Design of optical modulator driver in 65nm CMOS

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 전기·컴퓨터공학부, 2015. 2. 정덕균.데이터 양의 증대 및 전자통신 기술이 발전함에 따라 유선 고속 통신의 요구가 증가하고 있다. 하지만 전기적 채널의 낮은 대역폭이 이러한 추세를 따라가지 못하고 있다. 반면 광섬유는 높은 대역폭을 지니고 있어 전기적 통신의 대안으로 광 통신 인터페이스가 떠오르고 있다. 심지어는 칩-칩 같이 근거리에서도 광 통신을 적용하기 위해 SOI (silicon-on-insulator) 공정을 활용하여 CMOS 칩상의 실리콘을 광 도파관으로 사용하는 silicon photonics 또한 활발히 연구되고 있다. 이때 광 변조기는 용량성 부하를 가지는 것과 50Ω 부하를 가지는 것으로 나뉜다. 두 방식 모두 높은 차동 전압 스윙을 필요로 한다. 본 논문에서는 용량성 부하를 가지는 광 변조기를 10-Gbps에서 6V의 차동 전압 스윙으로 구동하기 위한 광 변조기 드라이버, 50Ω 부하를 가지는 광 변조기를 40-Gbps에서 3.8V의 차동 전압 스윙으로 구동하기 위한 광 변조기 드라이버, 50Ω 부하를 가지는 광 변조기를 25-Gbps에서 5.3V의 차동 전압 스윙으로 구동하기 위한 광 변조기 드라이버를 구현하였다. 또한 40-Gbps의 속도에서 동작하는 송신기도 구현되었다. 모든 회로는 TSMC 65-um CMOS 공정으로 만들어졌다. 첫째로 10-Gbps 광 변조기 드라이버는 삼단으로 쌓아진 트랜지스터와 동적 바이어싱 기법을 이용하여 기본 공급 전압인 1V의 여섯 배에 달하는 6V의 차동 전압 스윙을 얻었다. 면적 효율성을 위해 inductor를 사용하지 않아 200um X 200um의 작은 면적을 차지한다. 전력 소모는 98mW이다. 둘째로 40-Gbps급 광 변조기 드라이버는 기존의 CML (current mode logic)에 보호 트랜지스터를 한 단 더 사용하여 높은 전압스윙에서도 트랜지스터가 안정적으로 동작할 수 있도록 하였다. 면적은 200um X 250um 이며 364mW의 전력을 소모한다. 셋째로 25-Gbps급 광 변조기 드라이버는 기존의 CML에 보호 트랜지스터를 두 단 더 사용하여 트랜지스터의 안정적인 동작을 보장하였다. 또한 칩 바깥에 bias-T를 사용하여 낮은 공급 전압에서도 높은 전압 스윙을 낼 수 있도록 하였다. 150um X 500um의 면적을 차지하며 529mW의 전력을 소모한다.초 록 i 목 차 iii 제 1 장 서론 1 1.1 연구의 배경 1 1.2 논문의 구성 2 제 2 장 광 변조기 드라이버 및 광 송신기 회로 설계 이슈 3 2.1 광 송수신 시스템 개요 3 2.2 광 변조기 드라이버 설계 이슈 5 2.2.1 용량성 부하를 가지는 광 변조기 드라이버 설계 이슈 5 2.2.2 50Ω 부하를 가지는 광 변조기 드라이버 설계 이슈 7 제 3 장 광 변조기 드라이버 설계 10 3.1 10Gb/s 6VPP-Diff 광 변조기 드라이버 설계 10 3.2 40Gb/s 3.8VPP-Diff 광 변조기 드라이버 설계 17 3.3 25Gb/s 5.3VPP-Diff 광 변조기 드라이버 설계 20 제 4 장 시뮬레이션 및 측정결과 25 4.1 10Gb/s 6VPP-Diff 광 변조기 드라이버 측정 결과 25 4.2 40Gb/s 3.8VPP-Diff 광 변조기 드라이버 시뮬레이션 결과 28 4.3 25Gb/s 5.3VPP-Diff 광 변조기 드라이버 시뮬레이션 결과 31 제 5 장 결론 34 참고 문헌 35 Abstract 37Maste

