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바이오센서용 CMOS 이미지 센서를 위한 DC-DC Converter 설계
Design of a DC-DC Converter for CMOS Image Sensors in Bio-sensor Chips 원문보기

한국정보전자통신기술학회논문지 = Journal of Korea institute of information, electronics, and communication technology, v.9 no.6, 2016년, pp.553 - 558  

박헌 (Department of Electronic Engineering, Changwon National University) ,  하판봉 (Department of Electronic Engineering, Changwon National University) ,  김영희 (Department of Electronic Engineering, Changwon National University)

초록
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본 논문은 바이오센서 칩에 사용하기 위해 3.3V CMOS 이미지 센서용 DC-DC 변환기 회로를 제안하였다. DC-DC 변환기 회로는 픽셀의 ON 전압인 PCP 전압과 OFF 전압인 NCP 전압으로 사용된다. 제안된 PCP 회로는 리플 전압이 45.35mV인 VPP (=5V) 양전하펌프 전압을 전압 레귤레이터를 이용하여 리플전압이 1.33mV 이내인 PCP 전압을 얻었다. 그리고 제안된 NCP 회로는 리플 전압이 62.8mV VNN (=-2V) 음전하펌프 전압을 전압 레귤레이터를 이용하여 리플전압을 0.05mV 이내로 설계하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

A DC-DC converter for CMOS image sensors in bio-sensor chips is proposed. The DC-DC converter generates a PCP voltage, that is an on voltage of a pixel, and an NCP voltage, that is an off voltage of a pixel. The PCP voltage with a ripple voltage of within 1.33V is obtained from a positive charge pum...

주제어

#bio-sensor   #CMOS image sensor   #DC-DC converter   #pixel   #voltage regulator  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 3V의 전원전압을 사용하는 경우는 전하 펌핑이 필요하고 리플전압은 10mV 이내가 요구된다. 10mV의 리플전압은 charge transfer를 균일하게 해 주어서 PRNU (Photo Response Non-Uniformity) 특성을 좋게 하기 위한 것이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
CMOS 이미지센서란 무엇인가? CMOS 이미지센서는 CMOS를 이용한 고체 촬상 소자이다[1]. CMOS 이미지 센서는 스마트폰, 태블릿 PC, 의료용 기기, 자동차 등 다양한 분야에서 수요가 급증하고 있다[2].
CMOS 이미지 센서서 A/D 변환기의 해상도를 개선하는 방법 중의 하나는 무엇인가? CMOS 이미지 센서에서 A/D 변환기의 해상도를 개선하는 방법 중의 하나는 CMOS 능동 픽셀에서 리셋 트랜지스터의 게이트인 RESET 신호의 구동전압을 VRESET 보다 높은 전압을 인가하는 것이다. 그리고 integration time동안 OFF 상태에 있는 RX 트랜지스터의 차단 누설 전류를 줄이는 방법으로 음 전압 (negative voltage)으로 구동하는 것이다.
NCP 전압 회로는 무엇으로 설계하였는가? 33㎷ 이내인 PCP 전압을 얻었다. 그리고 제안된 NCP 회로는 리플 전압이 62.8㎷인 VNN (=-2V) 전압을 전압 레귤레이터를 이용하여 리플전압이 0.05mV 이내로 설계하였다.
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참고문헌 (7)

  1. https://ko.wikipedia.org/wiki. 

  2. http://www.semi.org/ko/node/13671. 

  3. www.mdpi.com/1996-1944/4/1/84/pdf. 

  4. S. H. Yu "A study on the improvement of dynamic range in low-voltage CMOS image sensor", Ph. D. Dissertation, Changwon National University Electronic Engineering, Dec. 2003 

  5. J. H. Jang et al. ,"Design of a DC-DC converter for intra-oral CMOS x-ray image sensor", J, Korea Inst. Inf. Commun. Eng., vol. 16, no. 10, pp. 2237-2246, Dec. 2012. 

    원문보기 상세보기 crossref

  6. K. I. Kim et al., "Design of logic process based 256bit EEPROM IP for RFID Tag Chips and Its measurements", Journal of KIMIC, vol. 14, no. 8, pp. 1868-1876, Aug. 2010. 

  7. D. Y. Cui et al., "Design of a 64b Multi-Time Programmable Memory IP for PMICs", Journal of KIMIC, vol. 9, no. 4, pp. 419-427, Aug. 2016. 

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