• 제목/요약/키워드: variable gain amplifier

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고속 적외선 광 송수신 IC 설계 (A Design of High Speed Infrared Optical Data Link IC)

  • 임신일;조희랑;채용웅;유종선
    • 한국통신학회논문지
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    • 제26권12B호
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    • pp.1695-1702
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    • 2001
  • 본 논문에서는 4 Mb/s 부터 100 Mb/s 의 IrDA(Infrared Data Association) 응용이 가능한 CMOS infrared (IR) wireless data link IC의 설계 방법에 대해 기술한다. 이 모듈은 60 dB에서 100 dB가지의 이득 범위를 가지는 variable gain transimpedance amplifier, AGC(automatic gain control) 회로, AOC(automatic offset control) loop, 4 PPM (pulse position modulation) modulator/demodulator와 DLL(delay locked loops)로 구성된다. 본 적외선 광송수신 IC는 0.25 um 1-poly 5-metal CMOS 공정을 이용하여 제작되었다. 2.5 V 전원 전압에서 동작시켰으며 100 Mb/s에서 출력단 버퍼를 제외하고 25 mW의 진력을 소모한다. 칩의 크기는 1.5 mm $\times$ 1 mm이다.

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Zigbee시스템에 적용 하기위해 PCSNIM 기법을 사용한 가변 이득 저잡음 증폭기 설계 연구 (A study on the Design of Gain Variable Low Noise amplifier using PCSNIM techniques for Zigbee System)

  • 최혁재;최진규;김형석
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2009년도 정보통신설비 학술대회
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    • pp.121-124
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    • 2009
  • In this paper, the techniques and design focus of flexible gain coltrol of LAN(Low Noise Amplifier) using the TSMC 0.18um CMOS process. The design frequency set up a standard on 2.4GHz that is used in Zigbee system. The design concepts a basic Cascode LNA techniques and a swiching circuit consisted of 4 NMOS of load resistance, which convert the output impedenceby tuning on or off. The result show the gain change by NMOS operated swich. The simulation result is that Gain is 14.07dB-16.79dB and NF(Noise Figure) is 1.06dB-1.09dB.

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dB-선형적 특성을 가진 GPS 수신기를 위한 CMOS 가변 이득 증폭기 (dB-Linear CMOS Variable Gain Amplifier for GPS Receiver)

  • 조준기;유창식
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제48권7호
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    • pp.23-29
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    • 2011
  • 본 논문에서는 GPS 수신기를 위한 dB-선형 특성이 개선된 가변 이득 증폭기 회로를 제안한다. 제안된 dB-선형 전류 발생기는 dB-선형성 오차가 ${\pm}0.15$dB 이내로 개선되었다. 개선된 dB-선형 전류 발생기를 사용하여 GPS 수신기를 위한 가변 이득 증폭기를 설계였다. GPS 수신기의 IF 주파수는 4MHz를 가정하였고, 선형성 요구조건을 도출하여 만족하기 위해 최소 이득일때 24dBm의 IIP3를 만족하도록 하였다. 가변이득 증폭기는 3단으로 구성되어 있으며 DC-오프셋 제거 루프를 통하여 회로의 오프셋 전압을 보상하였다. 설계된 가변 이득 증폭기의 이득은 -8dB~52dB의 범위를 가지며 이득의 dB-선형성은 ${\pm}0.2$dB 이내를 충족한다. 3-dB 주파수 대역폭은 이득에 따라 35MHz~106MHz를 보인다. 가변 이득 증폭기는 CMOS 0.18${\mu}m$ 공정을 이용하여 설계되었으며 전력은 1.8V 전원 전압에서 3mW를 소비한다.

