• 제목/요약/키워드: programmable gain amplifier

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마이크로컴퓨터를 이용한 FFT 분석기의 설계 및 제작 (Design and Construction of a FFT Analyzer Using a Microcomputer)

  • 이현태;김중규;이상배
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.944-949
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    • 1986
  • By improving the ability of arithmatic processing with an arithmatic processor in a microcomputer and realizing the data input system for real time analysis, an FFT analyzer that is usable within the range of audio frequency is designed and constructed. The input signal passes through a gain programmable pre-amplifier and anti-aliasing lowpass filter into an analogditital converter to be converted into digital form. The converted input data is processed by an Apple II microcomputer. The results of the processing are displayed using a microcomputer display unit and can be copied on a printer or stored in a floppy disk.

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13-Gbps 저스윙 저전력 니어-그라운드 시그널링 트랜시버 (A 13-Gbps Low-swing Low-power Near-ground Signaling Transceiver)

  • 구자현;배봉호;김종선
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권4호
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    • pp.49-58
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    • 2014
  • 본 논문에서는 저전력 고속 모바일 I/O 인터페이스를 위한 저스윙 차동 니어-그라운드 시그널링 (NGS) 트랜시버를 소개한다. 제안하는 트랜스미터는 온-칩 레귤레이터로 정류된 프로그래머블한 스윙을 가지는 전압-모드 드라이버와 비대칭 상승/하강시간을 가지는 전단드라이버를 사용한다. 제안하는 리시버는 고주파이득을 신장시키는 피드-포워드 커패시터를 이용한 새로운 다중경로이득 차동앰프를 사용한다. 또한, 이 리시버는 가변적인 트랜스미터 출력스윙에 의한 입력 공통모드 변화를 보상하며, 리시버 입력단 증폭기의 전류 미스매치를 최소화하기 위하여 새로운 적응형 바이어스 생성기를 포함한다. 트랜스미터와 리시버에 적용된 새로운 간단하고 효과적인 임피던스 매칭 기술들의 사용으로 우수한 시그널 인테그리티와 높은 파워 효율을 이뤄냈다. 65 nm CMOS 공정으로 설계된 제안하는 트랜시버는 10 cm 길이의 FR4 PCB에서 채널당 13 Gbps의 전송속도와 0.3 pJ/bit (= 0.3 mW/Gbps)의 높은 파워 효율을 갖는다.

배터리 전류의 정밀 측정을 위한 단일 비트 2차 CIFF 구조 델타 시그마 모듈레이터 (A Single-Bit 2nd-Order CIFF Delta-Sigma Modulator for Precision Measurement of Battery Current)

  • 배기경;천지민
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.184-196
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    • 2020
  • 본 논문에서는 배터리 관리 시스템 (BMS)에서 2차 전지 배터리를 통해 흐르는 전류의 정밀한 측정을 위한 cascaded-of-integrator feedforward (CIFF) 구조의 단일 비트 2차 델타-시그마 모듈레이터를 제안하였다. 제안된 모듈레이터는 2개의 스위치드 커패시터 적분기, 단일 비트 비교기, 비중첩 클록 발생기 및 바이어스와 같은 주변 회로로 구현하였다. 제안된 구조는 낮은 공통 모드 입력 전압을 가지는 low-side 전류 측정 방법에 적용되도록 설계되었다. Low-side 전류 측정 방법을 사용하면 회로 설계에 부담이 줄어들게 되는 장점을 가진다. 그리고 ±30mV 입력 전압을 15비트 해상도를 가지는 ADC로 분해하기 때문에 추가적인 programmable gain amplifier (PGA)를 구현할 필요가 없어 수 mW의 전력소모를 줄일 수 있다. 제안된 단일 비트 2차 CIFF 델타-시그마 모듈레이터는 350nm CMOS 공정으로 구현하였으며 5kHz 대역폭에 대해 400의 oversampling ratio (OSR)로 95.46dB의 signal-to-noise-and-distortion ratio (SNDR), 96.01dB의 spurious-free dynamic range (SFDR) 및 15.56비트의 effective-number-of-bits (ENOB)을 달성하였다. 델타 시그마 모듈레이터의 면적 및 전력 소비는 각각 670×490㎛2 및 414㎼이다.

Ethernet/USB 기반 16채널 데이터 수집 및 분석 시스템 구현 (An Implementation of 16-channel DSP System with Ethernet/USB Interface for Acquisition and Analysis)

