저항형 센서를 위한 저항-주기/주파수 및 저항-시간 변환기들 설계에 관한 연구 A Study on the Design of Resistance-to-Period/Frequency and Resistance-to-Time Converters for Resistive Sensors원문보기
본 논문에서 첫 번째로 제시한 OTA를 이용한 간단한 브리지 저항 편차-주기/주파수 변환기 (A Simple Bridge Resistance Deviation-to-Period/ Frequency Converter using OTAs)는 하나의 연산 트랜스컨덕턴스 증폭기 (Operational Transconductance Amplifier : OTA)와 하나의 전류-제어 발진기 (Current-Controlled Oscillator : CCO)로 구성된다. 제안한 브리지 저항 편차-주기 (Bridge Resistance Deviation-to-Period : BRD-to-P) 변환기는 기존의 변환기 보다 회로구성이 간단하면서 더 높은 변환 감도를 가진다. 제안된 변환기를 상업용 개별 소자들을 이용하여 ...
본 논문에서 첫 번째로 제시한 OTA를 이용한 간단한 브리지 저항 편차-주기/주파수 변환기 (A Simple Bridge Resistance Deviation-to-Period/ Frequency Converter using OTAs)는 하나의 연산 트랜스컨덕턴스 증폭기 (Operational Transconductance Amplifier : OTA)와 하나의 전류-제어 발진기 (Current-Controlled Oscillator : CCO)로 구성된다. 제안한 브리지 저항 편차-주기 (Bridge Resistance Deviation-to-Period : BRD-to-P) 변환기는 기존의 변환기 보다 회로구성이 간단하면서 더 높은 변환 감도를 가진다. 제안된 변환기를 상업용 개별 소자들을 이용하여 브레드보드 실험하였다. 실험 결과는 변환기가 0-1Ω의 저항 편차 범위에 걸쳐서 4.3157 µs/mΩ의 변환 감도를 가진다는 것을 보여준다. 이 변환 특성의 선형오차는 ±0.006% 이내이다. 이 변환기의 변형된 버전으로서, 브리지 저항 편차-주파수 (Bridge Resistance Deviation-to-Frequency : BRD-to-F) 변환기도 함께 제시하였다. 이 변형된 변환기는 7.146 Hz/mΩ의 변환 감도와 ±0.0072%의 최대 선형 오차를 가진다. 두 번째로 제시한 전류모드 슈미트 트리거를 이용한 간단하고 높은 감도를 갖는 저항-시간 변환기 (Simple and High-Sensitive Resistance-to-Time Converter using Current-Mode Schmitt Triggers)는 OTA를 이용한 두 개의 전류-모드 슈미트 트리거 (Current-mode Schmitt trigger), 램프 전압 발생기 (Ramp voltage generator), 두 개의 로직 게이트 (Logic gate), 원-쇼트 멀티바이브레이터 (One-shot multivibrator), 그리고 두 개의 저항형 센서들로 구성된다. 제안한 변환기는 기존의 변환기 보다 회로구성이 간단하면서 더 높은 변환 감도를 가진다. 제안한 변환기를 상업용 개별 소자들과 TSMC 0.35 µm 모델 파라미터들을 사용하여 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과는 0-100℃의 온도 편차 범위에 걸쳐서 6.3 µs/℃의 변환 감도를 가진다는 것을 보여준다. 이 변환 특성의 선형오차는 ±0.153% 보다 작다. 이와 더불어 제안한 변환기를 모두 CMOS 회로로 구현하여 Magnachip/Hynix 0.35 µm 공정 파라미터들을 사용하여 시뮬레이션 하였고, IC-Chip으로 구현하기 위한 IC 레이아웃까지 수행하였다.
