단채널 MOSFET의 열잡음 모델링을 위한 잡음 파라메터의 분석과 추출방법

김규철,Kim, Gue-Chol 한국정보통신학회 2009 한국정보통신학회논문지 Vol.13 No.12

단채널 MOSFET의 열잡음 모델링을 위한 정밀한 잡음 파라메터를 유도하고 추출했다. MOSFET의 잡음 파라메터를 계산하기 위한 Fukui모델을 단채널에서의 기생성분의 영향을 고려하여 수정하였고, 기존의 모델식과 비교하였다. 또한 소자 고유의 잡음원을 얻기 위해서 서브마이크론 MOSFET의 잡음 파라메터(최소잡음지수 $F_{min}$, 등가잡음 저항 $R_n$, 최적 소스어드미턴스 $Y_{opt}=G_{opt}+B_{opt}$)를 추출하는 방법을 제시하였다. 이러한 추출방법을 통하여 프로브패드의 영향과 외부기생소자 영향을 제거한 MOSFET 고유의 잡음 파라메터가 RF잡음측정으로부터 직접 얻어지게 된다. In this paper, an accurate noise parameters for thermal noise modeling of short channel MOSFET is derived and extracted. Fukui model for calculating the noise parameters of a MOSFET is modified by considering effects of parasitic elements in short channel, and it is compared with conventional noise model equation. In addition, for obtaining the intrinsic noise sources of devices, noise parameters(minimum noise figure $F_{min}$, equivalent noise resistance $R_n$ optimized source admittance $Y_{opt}=G_{opt}+B_{opt}$) in submicron MOSFETs is extracted. With this extraction method, the intrinsic noise parameters of MOSFET without effects of probe pad and extrinsic parasitic elements from RF noise measurements can be directly obtained.

중도시내(中都市內) 도서(島嶼)와 육지거주부인(陸地居住婦人)의 모성보건실태비교(母性保健實態比較)

김규철,Kim, Kyu-Chul 대한예방의학회 1976 예방의학회지 Vol.9 No.1

To compare the maternal health status between women in island and land, the study was conducted to adjacent land (kukdong) and island (kyonghodong) areas in Yosoo city during April 1976. The results obtained from 174 interviewee in island and 192 in land areas were the same as follow, 1. General characteristics of both area. Age: Land, group 20-29 year of age was the largest. Island, 30-39 year of age was the largest. Education; Low educated group, less than primary grade (land 88.6%, island 93.1%), was predominant in both area. Occupation of herself; agriculture and labor was the main occupation (land 50%, island 82.2%) in both area. Occupation of husband: labor and fishery was general (81.2%) in land, and agriculture and fishery was general (81.6%) in island. Duration of residence; Land, 25.0% being resided here more than 10 years. Island, 64.3% being resided here more than 10 years. 2. Marriage, Pregnancy, and Present children. Average age at marriage; Land, 20.7 years. Island, 20.9 years. Average frequency of pregnancy; Land, 4.4 times. Island, 4.3 times. Wastage of pregnancies: Land, 236 per 1000 pregnancies. Island, 151 per 1000 pregnancies. Wastage occupied by induced abortion; land, 73.5%. island, 60.5%. Number and sex of present children; Land, 3.3 per family, sex ratio 52.4 to 47.6. Island, 3.6 per family, sex ratio 53.3 to 46.7. 3. Prenatal and postnatal care. Prenatal consutation: Land, 16.1% received by doctor or midwife. Island 9.2% received by doctor or midwife. Complications during last pregnancy; Land, 46.6% complained. Island, 51.1% complained. Return to work within 1 week after delivery; Land, 40.6%. Island, 50.6%. 4. Delivery environment Home delivery; Land, 97.4% Island, 97.3%. Delivery attdended by non medical professions at home; Land, 80.2% Island, 93.7%. Solo home delivery; Land, 13.0%, Island, 12.9%. Delivery attended by layman without taking any disinfective preparations; Land, 48.1%, Island, 49.1%. Material mainly used to cut umbilical cord at home; Land, scissors (97.4%). Island, scissora (98.8%). Cord cutting material used without giving any disinfective preparations; Land, 79.9%, Island, 84.0%. Delivery sheets used at home; Cement bag paper (land 50.0%, island, 31.3%). Vinyl sheets (land,17.5%, island, 27.6%). News paper (land, 3.2%. island, 11.7%). No sheets (land 19.5%. island, 12.9%). etc. Maternal Meal; Seaweed soup with rice was the most general in both area. (land 95.3%, island, 91.4%).

