• 전자공학회논문지
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• 제53권10호
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• pp.27-33
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• 2016

본 논문은 초퍼 안정화기법을 적용한 저잡음 증폭기를 제안한다. 초퍼 안정화기법은 CMOS 증폭기의 저주파수 대역 오프셋과 플리커 잡음을 감소시키는 효과적인 기법이다. 기존의 초퍼 증폭기는 초퍼로 인해 발생되는 초핑 스파이크를 제거하기 위해 Low Pass Filter(LPF)를 사용하기 때문에 저항과 커패시터가 큰 면적을 차지한다는 단점을 가지고 있다. 제안된 초퍼 증폭기는 LPF 대신 샘플 앤 홀드 방식의 초핑 스파이크 제거 회로를 사용하여 적은 전압감쇄에서 36%, 면적에서 11%의 이득을 얻을 수 있다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제10권4호
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• pp.276-281
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• 2010

A 2.5 V feed-forward second-order deltasigma modulator for audio application is presented. A 9-level quantizer with a tree-structured dynamic element matching (DEM) was employed to improve the linearity by shaping the distortion resulted from the capacitor mismatch of the feedback digital-toanalog converter (DAC). A chopper stabilization technique (CHS) is used to reduce the flicker noise in the first integrator. The prototype delta-sigma analogto-digital converter (ADC) implemented in a 65 nm 1P8M CMOS process occupies 0.747 $mm^2$ and achieves 109.1 dB dynamic range (DR), 85.4 dB signal-to-noise ratio (SNR) in a 24 kHz audio signal bandwidth, while consuming 14.75 mW from a 2.5 V supply.

• ETRI Journal
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• 제33권6호
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• pp.897-903
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• 2011

A hybrid ${\Delta}{\Sigma}$ modulator for audio applications is presented in this paper. The pulse generator for digital-to-analog converter alleviates the requirement of the external clock jitter and calibrates the coefficient variation due to a process shift and temperature changes. The input resistor network in the first integrator offers a gain control function in a dB-linear fashion. Also, careful chopper stabilization implementation using return-to-zero scheme in the first continuous-time integrator minimizes both the influence of flicker noise and inflow noise due to chopping. The chip is implemented in a 0.13 ${\mu}m$ CMOS technology (I/O devices) and occupies an active area of 0.37 $mm^2$. The ${\Delta}{\Sigma}$ modulator achieves a dynamic range (A-weighted) of 97.8 dB and a peak signal-to-noise-plus-distortion ratio of 90.0 dB over an audio bandwidth of 20 kHz with a 4.4 mW power consumption from 3.3 V. Also, the gain of the modulator is controlled from -9.5 dB to 8.5 dB, and the performance of the modulator is maintained up to 5 nsRMS external clock jitter.

• Journal of Semiconductor Engineering
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• 제2권1호
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• pp.109-118
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• 2021

This review paper describes the overall operating principle of a discrete-time delta-sigma modulator (DTDSM) and a continuous-time delta-sigma modulator (CTDSM) using a switched-capacitor (SC). In addition, research that has solved the problems related to each delta-sigma modulator (DSM) is introduced, and the latest developments are explained. This paper describes the chopper-stabilization technique that mitigates flicker noise, which is crucial for the DSM. In the case of DTDSM, this paper addresses the problems that arise when using SC circuits and explains the importance of the operational transconductance amplifier performance of the first integrator of the DSM. In the case of CTDSM, research that has reduced power consumption, and addresses the problems of clock jitter and excess loop delay is described. The recent developments of the analog front end, which have become important due to the increasing use of wireless sensors, is also described. In addition, this paper presents the advantages and disadvantages of the three-opamp instrumentation amplifier (IA), current feedback IA (CFIA), resistive feedback IA, and capacitively coupled IA (CCIA) methods for implementing instrumentation amplifiers in AFEs.

• 전기전자학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.119-127
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• 2014

본 논문에서는 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 가속도센서를 위한 CMOS readout 회로를 설계하였다. 설계된 CMOS readout 회로는 MEMS 가속도 센서, 커패시턴스-전압 변환기(CVC), 그리고 2차 스위치드 커패시터 ${\Sigma}{\Delta}$ 변조기로 구성된다. 이들 회로에는 저주파 잡음과 오프셋을 감소시키기 위한 correlated-double-sampling(CDS)와 chopper-stabilization(CHS) 기법이 적용되었다. 설계 결과 CVC는 150mV/g의 민감도와 0.15%의 비선형성을 갖는다. 설계된 ${\Sigma}{\Delta}$ 변조기는 입력전압 진폭이 100mV가 증가할 때, 출력의 듀티 싸이클은 10%씩 증가하며, 0.45%의 비선형성을 갖는다. 전체 회로의 민감도는 150mV/g이며, 전력소모는 5.6mW이다. 제안된 회로는 CMOS 0.35um 공정을 이용하여 설계하였고, 공급 전압은 3.3V이며, 동작 주파수는 2MHz이다. 설계된 칩의 크기는 PAD를 포함하여 $0.96mm{\times}0.85mm$이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.221-224
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• 2012

