• 전기전자학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.553-559
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• 2022

본 논문에서는 cascode GaN FET의 하프 브릿지 구성에서 오실레이션 억제를 위한 RC 스너버 회로 설계 기술을 분석한다. 대표적인 WBG 소자인 cascode GaN FET는 우수한 고속 스위칭 특성이 우수하다. 다만, 이러한 고속 스위칭 특성으로 인하여 false turn-off 문제가 야기되며, 이를 억제하기 위해 RC 스너버 회로가 필수적이다. 따라서, 일반적으로 많이 사용되는 실험 기반의 선정 기법과 근궤적법을 이용한 분석 기법을 비교한다. 일반적인 방법의 경우 실험적 경험을 바탕으로 오실레이션 억제 성능이 만족될 때까지 지속적인 회로 변경이 필요하다. 하지만, 근궤적 기법의 경우 비진동 R-C 맵을 기반으로 초기값을 설정 할 수 있다. 이러한 설계 기술에 따른 성능을 비교하기 위해 모의실험과 실제 더블 펄스 회로 구성을 통한 실험을 진행하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2007년도 하계종합학술대회 논문집
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• pp.341-342
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• 2007

The IRFPA (InfraRed Focal Plane Array) ROIC (ReadOut Integrated Circuit) was designed in folded-cascode Op-Amp using $0.35{\mu}m$ CMOS technology. As the folded-cascode has high open-loop voltage gain and fast settling time, that used in many analog circuit designs. In this paper, folded-cascode Op-Amp for ROIC of the $32{\times}32$ IRFPA has been designed. HSPICE simulation results are unit gain bandwidth of 13.0MHz, 90.6 dB open loop gain, 8 V/${\mu}m$ slew rate, 600 ns settling time and $66^{\circ}$ phase margin.

• 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.

• 전기학회논문지
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• 제59권12호
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• pp.2273-2277
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• 2010

In this paper a 2.4GHz CMOS colpitts type microwave oscillator was designed and fabricated using H-spice and Cadence Spetre. There are 140MHz difference between the oscillation frequency and the resonance frequency of a tank circuit of the designed oscillator. The difference is seemed to be due to the parasitic component of the transistor. The inductors used in this design are the spiral inductors proposed in other papers. Cascode current source was used as a bias circuit of a oscillator and the output transistor of the current source is used as the oscillation transistor. A common drain buffer amplifier was used at the output of the oscillator. The measured oscillation frequency and output power of the oscillator are 2.173GHz and -5.53dBm.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제14권6호
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• pp.768-776
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• 2014

Using a simplified high-frequency small-signal equivalent circuit model for BSIM3 MOSFET, the fully differential two-stage folded-cascode CMOS operational amplifier is analyzed to obtain its small-signal voltage transfer function. As a result, the expressions for dc gain, five zero frequencies, five pole frequencies, unity-gain frequency, and phase margin are derived for op amp design using design equations. Then the analysis result is verified through the comparison with Spice simulations of both a high speed op amp and a low power op amp designed for the $0.13{\mu}m$ CMOS process.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제17권2호
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• pp.53-56
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• 2018

In this paper, a CMOS bandgap voltage reference that is not sensitive to changes in the external environment is presented. Large OLED display panels need high supply voltage. MOSFET devices with high voltage are sensitive to the output voltage due to the channel length modulation effect. The self-cascode circuit was applied to the bandgap reference circuit. Simulation results show that the maximum output voltage change of the basic circuit is 77mV when the supply voltage is changed from 10.5V to 13.5V, but the proposed circuit change is improved to 0.0422mV. The improved circuit has a low temperature coefficient of $9.1ppm/^{\circ}C$ when changing the temperature from $-40^{\circ}C$ to $140^{\circ}C$. Therefore, the proposed circuit can be used as a reference voltage source for circuits that require a high supply voltage.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제6권6호
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• pp.891-896
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• 2002

