• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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• pp.444-447
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• 2004

A heart diagnosis system adopts hundreds of Superconducting Quantum Interface Device(SQUID) sensors for precision MCG(Magnetocardiogram) or MEG(Magnetoencephalogram) signal acquisitions. This system requires correct and real-time data acquisition from the sensors in a required sampling interval, i.e., 1 mili-second. This paper presents our hardware design and test results, to acquire data from 256 channel analog signal with 1-ksample/sec speed, using 12-bit 8-channel ADC devices, SPI interfaces, parallel interfaces, and 8-bit microprocessors. We chose to implement parallel data transfer between microprocessors as an effective way of achieving such data collection. Our result concludes that the data collection can be done in 250 ${\mu}sec$ time-interval.

• 센서학회지
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• 제23권5호
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• pp.332-336
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• 2014

In this paper, we propose a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) binary image sensor with a gate/body-tied (GBT) PMOSFET-type photodetector for high-speed operation. The GBT photodetector of an active pixel sensor (APS) consists of a floating gate ($n^+$-polysilicon) tied to the body (n-well) of the PMOSFET. The p-n junction photodiode that is used in a conventional APS has a good dynamic range but low photosensitivity. On the other hand, a high-gain GBT photodetector has a high level of photosensitivity but a narrow dynamic range. In addition, the pixel size of the GBT photodetector APS is less than that of the conventional photodiode APS because of its use of a PMOSFET-type photodetector, enabling increased image resolution. A CMOS binary image sensor can be designed with simple circuits, as a complex analog to digital converter (ADC) is not required for binary processing. Because of this feature, the binary image sensor has low power consumption and high speed, with the ability to switch back and forth between a binary mode and an analog mode. The proposed CMOS binary image sensor was simulated and designed using a standard CMOS $0.18{\mu}m$ process.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권3호
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• pp.198-204
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• 2001

본 논문에서는 CMOS로 구현된 3.3V 8-bit 200MSPS의 Folding / Interpolation 구조의 A/D 변환기를 제안한다. 회로에 사용된 구조는 FR(Folding Rate)이 8, NFB(Number of Folding Block)가 4, Interpolation rate 이 8이며, 분산 Track and Hold 구조를 회로를 사용하여 Sampling시 입력주파수를 Hold하여 높은 SNDR을 얻을 수 있었다. 고속동작과 저 전력 기능을 위하여 향상된 래치와 디지털 Encoder를 제안하였고 지연시간 보정을 위한 회로도 제안하였다. 제안된 ADC는 0.35㎛, 2-Poly, 3-Metal, n-well CMOS 공정을 사용하여 제작되었으며, 유효 칩 면적은 1070㎛×650㎛ 이고, 3.3V전압에서 230mW의 전력소모를 나타내었다. 입력 주파수 10MHz, 샘플링 주파수 200MHz에서의 INL과 DNL은 ±1LSB 이내로 측정되었으며, SNDR은 43㏈로 측정되었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권8A호
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• pp.712-719
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• 2012

본 논문은 오디오 신호 처리 시스템의 저속 고해상도 ADC를 위해 설계된 CMOS 단일비트 3차 델타시그마 변조기를 설계하였다. 변조기 내 적분기에 사용되는 연산증폭기의 전력소모를 감소시키기 위해서 연산증폭기내 바이어스 전류원에 차단/동작 기능을 하는 스위치를 장착시켰다. 또한 변조기내 스위치의 위치를 최적화 하여 기존의 스위칭 방식에서 발생하는 주파수 특성 변화를 최소화하였다. 단일 비트 3차 델타시그마 변조기 구조를 선택하였으며, 제안한 델타 시그마 변조기의 성능측정결과 전원 전압 3.3V, 샘플링 주파수 6.4MHz, 입력주파수 20KHz에서 17.1mW의 전력소모를 나타냈다. SNDR은 84.3dB, 유효비트수는 13.5비트를 나타내었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권7호
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• pp.1442-1447
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• 2004

본 논문에서는 HDD나 LAN 둥에 응용하기 위하여 아날로그 신호와 디지털 신호를 동시에 처리하는 VLSI의 내장용 회로로 사용하기에 적합한 CMOS 6-비트 폴딩-인터폴레이팅 AD 변환기를 설계하였다. 고속 데이터 통신에 사용하기 위하여 VLSI에 내장되는 아날로그 회로는 작은 칩의 크기와 적은 소비전력, 빠른 데이터 처리속도를 필요로 한다. 제안한 폴딩-인터폴레이팅 AD 변환기는 서로 다른 원리로 동작하는 2 개의 폴더를 캐스케이드로 결합하여 전압비교기와 인터폴레이션 저항의 개수를 현저히 줄일 수 있으므로 내장형 AD 변환기의 설계에 많은 장점을 제공한다 설계 공정은 0.25${\mu}m$ double-poly 2 metal n-well CMOS 공정을 사용하였다. 모의실험결과 2.5V 전원전압을 인가하고 500MHz의 샘플링 주파수에서 27mW의 전력을 소비하였으며 INL과 DNL은 각각 $\pm$0.lLSB, $\pm$0.15LSB이고 SNDR은 10MHz 입력신호에서 42dB로 측정되었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.271-276
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• 2021