본 논문에서는 MEMS 가속도센서를 위한 CMOS 인터페이스 회로를 설계하였다. 설계된 CMOS 인터페이스 회로는 CVC(Capacitance to Voltage Converter), 그리고 SC-Integrator와 Comparator를 포함하는 ${\Sigma}{\Delta}$ Modulator로 구성되어 있다. 회로에 일정한 Bias를 공급할 수 있도록 Bandgap Reference를 이용하였으며, 저주파 잡음과 offset을 감소시키기 위하여 ${\Sigma}{\Delta}$ Modulator에 CHS(Chopper-Stabilization) 기법을 사용하였다. 그 결과 설계된 ${\Sigma}{\Delta}$ Modulator의 출력은 입력 전압 진폭이 100mV가 증가할 때 duty cycle은 10%의 비율로 증가하고, 전체 회로의 Sensitivity는 x, y축은 0.45V/g, z축은 0.28V/g의 결과를 얻을 수 있었다. 제안된 CMOS 인터페이스 회로는 CMOS 0.35um공정을 이용하여 설계되었다. 입력 전압은 3.3V이며, 샘플링 주파수는 2MHz이다. 설계된 칩의 크기는 PAD를 포함하여 $0.96mm{\times}0.85mm$이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.569-572
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• 2014

본 논문에서는 MEMS 용량형 센서를 위한 CMOS 스위치드-커패시터 인터페이스 회로를 설계하였다. 설계된 회로는 커패시턴스-전압 변환기(CVC), 2차 스위치드 커패시터 ${\Sigma}{\Delta}$ 변조기 및 비교기로 구성되어있다. 또한 일정한 바이어스를 공급해주는 바이어스 회로를 추가하였다. 전체적인 회로의 저주파 잡음과 오프셋을 감소시키기 위하여 Correlated-Double-Sampling(CDS) 기법과 Chopper-Stabilization(CHS) 기법을 적용하였다. 설계 결과 CVC는 20.53mV/fF의 민감도와 0.036%의 비선형성특성을 보였으며, ${\Sigma}{\Delta}$ 변조기는 입력전압 진폭이 100mV가 증가할 때, 출력의 듀티 싸이클은 약 5%씩 증가하였다. 전체회로의 선형성 에러는 0.23% 이하이며, 전류소모는 0.73mA이다. 제안된 회로는 0.35um CMOS 공정을 이용하여 설계되었으며, 입력전압은 3.3V이다. 설계된 칩의 크기는 패드를 포함하여 $1117um{\times}983um$ 이다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.8-16
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• 1971

본 논문은 원자로 또는 방사성 동위요소등에서 방사되는 방사선의 계수률을 선형적으로 미터로 지시할 수 있는 동시에 기록계로도 기록할 수 있는 완전 트랜지스터화된 선형 계수률계의 개발에 관한 연구이다. 이 계수률계는 양호한 안정을 위하여 트랜지스터 Chopper를 사용하였다. 교류증폭기의 입력단에는 높은 입력저항을 주기 위하여 composite emitter follower buffer stage를 사용하였으며 hybrid parameter 등가회로를 구성하여 해석하였다. 계수률은 수 CPS로 부터 100KCPS까지 4개 영역으로 나누어서 선형적으로 계수할 수 있으며 분해능은 0.5μsec 미만이고 상온에서의 출력 drift는 7시간 계속동작시켰을시에 ±0.5μA 정도이다.

• 한국안전학회지
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• 제9권4호
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• pp.49-57
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• 1994

In this paper, a speed controller using a controller is implemented and applied to a DC motor for FA ( Factory Automation ). The objective of this paper treats the analytical and experimental studies on the improvement of control circuit and control method using a SCR-LEONARD circuit for the speed control of DC motor. This system is concerned with stabilization of single input or single output systems, so the plant (SCR-LEONARD+DC motor) is simplified to the first order system. The parameters for the PID controller are obtained by the transient-response tunning method, and this control scheme has a backward-shift operator. The control algorithms (Chopper＋transient response tunning) is used to check the performance of PID Controller through Computer simulations and experiments. The good experiment results show that the direct control of the DC motor applied to industrial field such oi factory automation.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제16권4호
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• pp.481-487
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• 2016

A new two-line based inversion driving method is introduced for low power display-driver ICs. By inserting a timing offset between the chopper stabilization and the alternation of LCD polarity, we can reduce power consumption without noticeable degradation in the display quality. By applying the proposed scheme to 12" LCD applications, we achieved 7.5% and 27% power saving in the display-driver IC with white and black patterns, respectively.