  • 유재현;송형훈;신현경;조성호
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 제13회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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    • pp.505-508
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    • 2000
  • 본 논문에서는 16채널 혹은 8채널의 센서를 통해 들어오는 저주파대역의 아날로그 신호를 수집하고. 수집된 데이터를 실시간으로 처리하기 위한 고속의 신호처리 기능이 결합된 통합 DSP (Digital Signal Processor)시스템을 구현하였다. 구현된 시스템은 휴대가 용이하도록 소형으로 설계되어 있으며 노트북 등의 이동형 장비에 활용되도록 USB 인터페이스를 채택하였으며, 장치간의 네트워크 구성이 가능하도록 Ethernet 인터페이스를 추가하였다 Digital Signal Processor는 Texas Instrument 사의 TMS320C6701 부동소수점 연산방식의 고성능 DSP를 사용하여 16채널의 실시간 신호 분석이 가능하게 하였으며, ICP 센서 구동용 전류 공급부를 내장하여 센서 선택의 폭을 넓히었고, programmable gain amplifier인 PGA202증폭기를 사용하여 입력신호가 작을 경우 최대 1000배, 즉 60dB까지 입력신호를 증폭하여 수집 및 분석할 수 있다. 200kSPS의 샘플링 레이트와 16bit resolution을 가지는 AD976 A/D converter를 사용하여 채널당 0~6kHz의 신호대역폭을 가지며,differential 입력시 8 채널,single ended 입력시 16 채널의 입력 신호의 수집 및 분석이 가능하다. Windows 응용프로그램에서는 사용자가 원하는 입력신호 및 스펙트럼 실시간 분석, 입력신호 기록 및 저장, RPM 측정 및 분석, 외부 트리거 및 레벨 트리거를 이용한 입력신호 제어와 수집된 데이터를 바탕으로 원하는 제어가 가능한 응용프로그램 제작에 활용될 라이브러리가 포함된다.

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어군에 의한 광대역 음향산란신호의 시간-주파수 분석을 위한 chirp 데이터 수록 및 처리 시스템의 성능특성 (Performance Characteristics of a Chirp Data Acquisition and Processing System for the Time-frequency Analysis of Broadband Acoustic Scattering Signals from Fish Schools)

  • 이대재
    • 한국수산과학회지
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    • 제51권2호
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    • pp.178-186
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    • 2018
  • A chirp-echo data acquisition and processing system was developed for use as a simplified, PC-based chirp echo-sounder with some data processing software modules. The design of the software and hardware system was implemented via a field-programmable gate array (FPGA). Digital signal processing algorithms for driving a single-channel chirp transmitter and dual-channel receivers with independent TVG (time varied gain) amplifier modules were incorporated into the FPGA for better real-time performance. The chirp-echo data acquisition and processing system consisted of a notebook PC, an FPGA board, and chirp sonar transmitter and receiver modules, which were constructed using three chirp transducers operating over a frequency range of 35-210 kHz. The functionality of this PC-based chirp echo-sounder was tested in various field experiments. The results of these experiments showed that the developed PC-based chirp echo-sounder could be used in the acquisition, processing and analysis of broadband acoustic echoes related to fish species identification.

TP 케이블을 이용하는 이더넷 수신기를 위한 디지털 신호 처리부 설계 (Design of Digital Signal Processor for Ethernet Receiver Using TP Cable)

  • 홍주형;선우명훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권8A호
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    • pp.785-793
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    • 2007
  • 본 논문에서는 TP 케이블을 이용하여 100Mbps의 전송 속도를 지원하는 100Base-TX Ethernet 수신기의 디지털 신호 처리부를 제안하였다. 제안하는 디지털 신호 처리부는 자동 이득 조절기, 심볼 동기 복원기, 적응 등화기, BLW 보정기로 구성되어 있으며 초기 위상에 상관없이 150m까지 $10^{-12}BER$이하의 성능을 보였다. 제안하는 신호 처리부는 일부 블록을 제외한 모든 부분을 디지털로 구현하였으며 적응 등화기와 BLW 보정기 연동 구조는 기존의 적응 등화기 에러 값을 이용하는 구조에 비하여 MSE가 약 1dB정도의 성능 향상을 가져왔다. 설계한 디지털 신호 처리부는 Verilog-HDL로 구현되었으며 삼성 $0.18{\mu}m$ 라이브러리를 사용하여 합성 결과 동작 속도는 7.01ns 이며 총 게이트 수는 128.528 게이트였다.

Design of a Wide-Frequency-Range, Low-Power Transceiver with Automatic Impedance-Matching Calibration for TV-White-Space Application

  • Lee, DongSoo;Lee, Juri;Park, Hyung-Gu;Choi, JinWook;Park, SangHyeon;Kim, InSeong;Pu, YoungGun;Kim, JaeYoung;Hwang, Keum Cheol;Yang, Youngoo;Seo, Munkyo;Lee, Kang-Yoon
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제16권1호
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    • pp.126-142
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    • 2016
  • This paper presents a wide-frequency-range, low-power transceiver with an automatic impedance-matching calibration for TV-white-space (TVWS) application. The wide-range automatic impedance matching calibration (AIMC) is proposed for the Drive Amplifier (DA) and LNA. The optimal $S_{22}$ and $S_{11}$ matching capacitances are selected in the DA and LNA, respectively. Also, the Single Pole Double Throw (SPDT) switch is integrated to share the antenna and matching network between the transmitter and receiver, thereby minimizing the systemic cost. An N-path filter is proposed to reject the large interferers in the TVWS frequency band. The current-driven mixer with a 25% duty LO generator is designed to achieve the high-gain and low-noise figures; also, the frequency synthesizer is designed to generate the wide-range LO signals, and it is used to implement the FSK modulation with a programmable loop bandwidth for multi-rate communication. The TVWS transceiver is implemented in $0.13{\mu}m$, 1-poly, 6-metal CMOS technology. The die area of the transceiver is $4mm{\times}3mm$. The power consumption levels of the transmitter and receiver are 64.35 mW and 39.8 mW, respectively, when the output-power level of the transmitter is +10 dBm at a supply voltage of 3.3 V. The phase noise of the PLL output at Band 2 is -128.3 dBc/Hz with a 1 MHz offset.