거동모델을 이용한 무선랜용 MMIC 가변이득 저잡음 증폭기 설계 (Design of MMIC Variable Gain LNA Using Behavioral Model for Wireless LAM Applications)

  • 박훈;윤경식;황인갑
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권6A호
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    • pp.697-704
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    • 2004
  • 본 논문에서 0.5$\mu\textrm{m}$ GaAs MESFET을 이용하여 5GHz대 무선랜에 사용 가능한 MMIC 가변이득 저잡음 증폭기를 설계 및 제작하였다. 이득과 잡음성능이 우수한 증가형 GaAs MESFET과 선형성이 좋은 공핍형 MESFET 조합의 캐스코드 구조로 저잡음 증폭기를 설계하기 위하여 Turlington의 점근선법을 이용하여 MESFET의 비선형 전류 전압특성에 대한 거동 모델 방정식을 도출하였다. 이로부터 캐스코드 증폭기의 공통 소오스 FET는 4${\times}$50$\mu\textrm{m}$ 크기의 증가형 MESFET으로 공통 게이트 FET는 2${\times}$50$\mu\textrm{m}$ 크기의 공핍형 MESFET으로 설계하였다. 제작된 가변이득 저잡음 증폭기의 잡음지수는 4.9GHz에서 2.4dB, 가변 이득범위는 17dB이상, IIP3는 -4.8dBm이며, 12.8mW의 전력을 소비하였다.

위성 통신 시스템을 위한 Ka-band 이득제어 CMOS 저잡음 증폭기 (Ka-Band Variable-Gain CMOS Low Noise Amplifier for Satellite Communication System)

  • 임혜민;정하연;이재용;박성규;박창근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제23권8호
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    • pp.959-965
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    • 2019
  • 본 논문에서는 CMOS 65-nm 공정을 이용하여 위성 통신 시스템에서 Ka-band를 지원하기 위한 저잡음 증폭기를 설계하였다. 제안된 저잡음 증폭기는 고이득 모드와 저이득 모드로 구성되어있으며, 입력신호의 크기에 따라 이득을 제어하도록 설계하였다. 전력소모를 줄이기 위해 회로 전체의 공급전압을 1 V 이하로 제한하였으며, 인버터 구조의 이득제어 회로에 대해 기술하였다. 제작된 회로의 크기를 줄이기 위해 3D EM 시뮬레이터를 사용하였으며, 패드를 포함하며 $0.33mm^2$의 면적을 갖는다. 제작된 증폭기는 3 dB 대역폭에서 -7 dB의 이득제어 범위를 가지며 반사계수는 고이득 모드에서 -6 dB, 저이득 모드에서 -15 dB 미만으로 측정되었다.

자동 이득제어 루프를 이용한 CMOS RF 전력 검출기 (A CMOS RF Power Detector Using an AGC Loop)

  • 이동열;김종선
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권11호
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    • pp.101-106
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    • 2014
  • 본 논문에서는 자동 이득 제어 회로를 이용한 와이드 다이나믹 레인지 RF root-mean-square (RMS) 전력 검출기를 소개한다. 제안하는 자동 이득 제어는 voltage gain amplifier (VGA), RMS 변환 블록, 이득 조절 블록으로 구성되어 있다. VGA는 dB-linear한 이득 관계를 갖는 캐스코드 VGA를 사용하였다. 제안하는 RMS 변환은 입력 신호 전 파장의 제곱 변환을 이용하여 RMS에 비례하는 DC 전압을 출력한다. 제안하는 RMS 전력 검출기는 500MHz에서 5GHz에서 작동하며 검출 범위는 0 dBm에서 -70dBm 이상의 신호를 -4.53 mV/dBm의 비율로 검출한다. 제안하는 RMS 전력 검출기는 TSMC 65nm 공정을 사용하여 설계되었으며 1.2V에서 5mW의 전력소비를 갖는다. 칩 레이아웃 면적은 $0.0097mm^2$이다.

이동위성 통신용 광대역 2단 전력제어 HPA의 구현 및 성능평가에 관한 연구 (A Study on Fabrication and Performance Evaluation of Wideband 2-Mode HPA for the Satellite Mobile Communications System)

