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- 저자 : 홍채린(Chaerin Hong) (검색결과 4 건)
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무인차량 라이다용 CMOS 듀얼채널 자동 이득조절 트랜스임피던스 증폭기 어레이
홍채린(Chaerin Hong),박성민(Sung Min Park) 대한전기학회 2016 전기학회논문지 Vol.65 No.5
In this paper, a dual-channel feed-forward transimpedance(TIA) array is realized in a standard 0.18-μm CMOS technology which exploits automatic gain control function to provide 40-dB input dynamic range for either detecting targets nearby or sensing imminent danger situations. Compared to the previously reported conventional feed-forward TIA, the proposed automatic-gain-control feed-forward TIA(AFF-TIA) extends the input dynamic range 25 dB wider by employing a 4-level automatic gain control circuit. Measured results demonstrate the linearly varying transimpedance gain of 47 to 72 dBΩ, input dynamic range of 1:100, the bandwidth of ≧670 MHz, the equivalent input referred noise current spectral density of 6.9 pA/√HZ, the maximum sensitivity of –26.8 dBm for 10<SUP>-12</SUP> BER, and the power consumption of 27.6 mW from a single 1.8-V supply. The dual-channel chip occupies the area of 1.0 × 0.73 ㎟ including I/O pads.
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4-채널 3.125-Gb/s/ch VCSEL 드라이버 어레이
홍채린(Chaerin Hong),박성민(Sung Min Park) 대한전자공학회 2017 전자공학회논문지 Vol.54 No.1
본 논문에서는 채널 당 3.125-Gb/s 동작 속도를 갖는 4-채널 공통-캐소드 VCSEL 다이오드 드라이버 어레이 칩을 구현하였다. 스위칭 동작하는 메인 드라이버의 동작속도 향상을 위해, 액티브 인덕터를 사용한 전치증폭단과 이퀄라이저 기능을 탑재한 입력버퍼단으로 구성하였다. 특히 개선된 입력버퍼단의 경우, 주파수 영역의 피킹으로 대역폭 증대뿐 아니라 비교적 적은 전류로 동작하도록 설계하였다. 본 논문에서 사용한 VCSEL 다이오드는 2.2 V 순방향 전압과 50 Ω 기생저항 및 850 fF 기생 캐패시턴스를 갖는다. 또한, 3.0 mA 변조전류 및 3.3 mA 바이어스 전류로 동작하므로, 두 개의 독립적인 전류소스로 구동 가능한 current steering 기반의 메인 드라이버를 설계하였다. 제안한 4-채널 광 송신기 어레이 칩은 0.11-μm CMOS 공정을 이용하여 제작하였다. 칩 코어의 면적은 0.15×0.18 μ㎡ 이며, 채널 당 22.3 mW 전력소모를 갖는다. In this paper, a 4-channel common-cathode VCSEL diode driver array with 3.125 Gb/s per channel operation speed is realized. In order to achieve faster speed of the switching main driver with relatively large transistors, the transmitter array chip consists of a pre-amplifier with active inductor stage and also an input buffer with modified equalizer, which leads to bandwidth extension and reduced current consumption. The utilized VCSEL diode provides inherently 2.2 V forward bias voltage, 50 Ω resistance, and 850 fF capacitance. In addition, the main driver based upon current steering technique is designed, so that two individual current sources can provide bias currents of 3.0 mA and modulation currents of 3.3 mA to VCSEL diodes. The proposed 4-channel VCSEL driver array has been implemented by using a 0.11-μm CMOS technology, and the chip core occupies the area of 0.15×0.18 μ㎡ and dissipates 22.3 mW per channel.
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파노라믹 스캔 라이다 시스템용 4-채널 차동 CMOS 광 트랜스 임피던스 증폭기 어레이
김상균(Sang Gyun Kim),정승환(Seung Hwan Jung),김성훈(Seung Hoon Kim),Xiao Ying,최한별(Hanbyul Choi),홍채린(Chaerin Hong),이경민(Kyungmin Lee),어윤성(Yun Seong Eo),박성민(Sung Min Park) 대한전자공학회 2014 전자공학회논문지 Vol.51 No.9
본 논문에서는 선형성을 가진 파노라믹 스캔 라이다(PSL) 시스템용의 4-채널 차동 트랜스임피던스 증폭기 어레이를 0.18-um CMOS 공정을 이용하여 구현하였다. PSL시스템을 위한 성능의 비교분석을 위하여 전류모드 및 전압모드의 두 종류 트랜스임피던스 어레이 칩을 각각 구현하였으며, 채널당 1.25-Gb/s 동작속도를 갖도록 설계하였다. 먼저 전류모드 칩의 경우, 각 채널 광 수신입력단은 전류미러 구조로 구현하였으며, 특히 로컬 피드백 입력구조로 개선하여 낮은 입력저항과 낮은 잡음지수를 가질 수 있도록 설계하였다. 칩 측정 결과, 채널 당 69-dBΩ 트랜스임피던스 이득, 2.2-GHz 대역폭, 21.5-pA/sqrt(Hz) 평균 잡음 전류 스펙트럼 밀도, -20.5-dBm 수신감도, 및 1.8-V 전원전압에서 4채널 총 147.6-mW 소모전력을 보이며, 1.25-Gb/s 동작속도에서 크고 깨끗한 eye-diagram을 보인다. 한편, 전압모드 칩의 경우, 각 채널 광 수신입력단은 인버터 입력구조로 구현하여 낮은 잡음지수를 갖도록 설계하였다. 칩 측정 결과, 채널 당 73-dBΩ 트랜스임피던스 이득, 1.1-GHz 대역폭, 13.2-pA/sqrt(Hz) 평균 잡음 전류 스펙트럼 밀도, -22.8-dBm수신감도, 및 4채널 총 138.4-mW 소모전력을 보이며, 1.25-Gb/s 동작속도에서 크고 깨끗한 eye-diagram을 보인다. In this paper, a couple of 4-channel differential transimpedance amplifier arrays are realized in a standard 0.18um CMOS technology for the applications of linear LADAR(laser detection and ranging) systems. Each array targets 1.25-Gb/s operations, where the current-mode chip consists of current-mirror input stage, a single-to-differential amplifier, and an output buffer. The input stage exploits the local feedback current-mirror configuration for low input resistance and low noise characteristics. Measurements demonstrate that each channel achieves 69-dBΩ transimpedance gain, 2.2-GHz bandwidth, 21.5-pA/sqrt(Hz) average noise current spectral density (corresponding to the optical sensitivity of -20.5-dBm), and the 4-channel total power dissipation of 147.6-mW from a single 1.8-V supply. The measured eye-diagrams confirms wide and clear eye-openings for 1.25-Gb/s operations. Meanwhile, the voltage-mode chip consists of inverter input stage for low noise characteristics, a single-to-differential amplifier, and an output buffer. Test chips reveal that each channel achieves 73-dBΩ transimpedance gain, 1.1-GHz bandwidth, 13.2-pA/sqrt(Hz) average noise current spectral density (corresponding to the optical sensitivity of -22.8-dBm), and the 4-channel total power dissipation of 138.4-mW from a single 1.8-V supply. The measured eye-diagrams confirms wide and clear eye-openings for 1.25-Gb/s operations.
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