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박정표(Jeongpyo Park),유창식(Changsik Yoo) 대한전자공학회 2017 전자공학회논문지 Vol.54 No.12
기준 전압 발생기는 많은 집적회로에서 필수적으로 사용하는 회로로, 정확한 기준 전압을 위해서는 입력전압, 온도뿐만 아니라 공정의 미스매치에 대한 변화에도 둔감해야 한다. 본 논문에서는 소자의 미스매치에 의한 오프셋을 최소화 하는 기준 전압 발생기의 구조를 제안한다. 기준전압 발생기에서 나타나는 오프셋의 주요 원인인 전류 미러링 회로를 줄였으며, 초기에는 시동 동작을 수행하고 정상 상태에서는 기준 전압 발생기의 operational amplifier의 일부로 활용되는 시동회로를 적용하였다. 제안한 구조를 0.18μm CMOS 공정을 사용하여 설계하였으며, 공정에서 제공하는 미스매치 모델을 적용하여 monte-carlo 시뮬레이션으로 검증하였을 시 기존의 구조에 비해 출력에서 발생하는 오프셋 전압의 표준편차가 17.7mV 개선됨을 확인하였다. A band-gap reference voltage generator which is essential in integrated circuits has to be insensitive to the input voltage, temperature and mismatch variation of process. In this paper, the reference voltage generator is proposed to minimize offset voltage due to mismatch variation of CMOS devices. The number of current mirror circuit which is main cause of offset voltage is minimized as much as possible, and a start-up circuit which is used as part of operational amplifier in a steady-state is applied. The proposed reference voltage generator is designed in 0.18μm CMOS process and the offset voltage of the output is confirmed by monte-carlo simulation using the mismatch model provided by the foundry. The standard deviation of the offset voltage is improved by 17.7mV.
A Current-Mode Boost Converter with Wide Bandwidth Inductor Current Sensor
Jihwan Lee(이지환),Junyeol Jeon(전준열),Jeongpyo Park(박정표),Mingyu Jeong(정민규),Jingyu Kang(강진규),Changsik Yoo(유창식) 대한전자공학회 2018 전자공학회논문지 Vol.55 No.10
본 논문은 넓은 주파수 대역폭의 인덕터 전류 센서를 갖는 전류 모드 제어 부스트 컨버터를 소개한다. 제안하는 current-mirror 기반의 인덕터 전류 센서는 추가적인 feedback loop이 없어 높은 정확성과 넓은 주파수 대역폭을 갖는다. 부스트 컨버터는 180-nm BCDMOS 공정으로 제작되었으며 실리콘 면적은 2200-μm × 2200-μm이다. 부스트 컨버터는 1-MHz의 switching 주파수에서 동작하며 3-V의 입력 전압, 3.5-V에서 5-V의 출력 전압 범위를 가진다. 출력 전압 ripple은 33-mV 이내이며 최대효율은 95-%에 달한다. This paper presents a current-mode boost converter with wide bandwidth inductor current sensor. The proposed inductor current sensor is based on current-mirror without any feedback loop, allowing high accuracy and wide bandwidth. The boost converter has been fabricated in a 180-nm BCDMOS process occupying the silicon area of 2200-μm × 2200-μm. Operating at 1-MHz switching frequency, the boost converter provides the output voltage ranging from 3.5-V to 5-V from 3.0-V input. The output voltage ripple is smaller than 33-mV and the peak power efficiency is 95-%.