  • 전중성;김동일;배정철
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.517-531
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    • 1999
  • 본 논문에서는 INMARSAT-M형 송신기에 사용되는 L-BAND(1626.5-1646.5 MHz)용 2단 가변이득 전력 증폭기를 연구 개발하였다. 2단 가변이득 전력증폭기는 구동증폭단과 전력증폭단에 의해 고출력 모드일 때 +42 dBm, 저출력 모드일 때는 +36 dBm의 전력으로 증폭되며, 각각에 대해 상한 +1 dBm과 하한 -2 dBm의 오차를 허용한다. 제작의 간편성 때문에 전체 2단 가변이득 전력증폭기를 크게 구동증폭단과 전력증폭단 두 부분으로 나누어 구현하였으며, 전력증폭부를 구동하기 위한 구동단은 HP사의 MGA-64135와 Motorola사의 MRF-6401을 사용하였으며, 전력증폭단은 ERICSSON사의 PTE-10114와 PTF-10021을 사용하여 RF부, 온도보상회로 및 출력 조절회로를 함께 집적화 하였다. 이득조절은 구동증폭단의 MGA-64135의 바이어스 전압을 조절하는 방법을 제시하였으며, 실험 결과와 잘 일치하였다. 제작된 2단 가변이득 전력증폭기는 20 MHz대역폭 내에서 소신호 이득이 42 dB와 36 dB 이상, 입ㆍ출력 정재파비는 1.5:1 이하, 5 dBm의 $P_{1dB}$. $P_{ldB}$출력레벨에서 3 dB Back off 시켰을 때 32.5 dBc의 I $M_3$를 얻었다. 1636.5 MHz 주파수에 대해 출력전력은 43 dBm과 37 dBm으로서 설계시 목표로 했던 최대 출력전력 20 Watt를 얻었다.다.다.

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Zigbee시스템에 적용 가능한 Gain-Variable LNA 설계 연구 (A study on the Design of Gain Variable Low Noise amplifier for Zigbee System)

  • 최혁재;고재형;최진규;김군태;박준홍;윤선우;김형석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.1597_1598
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    • 2009
  • In this paper, the techniques and design focus of flexible gain coltrol of LAN(Low Noise Amplifier) using the TSMC 0.18um CMOS process. The design frequency set up a standard on 2.4GHz that is used in Zigbee system. The design concepts a basic Cascode LNA techniques and a swiching circuit consisted of 4 NMOS of load resistance, which convert the output impedenceby tuning on or off. The result show the gain change by NMOS operated swich. The simulation result is that Gain is 10.23~12.96dB and NF(Noise Figure) is 1.41~1.47dB.

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A Gate-Leakage Insensitive 0.7-V 233-nW ECG Amplifier using Non-Feedback PMOS Pseudo-Resistors in 0.13-μm N-well CMOS

  • Um, Ji-Yong;Sim, Jae-Yoon;Park, Hong-June
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제10권4호
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    • pp.309-315
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    • 2010
  • A fully-differential low-voltage low-power electrocardiogram (ECG) amplifier by using the nonfeedback PMOS pseudo-resistors is proposed. It consists of two operational-transconductance amplifiers (OTA) in series (a preamplifier and a variable-gain amplifier). To make it insensitive to the gate leakage current of the OTA input transistor, the feedback pseudo-resistor of the conventional ECG amplifier is moved to input branch between the OP amp summing node and the DC reference voltage. Also, an OTA circuit with a Gm boosting block without reducing the output resistance (Ro) is proposed to maximize the OTA DC gain. The measurements shows the frequency bandwidth from 7 Hz to 480 Hz, the midband gain programmable from 48.7 dB to 59.5 dB, the total harmonic distortion (THD) less than 1.21% with a full voltage swing, and the power consumption of 233 nW in a 0.13 ${\mu}m$ CMOS process at the supply voltage of 0.7 V.

Monolithic SiGe HBT Feedforward Variable Gain Amplifiers for 5 GHz Applications

  • Kim, Chang-Woo
    • ETRI Journal
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    • 제28권3호
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    • pp.386-388
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    • 2006
  • Monolithic SiGe heterojunction bipolar transistor (HBT) variable gain amplifiers (VGAs) with a feedforward configuration have been newly developed for 5 GHz applications. Two types of the feedforward VGAs have been made: one using a coupled-emitter resistor and the other using an HBT-based current source. At 5.2 GHz, both of the VGAs achieve a dynamic gain-control range of 23 dB with a control-voltage range from 0.4 to 2.6 V. The gain-tuning sensitivity is 90 mV/dB. At $V_{CTRL}$= 2.4 V, the 1 dB compression output power, $P_{1-dB}$, and dc bias current are 0 dBm and 59 mA in a VGA with an emitter resistor and -1.8 dBm and 71mA in a VGA with a constant current source, respectively.

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