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응답 시간을 향상 시킨 외부 커패시터가 없는 Low-Dropout 레귤레이터 회로
여재진,노정진,Yeo, Jae-Jin,Roh, Jeong-Jin 한국전기전자학회 2015 전기전자학회논문지 Vol.19 No.4
본 논문에서는 외부 커패시터가 없는 low-dropout (LDO) 레귤레이터를 설계하였으며, 대기 전류는 $4.5{\mu}A$ 이다. 제안하는 LDO 레귤레이터는 정밀한 로드 레귤레이션과 빠른 응답 속도를 만족하기 위해 두 개의 증폭기를 사용 하였고, 높은 이득을 갖는 증폭기와 빠른 속도 및 높은 슬루율을 가지는 증폭기로 구성 되어 있다. 이와 함께 패스 트랜지스터의 게이트에 존재하는 큰 기생 커패시터에 전류를 빠르게 충 방전시키기 위해, 전류 부스팅 회로를 추가하였다. 이를 통해 부하 전류 변화 시 응답 시간을 향상 시키게 된다. 설계된 회로는 $0.11-{\mu}m$ CMOS 공정으로 제작되었다. 최대 200mA 의 부하 전류를 구동할 수 있으며, 출력 전압 변동은 260mV, 회복 시간은 $0.8{\mu}s$ 을 측정하였다. In this paper, an output-capacitorless, low-dropout (LDO) regulator is designed, which consumes $4.5{\mu}A$ quiescent current. Proposed LDO regulator is realized using two amplifier for good load regulation and fast response time, which provide high gain, high bandwidth, and high slew rate. In addition, a one-shot current boosting circuit is added for current control to charge and discharge the parasitic capacitance at the pass transistor gate. As a result, response time is improved during load-current transition. The designed circuit is implemented through a $0.11-{\mu}m$ CMOS process. We experimentally verify output voltage fluctuation of 260mV and recovery time of $0.8{\mu}s$ at maximum load current 200mA.
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차량 배터리 센서용 Analog Front-End IC 설계
여재진(Jaejin Yeo),정봉용(Bongyong Jeong),노정진(Jeongjin Roh) 大韓電子工學會 2011 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.48 No.10
본 논문에서는 배터리의 전류 전압을 측정하기 위한 analog front-end IC를 설계하였다. 회로는 크게 programmable gain instrumentation amplifier (PGIA)와 델타-시그마 모듈레이터로 구성 되어 있다. 델타-시그마 모듈레이터는 2차 단일 비트 구조이고 0.25 ㎛ CMOS 공정을 사용 하였다. 설계된 회로는 오버 샘플링 비율이 256일 때 2 ㎑ 신호 대역에서 signal-to-noise ratio (SNR)는 82 dB의 성능을 가지고 differential nonlinearity (DNL)은 ± 0.3 LSB (16bit 기준) integral nonlinearity (INL)은 ± 0.5 LSB 이다. 전체 소비 전력은 4.5 ㎽ 이다. This paper presents the design of the battery sensor IC for instrumentation of current voltage using delta-sigma ADC. The proposed circuit consists of programmable gain instrumentation amplifier (PGIA) and second-order discrete-time delta-sigma modulator with 1-bit quantization were fabricated by a 0.25 ㎛ CMOS technology. Design circuit show that the modulator achieves 82 dB signal-to-noise ratio (SNR) over a 2 ㎑ signal bandwidth with an oversampling ratio (OSR) of 256 and differential nonlinearity (DNL) of ± 0.3 LSB integral nonlinearity (INL) of ± 0.5 LSB. Power consumption is 4.5 ㎽.
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박형렬,여재진,노정진,Park, Hyung-Ryul,Yeo, Jae-Jin,Roh, JeongJin 한국전기전자학회 2015 전기전자학회논문지 Vol.19 No.4
This paper presents the design of dual mode boost converter for energy harvesting. The designed converter boosts low voltage from energy harvester through a startup circuit. When the voltage goes above predefined value, supplied voltage to startup circuit is blocked by voltage detector. Boost controller makes the boosted voltage into $V_{OUT}$. The proposed circuit consists of oscillator for charge pump, charge pump, pulse generator, voltage detector, and boost controller. The proposed converter is designed and fabricated using a $0.18{\mu}m$ CMOS process. The designed circuit shows that minimum input voltage is 600mV, output is 3V and startup time is 20ms. The boost converter achieves 47% efficiency at a load current of 3mA. 본 논문은 에너지 하베스팅용 이중 모드 부스트 컨버터 설계에 관한 것이다. 설계된 회로는 에너지 하베스팅에 의해 출력된 작은 전압으로부터 startup 회로를 통해 승압된 전압을 얻는다. 이 전압이 일정 전압 이상이 되면, 전압 감지기에 의해 startup 회로에 공급되는 전압이 차단이 된다. 승압된 전압은 부스트 컨트롤러에 의해 최종적으로 $V_{OUT}$이 된다. 회로는 크게 전하 펌프를 위한 오실레이터, 전하 펌프, 펄스 생성기, 전압 감지기, 부스트 컨트롤러로 구성되어있다. 매그나칩 / SK하이닉스의 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하였다. 설계된 회로는 테스트 결과 최소 입력 전압은 600mV이며, 출력은 3V이고, startup time은 20ms이다. 제작된 부스트 컨버터의 효율은 load current가 3mA일때, 47%로 측정되었다.
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