Droop 제어기반 독립형 마이크로그리드의 유·무효전력 연계제어에 관한 연구

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 전기·컴퓨터공학부, 2016. 2. 문승일.A microgrid that is operated autonomously due to its electrical isolation from the main grid (e.g., a remote island area) is called as a standalone microgrid. In grid-connected mode, the main grid forms and maintains the frequency and voltage stably whereas islanded or standalone mode cannot. So the standalone microgrid emulates the conventional power system to adopt frequency and voltage droop control. However, the standalone microgrid has characteristics of low system inertia and weak grid. Subsequently, the frequency and voltage stability of the microgrid is vulnerable to the change of load or output of intermittent renewable energy source (RES). This dissertation presents control methods of distributed generations (DGs) in a standalone microgrid in order to maintain the frequency and voltage stably during disturbances such as load change and/or output change of intermittent RES. Since the conventional frequency droop control method uses frequency deviation from its nominal value to share active power, the frequency deviation is inevitable. To overcome frequency deviation, an active power sharing method of using the state of charge (SOC) of the battery energy storage system (BESS) is proposed. The BESS forms constant frequency and voltage magnitude without any droop method and other controllable DGs are controlled to output desired level of active and reactive power. Thus, the output and the SOC of the BESS are changed if the active power load is changed. Other controllable DGs will share the active power load based on the SOC deviation. The DGs in the proximity of the BESS will measure the output of the BESS directly for primary SOC control. The DGs in the distance from the BESS will receive the SOC data via communication system with time delay for secondary SOC control. To enhance system reliability, the BESS controller is designed to be changed to the conventional frequency droop control mode if the communication system fails. For improvement of the voltage stability, a new droop method is proposed. Voltage–reactive power (V–Q) droop control method has been adopted conventionally in standalone microgrids to alleviate voltage deviation and to share reactive power. This method uses the voltage deviation from its nominal value to control reactive power. Subsequently, it cannot fundamentally prevent voltage deviation. Especially, if the output of intermittent RES fluctuates heavily, the voltage variation will be severer. To eliminate this voltage fluctuation, active power–reactive power (P–Q) droop control method, which changes the reactive power proportional to the change of active power of RES, is proposed. The droop coefficient is determined based on the sensitivity matrix. Moreover, active power–active power (P–P) droop control is also developed for low voltage network based standalone microgrid where reactive power compensation barely affects system voltage. The proposed method was modeled and simulated by MATLAB/SimPowerSy-stems. It is compared with the conventional droop control method to prove its effectiveness. The proposed method can be applied to the electrically isolated power system with high hosting capacity of RES. It can maintain the frequency and voltage steadily. Consequently, increment of the RES hosting capacity into the microgrid and prosperity of the energy self-supporting islands are looked for.Chapter 1 Introduction 1 1.1 Motivations and purposes 1 1.2 Highlights and contributions 5 1.3 Dissertation organization 8 Chapter 2 Standalone Microgrid and Its Components 10 2.1 Concept of standlone microgrid 10 2.2 Control of distributed generations (DGs) 15 2.2.1 Types of DG 15 2.2.2 Types of inverter controller 22 2.3 Technical issues on a standalone microgrid 27 2.3.1 Synchronous generator-based standalone microgrid 28 2.3.2 Inveter-based standalone microgrid 30 2.3.3 Relationships between line parameters and votlage control 31 2.3.4 Voltage control devices and methods 33 Chapter 3 SOC-Based Active Power Control Methods of DGs 38 3.1 Control methods for synchronous generator-based standalone microgrid 38 3.1.1 Control method for constant frequency and SOC 40 3.1.2 Simulation test of the proposed method for synchronous generator-based standalone microgrid 45 3.1.3 Control strategy considering fuel efficiency 49 3.1.4 Active power sharing among multiple diesel generators 55 3.2 Control methods for inverter-based standalone microgrid 58 3.2.1 Primary and secondary SOC control 58 3.2.2 Simulation test of the proposed method for inverter-based standalone microgrid 63 Chapter 4 New Droop Methods for Voltage Control 69 4.1 Droop method for medium voltage network standalone microgrid 69 4.1.1 Active powerreactive power (PQ) droop control 70 4.1.2 Coordinated control of RESs and dispatchable DGs 73 4.1.3 Simulation test of the proposed method for medium voltage network standalone microgrid 74 4.2 Droop method for low voltage network standalone microgrid 78 4.2.1 Voltage compensation methods with active power 78 4.2.2 Simulation test of the proposed method for low voltage network standalone microgrid 82 Chapter 5 Case Study 87 5.1 Case 1 Practical situation 87 5.2 Case 2 Worst case 96 5.3 Case 3 Reactive power control of BESS and DGs 102 5.4 Case 4 Small active power fluctuation 104 5.5 Case 5 Tripping of the BESS 106 5.6 Case 6 Adjusting active power reference of the BESS 109 5.7 Case 7 Intermittent output active power 112 5.8 Case 8 Communication system failure 114 Chapter 6 Conclusions and Further studies 117 6.1 Conclusions 117 6.2 Further studies 121 Bibliographies 122 Appendix A The Parameters Used in the Study 129 A.1 The parameters of the synchronous generator 129 A.2 The parameters of the excitation system 130 A.3 The parameters of the PI controllers 131 Appendix B Influence of Forecasting Error on PQ Droop Control 132 Appendix C Relationship between Expected Life and SOC of Battery 135 초록 137Docto

