 (Analysis of Subthreshold Swing for Double Gate MOSFET Using Gaussian Function)

  • 정학기;한지형;이재형;정동수;이종인;권오신
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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    • pp.681-684
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    • 2011
  • 본 연구에서는 가우스 함수를 이용한 포아송방정식으로부터 DGMOSFET에서 채널내 전위와 전하분포의 관계를 유도하고자 한다. 이때 가우스 함수의 변수인 이온주입범위 및 분포편차에 대하여 문턱전압이하 스윙의 변화를 관찰하고자 한다. 포아송방정식으로부터 해석학적 전위분포 모델을 구하였으며 이를 이용하여 문턱전압이하 스윙값을 구하였다. 문턱전압이하 스윙은 게이트전압에 대한 드레인전류의 변화를 나타내고 이론적으론 최소값 60mV/dec을 나타내며 디지털소자응용에 매우 중요한 요소이다. 본 연구의 모델이 타당하다는 것을 입증하기 위하여 포텐셜 분포값을 수치해석학적 값과 비교하였다. 결과적으로 본 연구에서 제시한 포텐셜모델이 수치해석학적 시뮬레이션모델과 매우 잘 일치하였으며 가우스 함수의 형태에 따라 문턱전압이하 스윙을 분석하였다.

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A New Photovoltaic System Architecture of Module-Integrated Converter with a Single-sourced Asymmetric Multilevel Inverter Using a Cost-effective Single-ended Pre-regulator

  • Manoharan, Mohana Sundar;Ahmed, Ashraf;Park, Joung-Hu
    • Journal of Power Electronics
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    • 제17권1호
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    • pp.222-231
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    • 2017
  • In this paper, a new architecture for a cost-effective power conditioning systems (PCS) using a single-sourced asymmetric cascaded H-bridge multilevel inverter (MLI) for photovoltaic (PV) applications is proposed. The asymmetric MLI topology has a reduced number of parts compared to the symmetrical type for the same number of voltage level. However, the modulation index threshold related to the drop in the number of levels of the inverter output is higher than that of the symmetrical MLI. This problem results in a modulation index limitation which is relatively higher than that of the symmetrical MLI. Hence, an extra voltage pre-regulator becomes a necessary component in the PCS under a wide operating bias variation. In addition to pre-stage voltage regulation for the constant MLI dc-links, another auxiliary pre-regulator should provide isolation and voltage balance among the multiple H-bridge cells in the asymmetrical MLI as well as the symmetrical ones. The proposed PCS uses a single-ended DC-DC converter topology with a coupled inductor and charge-pump circuit to satisfy all of the aforementioned requirements. Since the proposed integrated-type voltage pre-regulator circuit uses only a single MOSFET switch and a single magnetic component, the size and cost of the PCS is an optimal trade-off. In addition, the voltage balance between the separate H-bridge cells is automatically maintained by the number of turns in the coupled inductor transformer regardless of the duty cycle, which eliminates the need for an extra voltage regulator for the auxiliary H-bridge in MLIs. The voltage balance is also maintained under the discontinuous conduction mode (DCM). Thus, the PCS is also operational during light load conditions. The proposed architecture can apply the module-integrated converter (MIC) concept to perform distributed MPPT. The proposed architecture is analyzed and verified for a 7-level asymmetric MLI, using simulation results and a hardware implementation.

슈퍼 커패시터 및 태양전지를 이용한 로봇청소기용 양방향 충전시스템 설계 (Design and Implementation of a Bidirectional Power Supply Charger Using Super Capacitors and Solar Panel for Robot Cleaner Applications)

  • 정도;박성욱;권대환;구위경;김희제
    • 전기학회논문지
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    • 제65권1호
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    • pp.97-102
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    • 2016
  • In this paper, a bidirectional power supply charger is proposed. This system used a solar cell panel to generate electricity and used super capacitors to store these energies, which can be used for the robot cleaner or some other electronic products. This system include a phase-shift controlled bidirectional dual active bridge (DAB) converter, solar panel super capacitors and DSP controller. In the daytime it can charge to the super capacitors to store the energy generated by the solar cell panel and in the night it will release the energy stored in the super capacitors to loads. A prototype of the proposed bidirectional power supply charger system was designed which can achieve 18V to 30V input, 10V/20W output to super capacitors and 9V/6.5W output when it acts as a charger for the robot cleaner. The system is verified to be sTable and reliable by both the simulation and experimental results.

