$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

의료기기용 MedRadio 대역 저전력 저잡음 증폭기
A MedRadio-Band Low Power Low Noise Amplifier for Medical Devices 원문보기

Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers = 전자공학회논문지, v.53 no.9 = no.466, 2016년, pp.62 - 66  

김태종 (강원대학교 전기전자공학부) ,  권구덕 (강원대학교 전기전자공학부)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

본 논문에서는 의료기기용 MedRadio 대역의 저전력 저잡음 증폭기를 제안한다. 제안한 저잡음 증폭기는 전류 재사용 저항 피드백 증폭기 구조를 채택하여 $g_m$을 증폭시키고 소스 인덕터 없이 입력 매칭을 가능하도록 하였다. 추가적으로 제안한 직렬 저항, 인덕터, 커패시터 입력 매칭 네트워크의 Q-factor를 통해 저잡음 증폭기의 전압 이득을 증가시켜 잡음 지수를 최소화 했다. 로드저항이 없는 구조를 채택하여 낮은 전원 전압으로 전력 소모를 줄였다. 제안한 MedRadio 대역 저전력 저잡음 증폭기는 $0.13{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 설계하였고, 전원 전압 1 V에서 0.18 mA의 전류를 소모하면서 0.85 dB의 잡음 지수, 30 dB의 전압 이득, -7.9 dBm의 IIP3의 성능을 보인다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper presents a MedRadio-band low power low noise amplifier for Medical Devices. A proposed MedRadio-band low power low noise amplifier adopts a current-reuse resistive feedback topology to increase overall gm and reduce power consumption. The gain of the LNA increases by the Q-factor of the a...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

문제 정의

  • 본 논문에서는 0.13 µm CMOS 공정을 사용하여 MedRadio 대역에서 사용 할 수 있는 저전력 저잡음 증폭기를 제안하고 설계하였다. 제안한 MedRadio 대역 저전력 저잡음 증폭기는 높은 이득을 가지면서 우수한 선형성을 가지기 때문에 작은 신호 레벨의 RF 신호로부터 큰 신호 레벨의 RF 신호를 효율적으로 처리 할 수 있고, 작은 전력 소모를 가지면서 매칭 네트워크와 전류 재사용 구조를 통한 gm-증폭의 장점을 통해 우수한 잡음 지수 특성을 가지기 때문에 의료기기용 MedRadio 대역 저잡음 증폭기로 적합하다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
본 논문에서 제안한 저항 피드백 저잡음 증폭기에 NMOS 위에 PMOS를 올려 만든 전류 재사용 구조를 사용했을 때 어떤 이점을 얻을 수 있는가? 저항 피드백 저잡음 증폭기는 전력 소모를 줄이기 위해 NMOS 위에 PMOS를 올려 만든 전류 재사용 구조를 사용하였다. 이 구조는 DC 전류를 재사용하고, 로드 저항이 없기 때문에 낮은 전원 전압을 사용함으로써 전력 소모를 최소화 할 수 있다. 또한 전류 재사용 구조는 같은 전류소모를 가지는 기존의 증폭기와 비교할 때 더 큰 gm 값을 가지기 때문에 잡음 지수도 줄일 수 있다.
MedRadio가 주목 받고 있는 이유는 무엇인가? MedRadio(Medical Device Radio-communications Service)는 생물의학 원격측정 전용 무선통신 규약으로 최근 노령인구와 만성질환의 증가로 가격대비 효율이 높은 의료서비스의 필요성과 집과 병원에서의 효과적인 의료 서비스의 필요성이 높아지면서 주목 받고 있다. 1999년에 US 연방 통신 위원회(FCC)는 402 MHz - 405MHz의 MICS (Medical Implant Communications Service) 대역을 규정했다.
저잡음 증폭기의 회로에서 저항 피드백 구조의 특징은 무엇인가? 제안한 저잡음 증폭기의 회로도는 그림 2와 같다. 저항 피드백 구조는 소스 인덕터를 이용한 입력매칭이 필요하지 않고 광대역으로 입력매칭이 가능하지만 잡음지수가 높은 단점이 있다. 이에 제안한 저잡음 증폭기는 저항 피드백 구조 앞단에 직렬 매칭 네트워크를 추가하여 매칭 네트워크의 Q-factor를 통해 전압 이득을 증가시키고 잡음 지수를 줄였다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (7)

  1. "MICS band plan," FCC, Washington DC, Part 95, FCC rules and regulations, Jan. 2003. 

  2. "MedRadio Approval," FCC, Washington DC, Rep. FCC 09-23-A1, Mar. 2009. 

  3. S. Joo, T. Choi, and B. Jung, "A 2.4-GHz Resistive Feedback LNA in 0.13-um CMOS," IEEE J. Solid-State Circuits., vol. 44, no. 11, pp. 3019-3029, Nov. 2009. 

  4. H. Cha, M. K. Raja, X. Yuan, and M. Je, "A CMOS MedRadio receiver RF front-end with a complementary currnet-reuse LNA," IEEE Tran. Microw. Theory Tech., vol. 59, no. 7, pp. 1846-1854, Jul. 2011. 

  5. A. N. Karanicolas, "A 2.7-V 900-MHz CMOS LNA and mixer," IEEE J. Solid-State Circuits., vol. 31, no. 12, pp. 1939-1944, Dec. 1996. 

  6. H. Cruz, H. Huang, S. Lee, C. Luo, "A 1.3mW Low-IF, Current-Reuse, and Current-Bleeding RF Front-End for the MICS Band With Sensitivity of 97 dBm," IEEE Trans. Circuits Syst.-I: Regular Papers., vol. 62, no. 6, pp. 1627-1636, Jun. 2015. 

  7. A. Wong, G. Kathiresan, C. Chan, O. Eljamaly, O. Omeni, D. McDonagh, A. Burdett, and C. Toumazou, "A 1 V wireless transceiver for an ultra-low-power SoC for biotelemetry applications," IEEE J. Solid-State Circuits., vol. 43, no. 7, pp. 1511-1521, Jul. 2008. 

저자의 다른 논문 :

LOADING...

관련 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로