실리콘 압력 센서의 디지털 보정 회로의 설계

김규철,Kim, Kyu-Chull 한국전기전자학회 2003 전기전자학회논문지 Vol.7 No.2

디지털 보정 기능을 갖는 CMOS 압력 센서의 인터페이스 회로를 설계하였다. 인터페이스 회로는 아날로그 부분과 디지털 부분으로 구성되어 있다. 아날로그 부분은 센서로부터 발생한 약한 신호를 증폭시키는 역할을 담당하고 디지털 부분은 온도 보상 및 오프셋 보정 기능을 담당하며 센서 칩과 보정을 조정하는 마이크로컨트롤러와의 통신을 담당한다. 디지털 부분은 I2C 직렬 인터페이스, 메모리, 트리밍 레지스터 및 제어기로 구성된다. I2C 직렬 인터페이스는 IO 핀 수 및 실리콘 면적 면에서 실리콘 마이크로 센서의 요구에 맞게 최적화 되었다. 이 설계의 주요 부분은 최적화된 I2C 프로토콜을 구현하는 제어 회로를 설계하는 것이다. 설계된 칩은 IDEC의 MPW를 통하여 제작되었다. 칩의 테스트를 위하여 테스트 보드를 제작하였으며 테스트 결과 예상한대로 디지털 보정기능이 잘 수행됨을 확인하였다. We designed a silicon pressure sensor interface circuit with digital calibration capability. The interface circuit is composed of an analog section and a digital section. The analog section amplifies the weak signal from the sensor and the digital section handles the calibration function and communication function between the chip and outside microcontroller that controls the calibration. The digital section is composed of I2C serial interface, memory, trimming register and controller. The I2C serial interface is optimized to suit the need of on-chip silicon microsensor in terms of number of IO pins and silicon area. The major part of the design is to build a controller circuit that implements the optimized I2C protocol. The designed chip was fabricated through IDEC's MPW. We also made a test board and the test result showed that the chip performs the digital calibration function very well as expected.

슬롯깊이 변화에 따른 도파관 슬롯 안테나의 설계

김규철,Kim, Gue-Chol 한국전자통신학회 2013 한국전자통신학회 논문지 Vol.8 No.4

We design a slotted waveguide antenna for X-band which a 1.4m length with slot depth variation. A 54 slot array is modeled and simulated by CST, and the side lobe level is suppressed effectively in a certain range of frequency. The experimental results of the antenna show that its gain, maximum sidelobe level and half power beam-width are 21.8dB, -31dB and 2.0deg, respectively. 본 논문에서는 슬롯의 깊이를 변화시켜 X-밴드에서 동작하는 1.4m길이의 도파관 슬롯배열 안테나를 설계하였다. 54개의 슬롯배열이 모델링되어 CST로 시뮬레이션 되었으며 부엽레벨은 주어진 주파수 범위에서 효과적으로 억압되었다. 안테나의 측정 결과 이득은 21.8dB, 최대 부엽레벨은 -31dB, 반전력빔폭은 $2.0^{\circ}$의 결과를 얻을 수 있었다.

마이크로스트립 종단형 CSRR구조를 이용한 X-band 레이다용 전압제어발진기의 설계

김규철,Kim, Gue-Chol 한국전자통신학회 2013 한국전자통신학회 논문지 Vol.8 No.9

본 논문에서는 마이크로스트립라인 종단형 CSRR구조를 이용하여 X-band 레이다에 사용하는 새로운 전압 제어 발진기를 제안하였다. 마이크로스트립 종단형 CSRR을 발진기와 버퍼 사이에 삽입되는 필터로 사용하여 고주파억압특성을 개선하였다. 측정 결과 제어전압을 0~10V로 가변 하였을 때 9.28~9.39GHz가 발진 하였으며 발진주파수 9.35GHz에서 16.6dBm의 높은 출력을 얻을 수 있었다. 또한 일반적인 발진기 보다 고주파억압 특성이 10.4dB 개선되었다. In this paper, a novel voltage controlled oscillator(VCO) using CSRR loaded microstrip line for X-band RADAR is proposed. Using the microstrip line loaded CSRR inserted between the oscillator and buffer to the filter, the harmonic suppression has been improved. The measured results of the fabricated oscillator shows that its oscillation frequencies are from 9.28 to 9.39GHz according to the tuning voltage 0~10V, its output power level are about 16.6dBm at 9.35GHz. Compared with VCO using the conventional VCO, VCO using CSRR loaded microstirp, the harmonic suppression characteristic has been improved in 10.4dB