Arc fault detector based on multilevel DWT with analysis of high-frequency noise components over 100 kHz is proposed in this study to improve the performance in detecting serial arcs and distinguishing them from inverter noise in PV systems. PV inverters generally operate at a frequency range of 20-50 kHz for switching operation and maximum power tracking control, and the effect of these frequency components on the signal for arc detection leads to negative arc detection. High-speed ADC and multilevel DWT are used in this study to analyze frequency components above 100 kHz. Such high frequency components are less influenced by inverter noise and utilized to detect as well as separate DC series arc from inverter noise. Arc detectors identify the input current of PV inverters using a Rogowski coil. The sensed signal is filtered, amplified, and used in 800kSPS ADC and DWT analysis and arc occurrence determination in DSP. An arc detection simulation facility in UL1699B was constructed and AFD tests the proposed detector were conducted to verify the performance of arc detection and performance of distinction of the negative arc. The satisfactory performance of the arc detector meets the standard of arc detection and extinguishing time of UL1699B with an arc detection time of approximately 0.11 seconds.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.138-147
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• 2005

최근 급속도로 발전된 산업분야에서 요구되는 서보 시스템에서의 빠른 응답특성과 고도의 정밀성을 구현하기 위하여 고속의 연산을 수행할 수 있는 DSP(Digital Signal Processor)의 사용이 필수적이다. 그러나 기존의 DSP는 고속의 연산을 주력으로 전동기 제어에 필요한 PWM 게이팅 발생 장치와 엔코더 입력 장치, ADC(Analog to Digital Converter)등의 주변 장치를 포함하지 않았다. 이러한 추가적인 주변회로로 인한 제어 회로의 복잡성과 보드의 대형화 및 생산단가 상승의 요인으로 작용하였다. 따라서 본 논문에서는 연산 능력이 기존의 DSP에 뒤지지 않으며 전동기 제어 주변회로를 포함하고 있는 TMS320F2812 DSP를 사용하여 현재 산업 현장에서 사용되고 있는 SPMSM 서보 시스템을 제어하여 기존 제어기의 주변회로로 인한 문제점을 해결하고자 한다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제27권11호
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• pp.126-134
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• 1990

CMOS VLSI 기술에서 고속으로 데이타를 인식하기 위해서는 비교적 낮은 전달 콘덕턴스와 MOS 소자 장치들의 불균형을 극복하는 것이 중요하다. 그러나 CMOS 소자들의 한계 때문에 VLSI 회로설계는 일반적으로 CMOS 동작에 알맞도록 바이폴라 A/D(analog-to-digital)변환기가 사용되었다. 또한 파이프라인으로 종속 연결된 RSA에 의하여 전압 비교가 이뤄지는 VLSI CMOS 비교기를 설계하였다. 따라서 본 논문에서는 파이프라인으로 연결된 CMOS 비교기와 병합한 A/D 변환기를 설계하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.541-545
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• 2014

ITU-R M.1842-1은 해상 이동 서비스를 위한 RR Appendix18 채널에서 VHF 대역의 디지털 통신의 가이드라인을 제공하는 국제 권고안이다. 본 논문에서는 ITU-R M.1842-1 Annex1에서 제시하는 28.8 kbps 급 ${\pi}$/4-DQPSK 디지털 기저대역 모뎀을 시뮬레이션하고, FPGA로 설계 및 구현한다. 권고안에 패킷구조가 아직 정의되지 않은 상태이므로 패킷검출 및 동기화를 위해 Cazac 시퀀스를 프리앰블로 사용한다. 기저대역 변복조 모뎀은 VHDL로 설계되어 자이링스사의 Atrix7 FPGA 칩이 장착된 NEXYS4 개발 플랫폼에 구현된다. 무선 통신 테스트를 수행하기 위해 ADC/DAC 보드를 제작하고, RF 모듈로서 EV9730을 장착하여 통합 프로토타입을 구현하고 실험한다. 권고안에 정의된 바와 같이 송수신신호는 25 kHz 대역폭을 유지하고, 송수신 플랫폼간 통신이 정상적으로 이루어짐을 실험을 통해 확인한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권2A호
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• pp.114-121
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• 2005

본 논문에서는 고속 동작을 위한 multi SHA(ammple and hold amplifier) 구조의 파이프라인 A/D 변환기 (analog-to-digital converter)를 제안하였다. 제안된 구조는 변환 속도를 높이기 위해, 동일한 SHA를 병렬로 연결하여 multi SHA를 구성하였다. 이를 비중첩 클럭(nonoverlapping clock)에서 동작하도록 하여 셀을 구성하는 SHA의 수와 비례한 빠른 샘플링 속도를 얻을 수 있도록 하였다. 제안된 구조를 적용하여 VDSL(very high-speed digital subscriber line) 모뎀의 아날로그 front-end단의 요구 사항을 만족하는 파이프라인 A/D 변환기를 설계하였다. 설계된 A/D 변환기의 DNL(differential nonlinearity)과 INL(integral nonlinearity)은 각각 $0.52LSB{\sim}-0.50LSB,\;0.80LSB{\sim}-0.76LSB$의 특성을 나타내어 설계 사양을 만족함을 확인하였다. 또한 2048 point에 대한 FFT를 수행한 결과 SNR이 약 66dB로 10.7 비트의 해상도가 얻어짐을 확인하였으며, 전력 소모는 24.32mW로 측정되었다.