• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제14권1호
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• pp.100-108
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• 2014

Low noise amplifier (LNA) is an integral component of RF receiver and frequently required to operate at wide frequency bands for various wireless system applications. For wideband operation, important performance metrics such as voltage gain, return loss, noise figure and linearity have been carefully investigated and characterized for the proposed LNA. An inductive shunt feedback configuration is successfully employed in the input stage of the proposed LNA which incorporates cascaded networks with a peaking inductor in the buffer stage. Design equations for obtaining low and high impedance-matching frequencies are easily derived, leading to a relatively simple method for circuit implementation. Careful theoretical analysis explains that input impedance can be described in the form of second-order frequency response, where poles and zeros are characterized and utilized for realizing the wideband response. Linearity is significantly improved because the inductor located between the gate and the drain decreases the third-order harmonics at the output. Fabricated in $0.18{\mu}m$ CMOS process, the chip area of this wideband LNA is $0.202mm^2$, including pads. Measurement results illustrate that the input return loss shows less than -7 dB, voltage gain greater than 8 dB, and a little high noise figure around 6-8 dB over 1.5 - 13 GHz. In addition, good linearity (IIP3) of 2.5 dBm is achieved at 8 GHz and 14 mA of current is consumed from a 1.8 V supply.

• 전기전자학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.33-37
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• 2024

본 논문에서는 0.25 ㎛ 게이트 길이를 갖는 GaN HEMT 기술을 사용하여 개발한 X-대역 저잡음 증폭기 MMIC의 특성을 기술한다. 개발된 GaN 기반 X-대역 저잡음 증폭기 MMIC는 9 GHz ~ 10 GHz의 동작 주파수 대역에서 22.75 dB ~ 25.14 dB의 소신호 이득과 1.84 dB ~ 1.94 dB의 잡음지수 특성을 나타내었다. 입력 반사 손실 특성과 출력 반사 손실 특성은 각각 -11.36 dB ~ -24.49 dB, -11.11 dB ~ -17.68 dB를 얻었으며 40 dBm (10 W)의 입력 전력에 성능 열화 없이 정상적으로 동작하였다. MMIC의 크기는 3.67 mm × 1.15 mm이다. 개발된 GaN 기반 저잡음 증폭기 MMIC는 X-대역의 다양한 응용에 적용 가능하다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.1858-1864
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• 2009

본 논문에서는 power management IC에 사용되는 비휘발성 메모리 IP인 1-kd OTP IP를 설계하였다. 기존의 OTP 셀 (cell)은 isolated NMOS 트랜지스터를 안티퓨즈 (antifuse)로 사용하였으나 BCD 공정에서는 셀 크기가 큰 단점이 있다. 그래서 본 논문에서는 isolated NMOS 트랜지스터 대신 PMOS 트랜지스터를 안티퓨즈로 사용하였으며, OTP 셀 트랜지스터의 크기를 최적화시켜 셀의 크기를 최소화시켰다. 그리고 ESD 테스터 시 PMOS 안티퓨즈 양단에 고전압 (high voltage)가 걸려 임의의 셀이 프로그램 되는 것을 방지하기 위하여 OTP 코어 회로에 ESD 보호 회로 (protection circuit)를 추가하였다. 또한 프로그램 되지 않은 셀을 읽을 때 게이트 커플링 노이즈를 제거하기 위해 high-impedance의 PMOS pull-up 트랜지스터를 ON 시키는 방식을 제안하였다. 동부하이텍 $0.18{\mu}m$ BCD 공정을 이용하여 설계된 1-kb PMOS-type 안티퓨즈 OTP IP의 레이아웃 크기는 $129.93{\times}452.26{\mu}m^2$이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.214-219
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• 2011

본 논문에서는 2.4, 3.5, 5.2 GHz의 대역에 맞추어 스위칭 동작을 하는 다중 대역 저잡음 증폭기를 CMOS 0.18 um 공정을 이용하여 설계하였다. 제안된 회로는 스위칭 트랜지스터를 이용하여 입력단에서는 트랜스 컨덕턴스, 게이트-소스 캐패시턴스를 조정하고, 출력단에서는 캐패시턴스를 조정하는 방식으로 다중 대역 입출력 정합을 이루었다. 제안된 저잡음 증폭기는 각 스위칭 트랜지스터의 동작 상태에 따라 2.4, 3.5, 5.2 GHz 대역에서 제안된 회로는 입출력단에서 각각 14.2, 12, 11 dB의 이득과 3, 2.9, 2.8의 잡음 지수 특성을 갖는다. 다중 대역 저잡음 증폭기는 1.8 V의 공급 전압에 대해서 4.2~5.4 mW의 전력을 소비한다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제14권2호
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• pp.212-226
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• 2014

This paper presents the design and implementation of a pipelined architecture and a method for real-time human detection using depth image from a Time-of-Flight (ToF) camera. In the proposed method, we use Euclidean Distance Transform (EDT) in order to extract human body location, and we then use the 1D, 2D scanning window in order to extract human joint location. The EDT-based human extraction method is robust against noise. In addition, the 1D, 2D scanning window helps extracting human joint locations easily from a distance image. The proposed method is designed using Verilog HDL (Hardware Description Language) as the dedicated hardware architecture based on pipeline architecture. We implement the dedicated hardware architecture on a Xilinx Virtex6 LX750 Field Programmable Gate Arrays (FPGA). The FPGA implementation can run 80 MHz of maximum operating frequency and show over 60fps of processing performance in the QVGA ($320{\times}240$) resolution depth image.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제13권6호
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• pp.622-634
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• 2013