펄스형 호지킨-혁슬리 신경세포 모델의 집적회로 구현 및 분석 (Integrated Circuit Implementation and Analysis of a Pulse-type Hodgkin-Huxley Neuron Model)

  • 권보민;정진우;박주홍;이제원;박용수;송한정
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제46권1호
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    • pp.16-22
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    • 2009
  • 펄스형 신경세포를 구현하기 위하여 호지킨-헉슬리 모델을 참조하여 $0.5{\mu}m$ CMOS 공정을 이용한 집적회로를 설계하고 칩 제작하였다. 펄스형 단위 신경세포는 취합기능을 갖는 입력단과 임계값이상에서 신호발생을 일으키는 펄스생성회로로 구성된다. 입력단을 입력전류신호를 취합하는 범프회로, 펄스생성회로는 몇 개의 트랜스콘덕터와 커패시터 전하공급기능을 갖는 부성저항회로로 이루어진다 SPICE 모의실험결과 임계신호전류 70 nA이상에서 펄스생성이 일어남을 확인하였고, 제작된 칩을 5V 조건하에서 측정하여 모의실험결과와 비교분석하였다.

멤리스터의 모델링과 연상메모리(M_CAM) 회로 설계 (Modeling for Memristor and Design of Content Addressable Memory Using Memristor)

  • 강순구;김두환;이상진;조경록
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제48권7호
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    • pp.1-9
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    • 2011
  • 멤리스터(Memristor)는 메모리 레지스터의 합성어로 흐른 전하량에 따라 저항이 스스로 변하고 전원이 끊긴 상태에서도 저항 상태가 기억되는 특수한 메모리 소자이다. 본 논문에서는 차세대 메모리소자로 주목받고 있는 멤리스터를 모델링하고 SPICE 시뮬레이션을 위한 behavior모델을 제시한다. 그리고 제안된 모델을 바탕으로 멤리스터 기반의 M_CAM(Memristor MOS content addressable memory)을 설계하였다. 제안된 M_CAM은 기존의 CAM에 비해서 단위 셀 면적과 평균 전력소모가 각각 40%, 96% 감소하였다. 칩은 0.13${\mu}m$ CMOS 공정에서 공급전압이 1.2V를 갖도록 설계되었다.

Y-doped BaZrO3에서의 산소 공공과 프로톤의 이동 (Transfer of Oxygen Vacancy and Proton in Y-doped BaZrO3)

  • 김대희;정용찬;박종성;김병국;김영철
    • 한국세라믹학회지
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    • 제46권6호
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    • pp.695-699
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    • 2009
  • We studied the transfer of oxygen vacancy and proton in Y-doped BaZr$O_3$ (BYZ) using density functional theory (DFT). An oxygen vacancy was generated in the $2{\times}2{\times}2$ BYZ superstructure by replacing two Zr atoms with two Y atoms to satisfy the charge neutrality condition. The O vacancy transfer between the first and second nearest O atom sites from a Y atom showed the lowest activation energy barrier of 0.42 eV, compared to the other transfers between first and first, and second and second in the superstructure. Two protons were inserted in the structure by adding a proton and hydroxyl that were supplied by the dissociation of a water molecule. The two protons bonded to the first and second nearest O atoms were energetically the most favorable. The activation energy barrier for a proton transfer in the structure was 0.51 eV, when either proton transferred to its neighbor O atom. This value was well matched with the experimentally determined one.

LED 백라이트를 위한 고속 스위칭 전류-펄스 드라이버 (A Fast-Switching Current-Pulse Driver for LED Backlight)

  • 양병도;이용규
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권7호
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    • pp.39-46
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    • 2009
  • 본 논문에서는 LED 백라이트를 위한 고속 스위칭 전류-펄스 드라이버(Current-Pulse Driver)를 제안하였다. 제안한 전류-펄스 드라이버는 드레인 정규화 전류미러(Regulated Drain Current Mirror : RD-CM)[1]와 고전압 NMOS 트랜지스터(High-Voltage NMOS Transistor : HV-NMOS)로 구성되었다. 동적 gain-boosting 앰프(Dynamic Gain-Boosting Amplifier : DGB-AMP)를 사용하여 전류-펄스 스위칭 응답속도를 향상시켰다. 출력 전류-펄스 스위치가 꺼졌을 때, RD-CM의 HV-NMOS 게이트 커패시턴스에 충전된 전하가 방전되지 않기 때문에 스위치가 다시 켜졌을 때, HV-NMOS 게이트 커패시턴스를 다시 충전할 필요가 없다. 제안한 전류-펄스 드라이버에서는 게이트 커패시턴스의 반복적인 충 방전 시간을 제거함으로써 전류-펄스 스위칭 동작을 고속으로 하도록 하였다. 검증을 위하여 SV/40V 0.5um BCD 공정으로 칩을 제작하였다. 제안한 전류-펄스 드라이버의 스위칭 지연시간을 기존 드라이버에서의 700ns에서 360ns로 줄일 수 있었다.

