• 제목/요약/키워드: class-D amplifier

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Metamaterial CRLH 전송선로를 이용한 이중대역 Class-E 전력증폭기 설계 (Design of a Dual-band Class-E Power Amplifier using Metamaterial CRLH Transmission Lines)

  • 임성규;서철헌
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제48권9호
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    • pp.54-58
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    • 2011
  • 본 논문에서는 Composite Right-/Left-Handed (CRLH) 전송선로 (TL)와 PIN 다이오드를 이용한 이중대역 Class-E 전력증폭기를 구현하였다. CRLH 전송선로를 이용하여 이중대역 주파수 조절 특성을 갖는 Metamaterial CRLH 전송선로를 구현하였으며, CRLH 전송선로의 이중대역 동작은 전력증폭기의 정합 회로에 이용된 주파수 오프셋과 CRLH 전송선로의 비선형 위상 기울기에 의해 얻을 수 있었다. 제안된 이중대역 전력증폭기의 효율을 향상시키기 위하여 출력 정합회로뿐만 아니라 입력 정합회로를 이용하여 구현하였으며, PIN 다이오드를 이용하여 각각의 독립된 주파수에서 전력증폭기가 동작할 수 있게 하였다. 전력증폭기의 출력 전력과 전력효율은 각각 800 MHz에서 42.17 dBm, 62.24 %, 1900 MHz에서 41.50 dBm, 60.73 % 이었으며, 이중대역에서 비교적 균등한 결과를 얻었다.

D급 증폭기를 위한 제어회로의 설계 (Design methodology of the controller circuit for a highly efficient class D Amplifiers)

  • 이종규;송필재
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.407-409
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    • 2006
  • This paper presents the methods of designing the control circuits for a Class D amplifier to have a peak performance. The proposed approach is based on the three functional components - a carrier generator, a feedback circuit and a dead-time circuit. First the analog signal is applied to the controller, which outputs the 3 level PWM waveform. The controller used for this experiment is made of the operational amplifier and the logic circuit. The experimental results show that the control circuit performs with satisfaction and its output is proportional to input audio signal, providing a satisfactory 3 level PWM pattern. From this design methodology, by implementing a proposed control circuit we can achieve the efficient Class D amplifier using the half-bridge, full-bridge or push-pull topology at the output stage.

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소프트 스위칭 기술을 이용한 오디오용 파워앰프 (ZVT-PWM Amplifier for Audio Applications)

  • 서동현;조보형
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 F
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    • pp.2145-2147
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    • 1998
  • This paper presents a Class-D type switched mode audio power amplifier employing ZVT(Zero-Voltage-Transition) soft switching technique. In order to obtain a wide bandwidth and lower distortion for an audio amplifier a high switching frequency is essential. The ZVT switching scheme enables a high frequency switching without sacrificing the efficiency much as in a hard switching. A prototype amplifier is built to demonstrate the feasibility of this technique for the audio power amplifier.

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마이크로/밀리미터파 대역에서 전력증폭기의 효율향상을 위한 MEMS 튜닝회로 (MEMS TUNING ELEMENTS FOR MICRO/MILLIMETER-WAVE POWER AMPLIFIERS)

  • 김재흥
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.118-121
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    • 2003
  • A new approach, using MEMS, for improving the performance of high efficiency amplifiers is proposed in this paper. The MEMS tuning element is described as a variable-length shorted CPW stub. Class-E amplifiers can be optimally tuned by these MEMS tuning elements because their operation varies with the impedance of the output tuning circuit. A MEMS tuning element was simulated using full-wave EM simulators to obtain its S-parameters. A Class-E amplifier with the MEMS was designed at 8GHz. The non-linear operation of this amplifier was simulated to explore the effect of the MEMS tuning. Comparing the initially designed amplifier without MEMS, the Power Added Efficiency (PAE) of the amplifier with MEMS is improved from 46.3% to 66.9%. For the amplifier with MEMS, the nonlinear simulation results are PAE = 66.90%, $\eta$(drain efficiency) = 75.89%, and $P_{out}$ = 23.37 dBm at 8 GHz. In this paper, the concept of the MEMS tuning element is successfully applied to the Class E amplifier designed with transmission lines.

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입력 신호의 전치 보상을 이용한 D 급 음향 전력 증폭기의 스피커 전류 구동 방법 (Method for Current-Driving of the Loudspeakers with Class D Audio Power Amplifiers Using Input Signal Pre-Compensation)

  • 은창수;이유칠
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제21권9호
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    • pp.1068-1075
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    • 2018
  • We propose a method for driving loudspeakers from class D audio power amplifiers in current mode, instead of in conventional voltage mode, which was impossible with the feedback circuitry. Unlike analog audio amplifiers, Class D audio power amplifiers have signal delay between the input and output signals, which makes it difficult to apply the feedback circuitry for current-mode driving. The idea of the pre-distortion scheme used for the compensation of the non-linearity of RF power amplifiers is adapted to remedy the impedance variation effect of the loudspeakers for current driving. The method uses the speaker model for the pre-distorter to compensate for the speaker impedance variation with frequency. The simulation and test results confirms the validity of the proposed method.