The circuit level implementation of nanoscale Insulated Shallow Extension Silicon On Nothing (ISE-SON) MOSFET has been investigated and compared with the other conventional devices i.e. Insulated Shallow Extension (ISE) and Silicon On Nothing (SON) using the ATLAS 3D device simulator. It can be observed that ISE-SON based inverter shows better performance in terms of Voltage Transfer Characteristics, noise margin, switching current, inverter gain and propagation delay. The reliability issues of the various devices in terms of supply voltage, temperature and channel length variation has also been studied in the present work. Logic circuits (such as NAND and NOR gate) and ring oscillator are also implemented using different architectures to illustrate the capabilities of ISE-SON architecture for high speed logic circuits as compared to other devices. Results also illustrates that ISE-SON is much more temperature resistant than SON and ISE MOSFET. Hence, ISE-SON enables more aggressive device scaling for low-voltage applications.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.129-135
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• 2022

본 논문에서는 10 W급 전력증폭 GaN MMIC(Microwave Monolithic Integrated Circuit)를 16개 전력 결합하여 100 W급 Ka대역 SSPA(Soild State Power Amplifier)를 개발하였다. 개발된 SSPA를 하나의 안테나를 이용하여 송수신을 하는 Ka 대역 소형 레이다에 적용을 위해 수신 구간에 MMIC 게이트 전원을 제어하여 SSPA 잡음이 수신기에 미치는 영향을 최소화 하였다. 또한 근접한 표적의 큰 수신신호에 의해 수신기가 포화되는 것을 막기 위해 SSPA의 출력 전력을 약 20 dB 감소시키는 기능을 추가하였다. 개발된 SSPA는 10%, 40% 듀티비의 펄스 조건에서 각각 52.4 dBm, 51.6 dBm 이상의 첨두전력을 출력하였으며, 이때 전력효율은 각각 19.2%, 15.8% 이상이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.659-664
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• 2006

본 논문에서는 $0.12{\mu}m$ 게이트 전극을 가진 metamorphic InAIAs/InGaAs high electron-mobility transistors (mHEMT)를 이용하여 제작된 60 GHz push-push 발진기의 특성을 고찰하였다. 전극 길이가 $0.12{\mu}m$ 인 mHEMT는 700 mA/mm의 최대 전류, 600 mS/mm의 최대 전달정수, 170 GHz $f_T$, 그리고 300 GHz 이상의 $f_{MAX}$ 등 우수한 특성을 나타내었다. 두 개의 $6{\times}50{\mu}m$ 크기를 가지는 mHEMT 를 이용하여 제작된 발진기는 59.5 GHz 에서 6.3 dBm의 출력 전력과 -35 dBc 이상의 기저 주파수 억압도를 나타내었다. 페이즈 노이즈 (phase noise)는 발진 주파수의 1 MHz 오프셋에서 -81.2 dBc/Hz 의 특성을 나타내었다. 본 연구 결과는 60 GHz 대역에서 mHEMT를 이용하여 제작된 push-push 발진기로는 최대 출력을 나타낸 결과이며, 이 연구 결과는 상용화와 저가격에 InP HEMT 보다 유리한 mHEMT를 이용하여 고출력 발진기 특성을 얻을 수 있음을 보여준다.

• 한국광학회지
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• 제13권6호
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• pp.543-547
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• 2002

9.2GHz 주파수 차이로 위상잠금(phase-locking)된 레이저 시스템을 제작하여 그 특성을 조사하였다. 외부공진기 다이오드 레이저 2대를 제작하고, 두 레이저가 9.2GHz 주파수 차이를갖도록 디지털 회로를 이용하여 위상잠금 하였다. 위상잠금된 두 레이저의 맥놀이 신호의 스펙트럼을 측정하였으며, 이로부터 신호의 반송률이 약 93%임을 알 수 있었다. 위상잠금된 두 레이서의 상대 선폭은 2Hz 이하였다. 위상잠금된 두 레이저의 맥놀이 신호의 위상잡음을 측정하였으며, 측정된 위상잡음 스펙트럼으로부터 적분시간 1s 이하에서 상대적인 주파수 안정도를 계산하였다. 적분시간 1s 이상에서는 주파수 측정방법으로 상대적인 주파수 안정도를 측정하였는데, 적분시간 20s 에서 알란편차는 $2.7{\times}10^{-19}$였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권9호
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• pp.54-58
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• 2007

LTPS TFT의 개발과 성능 향상은 패널에 다양한 디지털 회로를 내장하는 SOP의 비약적 발전에 기여하였다. 본 논문에서는 일반적으로 적용되는 낮은 성능의 CMOS 논리게이트를 대체할 수 있는 전류모드 논리(CML) 게이트의 설계 방법을 소개한다. CML 인버터는 낮은 로직스윙, 빠른 응답 특성을 갖도록 설계할 수 있음을 보였으며 높은 소비전력의 단점도 동작 속도가 높아질수록 CMOS의 경우와 근사해졌다. 아울러 전류 구동능력을 키울 필요가 없는 까닭에 많은 수의 소자가 사용되지만 면적은 오히려 감소하는 것을 확인하였다. 특히 비반전 및 반전 출력이 동시에 생성되므로 noise immunity가 우수하다. 다수 입력을 갖는 NAND/AND 및 NOR/OR 게이트는 같은 회로에 입력신호를 바꾸어 구현할 수 있고 MUX와 XNOR/XOR 게이트도 같은 회로를 사용하여 구현할 수 있음을 보였다. 결론적으로 CML 게이트는 다양한 함수를 단순한 몇가지의 회로로 구성할 수 있으며 낮은 소비전력, 적은 면적, 개선된 동작속도 등을 동시에 추구할 수 있는 대안임을 확인하였다.