Estimation of cost function and natural monopoly test for the Korean telecommunications industry

학위논문(박사)--서울大學校 大學院 :經濟學科 經濟學專攻,1995.Docto

Bioleaching of Heavy Metals in Contaminated Soils by Acidithiobacillus thiooxidans

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 에너지시스템공학부, 2011.2. 전효택.Maste

Comparison of mandibular anterior alveolar bone thickness in different facial skeletal types

치의학과/석사[한글] 연세대학교 치과대학병원 교정과에 내원한 환자들 중 20세 이상의 성인 환자들의 초진시 측모두부 방사선 사진을 사용하여, 수평적, 수직적 분류 기준에 따라 9 군으로 분류하여 무작위로 30명(남자 15명, 여자 15명)씩, 총 270명을 추출하였다.수평적 골격형태를 판단하는 기준으로 ANB 각도가 이용되었으며 Class I(ANB 각도가 0° 에서 4°사이), Class Ⅱ(ANB 각도가 5° 초과), Class Ⅲ(ANB 각도가 0° 미만)로 분류하였다. 수직적 골격형태를 판단하는 기준으로는 하악평면각(SN-MP 각도)을 사용하여 Low angle(SN-MP 각도가 28° 이하), Average(SN- MP 각도가 30°에서 37° 사이), High angle(SN-MP 각도가 39° 이상)로 분류하였다. 측모두부 방사선 사진에서 하악전치부 치조골의 협설측 두께와 하악 이부 치조골의 단면적을 계측하여 형태학적 차이를 확인해 보았으며, 다음과 같은 결과를 얻었다.1. High angle group은 Low angle group과 Average group에 비해 CEJ 하방 2 mm 부위 아래의 협설측 치조골과 모든 부위의 설측 치조골에서 통계적으로 유의하게 얇은 두께를 보였다 (p0.05).이상의 연구를 종합하면 성인의 교정 치료 시 Class Ⅲ이면서도 High angle을 보이는 환자에서는 하악 전치부에서 얇은 치조골 두께를 가지게 되는 경우가 많으므로, 교정 치료 시 하악 전치의 위치를 결정할 때 주의를 기울여야할 것으로 생각된다. [영문]ope

KOSPI 200 지수변경이 진입기업의 주가와 거래량에 미치는 영향 : 투자자 유형별 분석

학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :경영학과 경영학전공,2001.Maste

자유 리 초대수의 단항기저

Thesis (master`s)--서울대학교 대학원 :수학과,1998.Maste