RF 전치왜곡 비대칭 도허티 증폭기 설계 및 제작 (Design and Implementation of RF Predistorted Asymmetric Doherty Power Amplifier)

  • 최영락;장동희;김상희;조경준;김종헌;김남영;이병제;이종철
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2002년도 종합학술발표회 논문집 Vol.12 No.1
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    • pp.182-185
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    • 2002
  • A RE predistorted asymmetric Doherty amplifier for CDMA IS-95 signal has been fabricated using GaAs FETs. The Doherty amplifier used a Class AB main device and a Class C auxiliary device. At 6 ㏈ back-of from Pl ㏈ of 34 ㏈m, PAE of 27% was measured. This Doherty amplifier has higher PAE than Class AB for over 20 dB range of pout power. A RF predistortion linearizer is applied to the Doherty amplifier to improve the IMD cancellation performance. The 3rd order IMD cancellation of 12.2 ㏈ was achieved at output power of 18 ㏈m.

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Multi-Harmonic Matching Network을 이용한 동시-이중 대역 Class-E 전력 증폭기 (Concurrent Dual-Band Class-E Power Amplifier Using a Multi-Harmonic Matching Network)

  • 박승원;전상근
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.401-410
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    • 2014
  • 본 논문에서는 1.3 GHz와 2.1 GHz에서 소형화된 multi-harmonic matching network(MHMN)을 사용한 고효율 동시-이중대역 Class-E 전력 증폭기를 제안한다. 제안하는 구조는 스위치 혹은 집중 소자를 사용하지 않고, transmission line만을 이용하여 1.3 GHz과 2.1 GHz 그리고 각각의 2차 및 3차 고조파의 임피던스를 조절하였다. 능동 소자로는 Avago ATF-50189 GaAs p-HEMT가 사용되었다. 제작된 전력증폭기는 입력 전력이 21 dBm일 때 1.3 GHz와 2.1 GHz에서 각각 27.1 dBm, 25.7 dBm의 출력과, 6.1 dB, 4.7 dB의 전력 이득, 그리고 71.2 %, 60.1 %의 드레인 효율 특성을 나타내었다.

EER 구조의 응용과 PBG를 이용한 고효율, 고선형성 Class-F 전력 증폭기 (A Highly Linear and Efficiency Class-F Power Amplifier using PBG and application EER Structure)

  • 이종민;서철헌
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권2호
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    • pp.81-86
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    • 2007
  • 본 논문에서는 class-F 전력 증폭기의 높은 선형성과 고효율을 얻기 위해 PBG구조와 EER (Envelope Elimination and Restoration) 구조를 적용하였다. class-F급 전력 증폭기의 효율을 개선시키기 위해 EER 구조의 포락선 검파기를 응용하여 전력 증폭기의 구동 전력을 조절하였다. 또한 PBG 구조를 class-F 전력증폭기의 출력단에 적용함으로써 정합회로의 비정합에 의한 고조파 성분들을 제거하여 높은 선형성을 얻었다. 본 논문에서 제안한 PBG 구조의 응용과 EER 구조를 응용한 전력 증폭기 구조는 적응형 바이어스를 이용한 Doherty 전력 증폭기에 비해 PAE가 34.56% 개선되었고 일반적인 Doherty 증폭기에 비해 $3^{rd}$ IMD가 -10.66 dBc 이상 개선되었다.

나선형 구조의 PBG(Photonic Bandgap)를 적용한 고효율 Class-F 전력 증폭기 (A Highly Efficiency CLass-F Power Amplifier Using The Spiral PBG(Photonic Bandgap) Structure)

  • 김선영;서철헌
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권9호
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    • pp.49-54
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    • 2008
  • 본 논문에서는 class F 전력 증폭기의 출력 정합단에 새로운 광전자밴드갭(PBG) 구조를 적용하여 높은 효율을 얻을 수 있도록 하였다. 제안된 나선형 PBG 구조는 비평면 제조 공정을 요구하지 않는 유전체 판 위에 패턴을 뜬 2차원의 규칙적인 격자이다. 이 구조는 2차 고조파에서 높은 저지 특성을 갖는다. 또한 더욱 가파른 스커트 특성을 보인다. 이 새로운 PBG 구조는 효율향상을 위하여 class F 전력 증폭기에 적용되어 질 수 있다. 나선형 PBG 구조를 적용한 class F 전력 증폭기의 power-added efficiency(PAE)는 코드분할 다중접속(CDMA) 응용에서 73.62 %의 효율을 얻을 수 있었다. 이 결과는 제안한 PBG 구조를 적용하지 알은 기존의 Class F 전력 증폭기와 비교했을 때 6.2 % 향상된 결과를 보여준다.

오디오 D/A 컨버터를 위한 인터폴레이티드 디지털 델타-시그마 변조기 (Interpolated Digital Delta-Sigma Modulator for Audio D/A Converter)

  • 노진호;유창식
    • 전자공학회논문지
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    • 제49권11호
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    • pp.149-156
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    • 2012
  • 디지털 입력 D급 증폭기는 보청기에서 사용되고 있으며 D급 증폭기는 디지털 회로와 아날로그 회로로 구성되어진다. 아날로그 회로는 가청 주파수 대역에서 잡음을 억제하고 디지털 입력을 아날로그 신호로 변환한다. 본 논문에서 제안한 인터폴레이티드 디지털 델타-시그마 변조기는 디지털 신호 처리기의 출력 신호를 D/A 변조기 입력에 적합하도록 데이터를 변조시킨다. 디지털 필터는 16-bit, 25-kbps 펄스 코드 변조 신호를 16-bit, 50-kbps 신호로 보간 작업을 한다. 이 보간 필터 출력은 3차 디지털 델타-시그마 변조기를 통하여 노이즈 쉐이핑(noise shaping) 처리된다. 최종적으로, 1.5-bit, 3.2-Mbps 신호가 D/A 변조기 입력으로 인가된다.