본 논문에서 첫 번째로 제시한 OTA를 이용한 간단한 브리지 저항 편차-주기/주파수 변환기 (A Simple Bridge Resistance Deviation-to-Period/ Frequency Converter using OTAs)는 하나의 연산 트랜스컨덕턴스 증폭기 (Operational Transconductance Amplifier : OTA)와 하나의 전류-제어 발진기 (Current-Controlled Oscillator : CCO)로 구성된다. 제안한 브리지 저항 편차-주기 (Bridge Resistance Deviation-to-Period : BRD-to-P) 변환기는 기존의 변환기 보다 회로구성이 간단하면서 더 높은 변환 감도를 가진다. 제안된 변환기를 상업용 개별 소자들을 이용하여 브레드보드 실험하였다. 실험 결과는 변환기가 0-1Ω의 저항 편차 범위에 걸쳐서 4.3157 µs/mΩ의 변환 감도를 가진다는 것을 보여준다. 이 변환 특성의 선형오차는 ±0.006% 이내이다. 이 변환기의 변형된 버전으로서, 브리지 저항 편차-주파수 (Bridge Resistance Deviation-to-Frequency : BRD-to-F) 변환기도 함께 제시하였다. 이 변형된 변환기는 7.146 Hz/mΩ의 변환 감도와 ±0.0072%의 최대 선형 오차를 가진다. 두 번째로 제시한 전류모드 슈미트 트리거를 이용한 간단하고 높은 감도를 갖는 저항-시간 변환기 (Simple and High-Sensitive Resistance-to-Time Converter using Current-Mode Schmitt Triggers)는 OTA를 이용한 두 개의 전류-모드 슈미트 트리거 (Current-mode Schmitt trigger), 램프 전압 발생기 (Ramp voltage generator), 두 개의 로직 게이트 (Logic gate), 원-쇼트 멀티바이브레이터 (One-shot multivibrator), 그리고 두 개의 저항형 센서들로 구성된다. 제안한 변환기는 기존의 변환기 보다 회로구성이 간단하면서 더 높은 변환 감도를 가진다. 제안한 변환기를 상업용 개별 소자들과 TSMC 0.35 µm 모델 파라미터들을 사용하여 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과는 0-100℃의 온도 편차 범위에 걸쳐서 6.3 µs/℃의 변환 감도를 가진다는 것을 보여준다. 이 변환 특성의 선형오차는 ±0.153% 보다 작다. 이와 더불어 제안한 변환기를 모두 CMOS 회로로 구현하여 Magnachip/Hynix 0.35 µm 공정 파라미터들을 사용하여 시뮬레이션 하였고, IC-Chip으로 구현하기 위한 IC 레이아웃까지 수행하였다.
In this paper, we first proposed a simple bridge resistance deviation-to-period (BRD-to-P) converter using OTAs is consists of a operational transconductance amplifier (OTA) and a current- controlled oscillator (CCO). The proposed converter has simpler circuit configuration and higher conversion sen...
In this paper, we first proposed a simple bridge resistance deviation-to-period (BRD-to-P) converter using OTAs is consists of a operational transconductance amplifier (OTA) and a current- controlled oscillator (CCO). The proposed converter has simpler circuit configuration and higher conversion sensitivity than that of the previous converters. The prototype converter was breadboarded using commercially available discrete components. The experimental result shows that the converter has a conversion sensitivity amounting to 4.3157 µs/mΩ over the resistance deviation range of 0-1Ω. The linearity error of the conversion characteristic is less than ±0.006%. As a modified version of the converter, a bridge resistance deviation-to-frequency (BRD-to-F) converter is also presented. The BRD-to-F converter has a conversion sensitivity amounting to 7.146 Hz/mΩ and a linearity error less than ±0.0072%. We second proposed simple and high-sensitive resistance-to-time converter using current-mode Schmitt triggers is consists of two current-mode Schmitt triggers using OTA, ramp voltage generator, two logic gates, one-shot multivibrator, and two resistive sensors. The proposed converter has simpler circuit configuration and higher conversion sensitivity than that of the previous converter. The prototype converter was simulated using commercially available discrete components and TSMC 0.35 µm model parameters. The simulation result shows that the converter has a conversion sensitivity amounting to 6.3 µs/℃ over the temperature deviation range of 0-100℃. The linearity error of the conversion characteristic is less than ±0.153%. Also CMOS circuit to implement the proposed converter was simulated using Magnachip/Hynix 0.35 µm process parameters, and which was performed IC layout for implement of IC-Chip.
In this paper, we first proposed a simple bridge resistance deviation-to-period (BRD-to-P) converter using OTAs is consists of a operational transconductance amplifier (OTA) and a current- controlled oscillator (CCO). The proposed converter has simpler circuit configuration and higher conversion sensitivity than that of the previous converters. The prototype converter was breadboarded using commercially available discrete components. The experimental result shows that the converter has a conversion sensitivity amounting to 4.3157 µs/mΩ over the resistance deviation range of 0-1Ω. The linearity error of the conversion characteristic is less than ±0.006%. As a modified version of the converter, a bridge resistance deviation-to-frequency (BRD-to-F) converter is also presented. The BRD-to-F converter has a conversion sensitivity amounting to 7.146 Hz/mΩ and a linearity error less than ±0.0072%. We second proposed simple and high-sensitive resistance-to-time converter using current-mode Schmitt triggers is consists of two current-mode Schmitt triggers using OTA, ramp voltage generator, two logic gates, one-shot multivibrator, and two resistive sensors. The proposed converter has simpler circuit configuration and higher conversion sensitivity than that of the previous converter. The prototype converter was simulated using commercially available discrete components and TSMC 0.35 µm model parameters. The simulation result shows that the converter has a conversion sensitivity amounting to 6.3 µs/℃ over the temperature deviation range of 0-100℃. The linearity error of the conversion characteristic is less than ±0.153%. Also CMOS circuit to implement the proposed converter was simulated using Magnachip/Hynix 0.35 µm process parameters, and which was performed IC layout for implement of IC-Chip.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.