This paper proposes a differential structure sensor for detecting Ringer's solution exhaustion, in which three C-type electrodes of 10 mm width are disposed on a ringer hose at a distance of 5 mm each other in the direction of Ringer's solution flow. In the center of middle electrode, two capacitances are formed at the proposed sensor. When ringer hose is filled with Ringer's solution, there is no difference between two capacitances. But capacitance difference exist under the Ringer's solution shortage, because the shortage causes the hose filled with air from the top position electrode. The capacitance difference got to maximum 1.81 pF, when air was filled between top and middle electrode and the last of hose was filled with 10 % dextrose injection Ringer's solution. The capacitance difference varied with hose-wraparound coverage of electrodes as well as the width of them. For hose-wraparound electrode coverage of 90 % and 70 %, the maximum capacitance difference was 1.81 pF and 1.56 pF, respectively. A differential charge amplifier converted the capacitance difference to electric signal, and minimized electrodes' adhering problem and external noise coupling problem.
A new fully differential sample-and-hold circuit which can effectively compensate the offset voltage of an operational amplifier and the charge injection of a MOS switch is presented. The proposed circuit shows a true sample-and-hold function without a reset period or an input-track period. The prototype fabricated using a 1.2$\mu$m double-polysilicon CMOS process occupies an area of 550$\mu$m$\times$288$\mu$m and the error of the sampled ouput is 0.056% on average for 3V input at DC.
Class-B 증폭기를 사용하는 가진기 시스템의 운용으로 인하여 다른 전자 시스템에 전자파 장해가 나타날 수 있으며, 이런 경우에 사용자가 이 장해를 해결하기 위하여 필요한 대책을 마련하기를 요구하고 있다. 한 가진기 시스템에서는 공통모드 잡음전압의 효과를 줄이기 위하여 Class-D 증폭기에서 차동증폭기가 사용되었고, 다른 가진기 시스템에서는 접지루프를 막기 위하여 변압기가 삽입되었다. 이 방법들은 이전에 발생하였던 불필요한 진동의 감소를 보여주고 있다. 전하증폭기의 변압기가 접지루프를 방지하기 위하여 Class-AB 증폭기를 사용한 가진기 시스템에서 수 년간 사용되었으나, Class-D 증폭기를 사용하는 가진기 시스템에서 이것은 잡음에 민감하였다. 따라서 전하증폭기와 진동 제어분석 시스템 사이의 접지루프를 변압기를 사용하지 않고 해결하였다. 이 방법의 유용성이 실험결과를 통하여 확인되었다.
This study was developed through the secondary battery module charging/discharger possible utilization in the production process equipment circuit. The developed module is ensuring construction of efficient and productive charging and discharger through this research a limit on the yield and the price of existing single -channel charge and discharger circuit as a 5V 70A grade secondary battery Formation charge and discharger for up to 1 board 4 channels. In order to improve the sensing accuracy, through a robust differential amplifier circuit described using 16bit Analog-Digital Converter and noise was secured 16bit resolution sensing. The configuration also made demands for property Rise / Fall Time. Data Acquisition, discharge efficiency and also to fit the sink circuit temperature level for mass production.
본 논문에서는 마이크로 변위제어 시스템의 적층형 압전 액츄에이터를 위한 스위칭 증폭 구동회로의 구동방법을 제시하고 성능을 평가하였다. 이 증폭기는 압전 액츄에이터로부터 임의의 용량성 부하에 저장된 에너지를 효율적으로 회수할 수 있는 장점이 있다. 기존의 전압 되먹임 제어 방식은 100mHz의 정현파 기준치 추종시, 총 왜곡율이 -32dB (${\approx}2.5%$)로서, 액츄에이터의 전압과 변위 사이의 비선형적 관계로 인한 오차발생을 확인할 수 있었다. 이를 개선하기 위하여 전하 제어방식을 살펴보았는데, 기존의 직렬 커패시터를 연결하는 대신, 변위 기준치를 미분하고, 이를 출력전류와 비교하는 방식으로 개선하였다. 전하량 되먹임 제어 적용시 변위의 왜곡률은 약 -52dB (${\approx}0.25%$)로서 선형성이 매우 우수한 특성을 보임을 알 수 있다. 마지막으로 살펴본 직접 변위 제어 방식은 구현상의 복잡성으로 성능의 한계가 존재함을 알 수 있다.