설계상의 결함예방 대책

김규철,Kim, Gyu-Cheol 한국전기산업진흥회 2002 電氣産業 Vol.13 No.12

NQS효과를 고려한 FD-SOI MOSFET의 고주파 소신호 모델변수 추출방법

김규철,Kim, Gue-Chol 한국정보통신학회 2007 한국정보통신학회논문지 Vol.11 No.10

An accurate and simple method to extract equivalent circuit parameters of fully-depleted silicon-on-insulator MOSFETs small-signal modeling operating at RF frequencies including the non-quasi static effects is presented in this article. The advantage of this method is that a unique and physically meaningful set of intrinsic equivalent circuit parameters is extracted by de-embedding procedure of extrinsic elements such as parasitic capacitances and resistances of MOSFETs from measured S-parameters using simple Z- and Y- matrices calculations. The calculated small-signal parameters using the presented extraction method give modeled Y-parameters which are in good agreement with the measured Y-parameters from 0.5 to 20GHz. 본 논문에서는 NQS(non-quasi-static)효과를 고려한 FD(fully depleted)-SOI(silicon-on-insulator) MOSFETs의 고주파 소신호 모델링을 위한 등가회로 변수들을 간단하고 정확히 추출하는 방법을 제시하였다. 제시된 추출방법은 임피던스와 어드미턴스 행렬계산으로 S-파라미터의 측정 결과로부터 MOSFET의 외부 기생용량과 기생저항을 제거하여 물리적인 특성을 바탕으로 한 MOSFET의 내부등가회로변수가 간단히 추출되어진다. 제시된 방법으로 등가 회로를 구한 후 Y-파라미터를 계산하여 측정치와 비교한 결과 500MHz부터 200Hz까지 잘 일치함을 확인하였다.

공핍형 SOI MOSFET를 이용한 5GHz대역 저잡음증폭기

김규철,Kim, Gue-Chol 한국정보통신학회 2009 한국정보통신학회논문지 Vol.13 No.10

SOI MOSFET를 이용하여 5GHz대역 저잡음 증폭기를 설계하였다. 잡음특성을 향상시키기 위해 공핍형 SOI-MOSFET를 사용하였고, 저전압에서 동작시키기 위해 소스접지와 게이트접지 증폭기를 연결한 2단형으로 설계 하였다. 제작된 LNA는 5.5GHz에서 이득이 21dB, S11이 -10dB이하, 소비전력 8.3mW의 결과를 얻었으며 잡음지수는 공핍형 저잡음 증폭기가 1.7dB로 일반형보다 0.3dB 개선된 결과를 얻을 수 있었다. 이 같은 결과로 공핍형 SOI MOSFET를 사용함으로써 보다 잡음특성이 우수한 CMOS LNA를 설계 할 수 있음을 확인하였다. A 5-GHz band Low Noise Amplifier(LNA) using SOI MOSFET is designed. To improve the noise performance, depletion-type SOI MOSFET is adopted, and it is designed by the two-stage topology consisting of common-source and common-gate stages for low-voltage operation. The fabricated LNA achieved an S11 of less than -10dB, voltage gain of 21dB with a power consumption of 8.3mW at 5.5GHz, and a noise figure of 1.7dB indicated that the depletion-type LNA improved the noise figure by 0.3dB compared with conventional type. These results show the feasibility of a CMOS LNA employing depletion-type SOI MOSFET for low-noise application.

비트 확장을 이용한 전하재분배 방식 ADC의 설계

김규철,도형욱,Kim, Kyu-Chull,Doh, Hyung-Wook 한국전기전자학회 2005 전기전자학회논문지 Vol.9 No.1

Physical signals generated in the real world are transformed into electrical signals through sensors and fed into electronic circuits. The electrical signals input to electronic circuits are in analog form, thus they must be converted to digital signals using an ADC(Analog-Digital Converter) for digital processing. Signal processing circuits and ADCs that are to be integrated on a single chip together with silicon micro sensors should be designed to have less silicon area and less power consumption. This paper proposed a charge redistribution ADC which reduces silicon area considerably. The proposed method achieves 8 bit conversion by performing 4-bit conversion twice. It reduced the area of capacitor array, which takes most of the ADC area, by 1/16 when compared to a conventional method. Though it uses twice the number of clocks as a conventional method, it would be appropriate to be integrated with a silicon pressure sensor on a single chip since it does not demand high conversion rate. 실세계에서 발생하는 물리적인 신호는 센서를 통하여 전기적 신호로 바뀌어 전자회로에 입력된다. 입력된 전기적 신호는 아날로그 형태인데 디지털 신호처리를 위해서 아날로그-디지털 변환기 (ADC Analog-Digital Converter)를 사용하여 디지털 신호로 변환시켜야 한다. 실리콘 마이크로 센서와 결합되어 사용되는 신호처리 회로 및 ADC는 단일칩에 구현되기 용이하도록 저전력 및 소면적으로 설계되어야 한다. 본 논문에서는 실리콘 마이크로센서와 단일칩에 구현하기 적합하도록 실리콘 사용 면적을 대폭 줄인 전하재분배 방식의 ADC를 설계하였다. 설계된 방식은 4 비트 변환을 두 차례 수행하여 8 비트 변환을 하는 방식으로 기존 방식에 비해 커패시터 어레이의 면적을 1/16로 줄였다. 연적을 줄인 대신 변환에 사용된 클럭의 수는 2배 정도 증가되었으나 압력센서의 신호는 고속 변환이 요구되지 않으므로 압력센서에 적합하다고 할 수 있다.

IMO 제6차 선박계통·설비 전문위원회 회의 결과

김규철,Kim, Gyu-Cheol 대한조선학회 2019 大韓造船學會誌 Vol.56 No.2