VoIP 스팸 Call의 Grey List 기반 SPIT 레벨 결정을 위한 정적 속성 분석 연구* (Analysis on Static Characteristics for Greylist-based SPIT Level Decision of VoIP SPAM Calls)

  • 장은실;김형종;강승석;조영덕;김명주
    • 융합보안논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.109-120
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    • 2007
  • VoIP 서비스는 사용자에게 기존 전화 서비스가 제공해 줄 수 없는 다양한 서비스를 제공해 준다는 장점 및 저렴한 가격으로 인해 사용자가 늘고 있는 추세이다. 다른 한편으로, VoIP 서비스의 저렴한 가격은 정상적인 사용자들에게만 매력적인 것이 아니라, 스팸 Call을 생성하는 사용자들에게도 유용한 환경이 될 수 있다. 본 연구는 스팸 Call을 탐지하기 위한 방법 중 그레이리스팅 기법을 사용하기 위해 정적 동적 속성을 분석 하였다. 또한, 정적 속성에 해당하는 인증 방법 및 과금 체계를 분석하기 위해서 국내의 VoIP 서비스 제공자의 서비스 제공 방식을 조사 분석 하였다. 이중, 시뮬레이션을 통해서 얻어진 Call 데이터를 사용하여, 스팸 Caller가 사용할 것으로 의심되는 과금 체계를 찾기 위해 데이터 분석을 수행하였다. 본 연구의 기여 점은 그레이리스팅 기법의 스팸 지수(SPIT Level)의 결정을 위한 VoIP Call의 정적 속성의 특성 분석에 있다.

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정밀안전진단 결과를 활용한 NATM터널(무근)의 라이닝 균열 종류별 발생원인 및 분석 - Part I (Analysis and cause of occurrence of lining cracks on NATM tunnel based on the precise inspection for safety and diagnosis - Part I)

  • 추진호;박성우;김형탁;지기환;윤태국
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.199-214
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    • 2011
  • 균열, 누수, 박락, 철근노출, 부식, 탄산화 등은 터널 라이닝 건전도 평가항목으로 그 중에서 균열은 주요한 영향요인이다. 1980년 이후로, NATM은 터널의 굴착방법과 링폐합의 지반공학적 개념의 보급과 함께 넓게 적용되었으며, 라이닝에 발생된 균열의 연구도 진행되었으나 종균열에 제한된 연구가 주로 수행되었다. 본 논문에서는 11개의 공용중인 NATM터널의 정밀안전진단 결과를 활용하여 공간적인 위치 및 형태별로 분석하여 터널별 공통된 7개의 균열을 정의, 원인 및 분석, 사례 등을 나타내었다. 종류별 균열은 CCD스캐너 이미지를 3차원으로 분석하여 향후 NATM터널 정기점검 및 정밀안전진단 시 유익한 사례가 휠 수 있도록 하였다.

온칩 다이오드를 이용한 빛에너지 하베스팅 회로 설계 (Design of a Photo Energy Harvesting Circuit Using On-chip Diodes)

  • 윤은정;황인호;박준호;박종태;유종근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.549-557
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    • 2012
  • 본 논문에서는 CMOS 공정의 p-diff/n-well 다이오드만을 사용한 ISC(Integrated Solar Cell)를 이용하여 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어 기능을 갖는 온칩 빛에너지 하베스팅 시스템을 제안하였다. MPPT 제어는 PV(Photovoltaic) 셀의 개방전압과 MPP(Maximum Power Point) 전압간의 비례관계를 이용하여, 작은 pilot PV 셀로 하여금 main PV 셀의 MPP를 실시간 추적할 수 있도록 설계하였다. 모의실험 결과 설계된 회로는 MPPT 제어기능을 적용했을 때 부하가 큰 경우에도 MPP 근처의 전압을 부하에 공급함으로써 부하에 연결된 회로가 정상적으로 동작하는 것을 확인하였다. 제안된 회로는 0.18um CMOS 공정으로 설계하였으며, main PV 셀과 pilot PV 셀의 면적은 각각 $8mm^2$$0.4mm^2$이다.