International Journal of Control, Automation, and Systems
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제5권1호
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pp.35-42
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2007
This paper presents an INS(Inertial Navigation System) grade, surface micro-machined differential resonant accelerometer(DRXL) manufactured by an epitaxially grown thick poly silicon process. The proposed DRXL system generates a differential digital output upon an applied acceleration, in which frequency transition is measured due to gap dependent electrical stiffness change. To facilitate the resonance dynamics of the electromechanical system, the micromachined DRXL device is packaged by using the wafer level vacuum sealing process. To test the DRXL performance, a nonlinear self-oscillation loop is designed based on the extended describing function technique. The oscillation loop is implemented using discrete electronic elements including precision charge amplifier and hard feedback nonlinearity. The performance test of the DRXL system shows that the sensitivity of the accelerometer is 24 Hz/g and its long term bias stability is about 2 mg($1{\sigma}$) with dynamic range of ${\sigma}70g$.
전기자동차의 축전지 관리 시스템(BMS : Battery Management System)의 잔존용량(SOC : State Of Charge)산정에는 Ah 측정법, 비중측정법, 전압측정법 등이 있다. 기존 전압 측정법의 경우 측정 전압을 프로세서에서 직접 처리하기 때문에 축전지의 미세한 전압 변화를 측정하지 못하여 잔존 용량 산정시 세밀한 계산에 어려움이 따른다. 본 논문에서는 축전지의 전압 측정 시 프로세서 전단에 전압의 부분 증폭회로를 추가하여 축전지의 미세한 전압변화를 증폭하여 측정하는 방법을 제안 하였다. 니켈수소전지를 대상으로 실험한 결과 충전 중 기존 전압측정법은 1.431V, 1.436V, 1.441V가 측정 되었을 때의 잔존 용량은 84%로 일정하였다. 같은 전압변화에서 부분증폭회로를 적용한 충전전압은 1.4297V, 1.4303V ~ 1.4352V, 1.4358V로 측정 되었으며, 그에 따른 잔존용량은 84% ~ 85%로 기존 전압 측정법 보다 약 9 ~ 10배 정도 세밀하게 측정 되었다. 제안한 방법을 통한 실험으로 제안된 방법이 기존 전압 측정법보다 세밀한 전압 측정 및 SOC산정이 가능함을 확인 하였다.
This paper describes a 8bit 10MS/s low power pipelined analog-to-digital converter(ADC). To reduce power consumption in proposed ADC, a high gain op-amp that consumes large power in MDAC(multiplying DAC) of conventional pipelined ADC is replaced with simple comparator and current sources. Moreover, differential charge transfer amplifier technique with latch in the sub-ADC reduces the power consumption to less than half compared with the conventional sub-ADC which use high speed comparator. The proposed ADC shows the power consumption of 1.8mW at supply voltage of 1.8V. This proposed ADC is suitable to apply to the portable display device. The circuit was implemented with 0.18um CMOS technology and the core size of circuit is 2.5mm${\times}$1mm.
본 연구에서는 방사선/능의 측정을 위하여 감응 면적이 큰 다중선 비례계수기를 양극선의 지름과 재칠 그리고 선공간을 고려하여 설계 제작하였다. 또한 비례계수기에서 출력하는 펄스를 측정하기 위하여 검출기와 주증폭기 또는 카운터 사이에 연결하는 전치증폭기를 설계 제작하였다. 본 전치증폭기는 전하감응 미분회로, 클리핑회로 그리고 증폭회로로 구성하였다. 이들에 대한 성능시험을 위하여 $^{239}Pu(360Bq)$와 $^{90}Sr/^{90}Y(250Bq)$의 방사선원을 사용하여 동작전압을 결정한 다음 전치증폭기로부터의 최종 출력펄스 $V_2(t)$를 측정하여 출력펄스에 포함되어 계수시에 영향을 미치는 잡음성분과 비교하였다. 잡음성분은 8mV로 조사선원 각각에 의한 출력펄스 180mV와 200 mV 보다 상당히 작아 계수시 이에 대한 영향은 없었다. 전하감응 미분회로의 출력펄스에서 발생된 중첩펄스는 클리핑 회로와 증폭회로에서 시정수와 증폭도를 변화시키므로서 독립된 펄스로 측정하였으며, 이로 인한 측정손실을 개선할 수 있었다.
In this paper, we describe a capacitive position sensing and motion control scheme of a MEMS scanner used for laser display application. The laser displays can be made by scanning laser beams much the same way a CRT scans electron beams. So the accuracy of the scanner motion determines the quality of the displayed image. The MEMS scanner under consideration is composed of electrostatic comb electrodes with initial gap and requires large driving voltage. Due to the under-damping and nonlinear driving characteristics, the scanner motion is subject to be an unwanted oscillation. For the linear scanner motion, we devise a differential charge amplifier and phase compensator. The experimental results show that the implemented feedback control system provides sufficient electrical damping and improves the dynamic performance of the scanner.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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