• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제15권6호
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• pp.309-314
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• 2014

This work proposes an integrated high frequency divider with an inductive peaking technique implemented in a current mode logic (CML) frequency divider. The proposed divider is composed with a master-slave flip-flop, and the master-slave flip-flop acts as a latch and read circuits which have the differential pair and cross-coupled n-MOSFETs. The cascode bias is applied in an inductive peaking circuit as a current source and the cascode bias is used for its high current driving capability and stable frequency response. The proposed divider is designed with $0.18-{\mu}m$ CMOS process, and the simulation used to evaluate the divider is performed with phase-locked loop (PLL) circuit as a feedback circuit. A divide-by-two operation is properly performed at a high frequency of 20 GHz. In the output frequency spectrum of the PLL, a peak frequency of 2 GHz is obtained witha divide-by-eight circuit at an input frequency of 250 MHz. The reference spur is obtained at -64 dBc and the power consumption is 13 mW.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권8호
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• pp.22-29
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• 2007

[ $0.18{\mu}m$ ] CMOS공정을 이용하여 supply voltage 1.8V에서 2.5Gb/s 이상의 데이터 처리속도를 가지는 2:1 Multiplexer(MUX) 설계를 하였다. High speed 동작을 위한 주파수의 한계를 극복하기 위해서 4.7 nH의 on-chip micro spiral micro inductor $(20\times20{\mu}m2)$가 설계 되었고, 10개 이상의 inductor를 사용하고도 칩 면적 증가가 거의 없으면서 inductive peaking 효과를 극대화할 수 있었다. 칩 측정은 on-wafer로 진행되었고, micro spiral inductor가 있는 2:1 MUX와 그것이 없는 2:1 MUX 각각 측정하여 그 결과를 비교하였다. 측정결과 micro spiral inductor를 가진 2:1MUX가 rise time과 fall time이 1.25Gb/s에서는 rise time이 23%, fall time은 3%의 peaking 개선 효과가 있는 것을 확인하였다. 2.5Gb/s에서는 fall time이 약 5.3%, rise time 3.5%의 개선 효과를 보았다. 전체 소비전력은 61.2mW, 2.5Gb/s에서 voltage output swing은 $180mV_{p-p}$로 측정되었다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제9권4호
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• pp.198-204
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• 2009

Inductive peaking using T-coils has been widely used in broadband I/O interfaces. In this paper, we analyze technical effects and limitations of the T-coil, and discuss several methods that can overcome these restrictions and improve the practicality of the T-coil. In particular we also propose and verify a circuit topology which can further extend bandwidth beyond the limit that conventional T-coil can achieve, and transfer 20 Gb/s data without noticeable distortion.

• 전기학회논문지
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• 제57권11호
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• pp.2127-2130
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• 2008

In this paper, a tunable bandpass filter with mutual inductive coupling circuits is newly designed and demonstrated for UHF TV tuner ranged from Ch.14(473MHz) to Ch.69(803MHz) applications. Conventional HF tuning circuit with an electromagnetic bandpass filter has several problems such as large size, high volume and high cost, since the electromagnetic filter is comprised of several passive components and air core inductors to be assembled and controlled manually. To address these obstacles, peaking chip inductor was newly applied for constructing the mutual inductive coupling circuit. The proposed circuit was newly and optimally designed, since the chip inductor showed lower components Q-value than the air core inductor. A varactor diode has been also used to fabricate the proposed tunable bandpass filter for RF tuning circuit. The fabricated tunable filter exhibited low insertion loss of approximately -3dB, high return loss of below -10dB, and large tuning bandwidth of 330MHz.

• 스마트미디어저널
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• 제4권2호
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• pp.55-61
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• 2015

A bandwidth-enhanced ultra-wide band (UWB) CMOS balun-LNA is implemented as a part of a software defined radio (SDR) receiver which supports multi-band and multi-standard. The proposed balun-LNA is composed of a single-to-differential converter, a differential-to-single voltage summer with inductive shunt peaking, a negative feedback network, and a differential output buffer with composite common-drain (CD) and common-source (CS) amplifiers. By feeding the single-ended output of the voltage summer to the input of the LNA through a feedback network, a wideband balun-LNA exploiting negative feedback is implemented. By adopting a source follower-based inductive shunt peaking, the proposed balun-LNA achieves a wider gain bandwidth. Two LNA design examples are presented to demonstrate the usefulness of the proposed approach. The LNA I adopts the CS amplifier with a common gate common source (CGCS) balun load as the S-to-D converter for high gain and low noise figure (NF) and the LNA II uses the differential amplifier with the ac-grounded second input terminal as the S-to-D converter for high second-order input-referred intercept point (IIP2). The 3 dB gain bandwidth of the proposed balun-LNA (LNA I) is above 5 GHz and the NF is below 4 dB from 100 MHz to 5 GHz. An average power gain of 18 dB and an IIP3 of -8 ~ -2 dBm are obtained. In simulation, IIP2 of the LNA II is at least 5 dB higher than that of the LNA I with same power consumption.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권5호
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• pp.58-64
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• 2008