본 논문에서는 저전압 동작이 가능하도록 완전차동 구조의 적분기에 전압조절을 위한 튜닝회로를 추가하여 새로운 적분기를 제안하였다. 제안된 적분기는 이득과 주파수 더 나아가 응용회로의 특성에 영향을 주는 트랜스컨덕턴스값을 증가시키기 위해 전류미러 방식을 이용하여 구성되었다. HSPICE 시뮬레이션 결과, 제안된 적분기는 기존의 완전자동 구조의 적분기에 비해 그 이득값이 두 배 이상 향상되었으며, 간단한 전압조절을 통한 이득 및 주파수 조절이 가능하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.678-681
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• 2009

본 논문에서는 자체 바이어스가 되는 Folded Cascode CMOS OP Amp를 이용하여 싱글 픽셀 포톤 계수기 회로를 설계하였다. 전압 바이어스 회로가 필요 없으므로 싱글 픽셀의 레이아웃 면적을 줄이고 전류 소모를 줄일 수 있다. 매그나칩 반도체 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 설계된 CSA(Charge Sensitive Amplifier)의 신호 전압은 이론치인 151mV이 근접한 138mV로 simulation되었다. 그리고 싱글 픽셀의 레이아웃 크기는 $100{\mu}m{\times}100{\mu}m$이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.482-487
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• 2005

본 연구에서는 distributed amplifer를 구성하는 cascode 단위이득단의 공통게이트의 게이트 단자에 가변 커패시터를 연결함으로써 출력 저항 값을 조절하는 방법을 제안한다. Cascode 이득단은 공통 소스 이득단에 비해 높은 이득, 높은 출력저항, 부성저항을 제공하는 등 여러 장점이 있지만 설계시 사용한 트랜지스터 모델이 부정확하고 공정변수가 달라진다면 이득이 떨어지기 시작하는 band edge에서 발진할 위험이 있다. 그러므로 회로가 제작된 이후에도 발진을 막을 수 있는 조절회로가 필요하게 되는데, cascode단위 이득단의 공통 게이트 단자에 연결된 가변 커패시터가 그 역할을 할 수 있다. 제작한 distributed amplifier를 측정해본 결과 가변 커패시터를 조절함으로써 이득 특성을 변화시킬 수 있었으며, 이는 회로의 안정도를 보장할 수 있음을 알 수 있었다. 49GHz의 밴드폭내에서 이득은 $8.92\pm0.82 dB$이며, 군지연은 41GHz 이내에서 $\pm9.3 psec$ 범위 이내였다. 사용된 모든 transistor는 GaAs 기반의 $0.15{\mu}m$ 게이트 길이를 가지 는 p-HEMT이며, distributed amplifier는 총 4개의 이득단으로 구성되어 있다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제41권8호
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• pp.105-111
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• 2004

본 논문에서는 밀리미터파 대역에서 고이득과 광대역 특성을 갖는 MHEMT(Metamorphic High Electron Mobility Transistor) cascode 증폭기를 설계 및 제작하였다. Cascode 증폭기 제작을 위해 0.1 ㎛ InGaAs/InAlAs/GaAs MHEMT를 설계ㆍ제작하였다. 제작된 MHEMT는 드레인 전류 밀도 640 mA/mm, 최대 전달컨덕턴스(gm)는 653 mS/mm를 얻었으며, 주파수 특성으로 f/sub T/는 173 GHz, f/sub max/는 271 GHz의 우수한 특성을 나타내었다. Cascode 증폭기는 CPW 전송선로를 이용하여 광대역 특성을 얻을 수 있도록 정합회로를 설계하였으며, 1단과 2단 증폭기의 2가지 종류로 회로를 설계하였다. 설계된 증폭기는 본 연구에서 개발된 MHEMT MIMIC 공정을 이용해 제작되었다. 제작된 cascode 증폭기의 측정결과, 1단 증폭기는 3 dB 대역폭이 31.3∼68.3 GHz로 37 GHz의 넓은 대역 특성을 얻었으며, 대역내에서 평균 9.7 dB 및 40 GHz에서 최대 11.3 dB의 S21 이득 특성을 나타내었다. Cascode 2단 증폭기는, 3 dB 대역폭이 32.5∼62.0 GHz로 29.5 GHz의 대역폭과 대역내에서 평균 20.4 dB 및 36.5 GHz에서 최대 22.3 dB의 높은 이득 특성을 얻었다.