CMOS $0.18{\mu}m$ 공정을 이용하여 1.8V supply voltage에서 6Gbps 이상의 처리속도를 가지는 1:2 demultiplexer(DEMUX)를 구현하였다. 높은 동작속도를 위하여 Current mode logic(CML)의 Flipflop을 사용하였으며 추가적인 동작속도 향상을 위하여 On-chip micro stacked spiral inductor($10{\times}10{\mu}m^2$)를 사용하였다. 총 12개의 인덕터를 사용하여 $1200{\mu}m^2$의 면적증가만으로 Inductive peaking의 효과를 나타낼 수 있었다. Chip의 측정은 wafer상태로 진행하였고 Micro stacked spiral inductor가 있는 1:2 demultiplexer와 그것이 없는 1:2 demultiplexer를 비교하여 측정하였다. 6Gbps에서 측정결과 Micro stacked spiral inductor를 1:2 demultiplexer가 inductor를 사용하지 않은 구조보다 Eye width가 약3%정도 증가하였고 또한 Jitter가 43%정도 감소하여 개선효과가 있음을 확인하였다. 소비전력은 76.8mW, 6Gbps에서의 Eye height는 180mV로 측정되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권11호
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• pp.1055-1063
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• 2013

저 잡음 증폭기는 RF 수신단의 필수적인 요소이며, 다양한 무선시스템에서 사용하기 위하여 넓은 주파수 범위에서 동작하도록 요구된다. 전압 이득, 반사 손실, 잡음 지수, 선형성과 같은 중요한 성능지표들을 신중히 다루어서, 제안하는 LNA의 주요한 성능으로 역할을 하게끔 한다. Buffer 단에서 peaking 인덕터를 사용하며 전체적으로 cascade 구조로써 inductive shunt feedback을 LNA 입력 단에 성공적으로 적용하였다. 광대역 정합 주파수를 얻기 위한 설계식은 상대적으로 간단한 회로구성을 통해 도출된다. 입력 임피던스의 주파수 응답 분석을 위하여 pole과 zero를 광대역 응답을 실현하기 위한 특성으로 기술하였다. 입력 단에 게이트와 드레인 사이의 인덕터는 출력의 3차 고조파를 감소시킴으로 선형성을 크게 향상시킬 수 있다. 제안하는 회로를 $0.18{\mu}m$의 CMOS 공정으로 제작하였고, Pad를 포함한 광대역 LNA의 칩 면적은 $0.202mm^2$이다. 측정 결과는 1.5~13 GHz에서 입력손실은 -7 dB 이하이고, 전압 이득은 8 dB 이상이며, 잡음 지수는 6~9 dB 정도이다. 그리고 IIP3는 8 GHz에서 2.5 dBm이며, 1.8 V 전압에서 14 mA 전류를 소모한다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제12권4호
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• pp.217-220
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• 2008

An optical receiver using a CMOS-compatible avalanche photodetector (CMOS-APD) is demonstrated. The CMOS-APD is fabricated with $0.18{\mu}m$ standard CMOS technology and the optical receiver is implemented by using the CMOS-APD and a transimpedance amplifier on a board. The optical receiver can detect 6.25-Gb/s data with the help of the series inductive peaking effect.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.900-905
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• 2009

본 논문에서는 전류 블리딩(bleeding)과 입력 인덕티브 직렬-피킹을 이용한 공통 드레인 귀환(Common Drain Feedback: CDFB) CMOS 광대역 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier: LNA)를 설계하였다. 캐스코드 증폭기와 귀환 증폭기를 DC 결합하여 블리딩 전류의 조정을 통해 LNA의 이득과 잡음 지수(Noise figure: NF)의 동적 제어를 실현하였다. 제작한 LNA는 2.5 GHz의 대역폭에서, 고이득 영역은 $1.7{\sim}2.8\;dB$ NF와 17.5 dB 이득, 그리고 27 mW의 전력 소비를 보이고, 저 이득 영역은 $2.7{\sim}4.0\;dB$ NF와 14 dB 이득, 그리고 1.8 mW의 전력 소비를 보인다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권8호
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• pp.717-724
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• 2016

본 논문은 60 GHz 슬라이딩-IF 구조 RF 송수신기를 위한 40 GHz CMOS PLL 주파수 합성기 설계를 다룬다. 광대역에서 안정적인 주입동기식 주파수 합성기 동작을 위하여 인덕티브 피킹 기법을 이용한 주파수 분주기가 설계되었다. 광대역 주파수 분주기는 PLL이 전압 제어 발진기의 전체 주파수 범위에서 안정적으로 동기되는 것을 보장한다. 또한, 전압 제어 발진기와 주입동기식 주파수 분주기 사이의 원치 않는 간섭을 없애기 위하여 주입동기식 버퍼를 설계하여 적용하였다. 설계된 PLL 주파수 합성기는 65 nm CMOS 공정을 이용하여 설계되었으며, 37.9~45.3 GHz 출력 주파수 범위를 갖는다. 1.2 V 전원 전압에서 버퍼 포함 74 mA의 전류를 소모한다.