3중 샘플링 방식 델타-시그마 ADC를 이용한 디지털 Capacitive MEMS 마이크로폰

학위논문(박사) -- 서울대학교대학원 : 공과대학 전기·정보공학부, 2022. 8. 김수환.본 논문에서는 트리플 샘플링 적분기를 사용한 Capacitive 방식의 MEMS 마이크로폰이 제시되었다. 트리플 샘플링은 델타-시그마 방식의 아날로그-디지털 변환기의 첫 번째 적분기에 사용되었고 크게 두 가지의 동작으로 구분된다. 첫 번째로 적분기의 입력에서 반주기 지연 차동 입력을 빼서 신호 크기를 2배로 만들는 방식. 두 번째로 DAC의 피드백 커패시터를 샘플링 커패시터로 사용하여 입력 전압을 추가로 증가시키는 방식이다. 추가적으로 기존에서 샘플링 커패시터를 증가시켜 신호의 크기를 증폭시키는 방식과 결합하여 실수배의 이득을 얻을 수 있다. 또한 추가적인 커패시터, 타이밍, 전류 소모 없이 구조 변경만으로 이를 달성하였기 때문에 별다른 trade-off 없이 신호의 크기를 증폭시킬 수 있었다. 추가적으로 트리플 샘플링 방식의 적분기 신호 전달 함수 및 잡음 분석 또한 포함하였다. 우리의 readout 회로는 공급 전압이 1.8V인 0.18 m CMOS 공정으로 구현하였고 single-ended capacitive MEMS 트랜스듀서를 사용하여 측정하였다. 전류 소모량은 520 μA 이다. 마이크로폰은 A-weighted 신호 대 잡음 비는 62.1 dBA, 음향 과부하 지점은 115 dB SPL을 달성하였고 칩의 die size는 0.98〖"mm" 〗^2 이다.A triple-sampling ΔΣ ADC can replace the programmable-gain amplifier commonly used in the readout circuit for a digital capacitive MEMS microphone. The input voltage can then be multiplied by subtracting a further half-period delayed differential input and using the feedback capacitor of the DAC as a sampling capacitor. This triple-sampling technique results in a readout circuit with sensitivity and noise performance comparable to recent designs, but with a reduced power requirement. CMRR improvement is achieved by subtracting differential inputs and superior noise performance compare to conventional structure, as amplifier noise and DAC kT/C noise is not amplified by triple-sampling structure while the signal is increased by its gain. Triple-sampling also can be operated as a single-to-differential circuit. A MEMS microphone incorporating this readout circuit, fabricated in a 0.18μm CMOS process, achieved an A-weighted SNR of 62.1 dBA at 94 dB SPL with 520 μA current consumption, to which triple-sampling was shown to contribute 4.5 dBA.CHAPTER 1 INTRODUCTION 1 1.1 MOTIVATION 1 1.1.1 MEMS MICROPHONE TRENDS 1 1.1.2 TYPE OF MEMS MICROPHONES 4 1.1.3 PREVIOUS WORKS 7 1.2 MEMS MICROPHONE BASIC TERMS 9 1.3 THESIS ORGANIZATION 12 CHAPTER 2 SYSTEM OVERVIEW 13 2.1 SYSTEM ARCHITECTURE 13 CHAPTER 3 INTERFACE CIRCUITS AND POWER MANAGEMENT CIRCUITS 16 3.1 PSEUDO-DIFFERENTIAL SOURCE FOLLOWER 17 3.2 CHARGE PUMP 19 3.3 LOW DROPOUT REGULATOR 22 3.3.1 DESIGN CONSIDERATION OF LOW DROPOUT REGULATOR 22 3.3.2 IMPLEMENTATION OF LOW DROPOUT REGULATOR 26 CHAPTER 4 TRIPLE-SAMPLING DELTA-SIGMA ADC 31 4.1 BASIC OF DELTA-SIGMA ADC 31 4.2 IMPLEMENTATION OF TRIPLE-SAMPLING DELTA-SIGMA MODULATOR 37 4.2.1 CONVENTIONAL 1ST INTEGRATOR STRUCTURE 37 4.2.2 CROSS-SAMPLING 1ST INTEGRATOR 40 4.2.3 TRIPLE-SAMPLING 1ST INTEGRATOR 43 4.2.4 STF ANALYSIS OF TRIPLE-SAMPLING 1ST INTEGRATOR 47 4.2.5 THERMAL NOISE ANALYSIS OF TRIPLE-SAMPLING 1ST INTEGRATOR 51 4.2 CIRCUIT IMPLEMENTATION OF DELTA-SIGMA ADC 57 CHAPTER 5 MEASUREMENT RESULTS 64 5.1 MEASUREMENT ENVIRONMENT 64 5.2 MEASUREMENT RESULTS 67 5.3 PERFORMANCE SUMMARY 72 CHAPTER 6 CONCLUSION 74 BIBLIOGRAPHY 76 한글초록 79박

신발 산업용 3차원 측정 시스템의 개발

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

The Early Development of Freedom of Assembly in the U.S. Constitution

This study deals with the early development of freedom of assembly in the United States. In keeping with the right of petition as it was guaranteed in the United Kingdom, freedom of assembly was widely permitted in the colonies of the Americas. Then, during the national foundation of the U.S. such freedom was codified into law by the First Amendment. Freedom of assembly primarily originated out of popular sovereignty in relation to the political system of republicanism. This was natural since the U.S. was founded as a nation without a monarch after its independence from the U.K. Because representatives of the people gathered together for the Constitutional Convention, assembly formally associated with popular sovereignty. Therefore, freedom of assembly, linked with the right to petition, had the characteristics of a right claiming to the government while it had the features of political rights, related to popular sovereignty. Freedom of assembly was understood in this manner during the twentieth century. Such freedom of assembly has developed through precedents set by the Supreme Court. The clearest examples are: United States vs. Cruikshank in 1876, where constitutional freedom of assembly was dealt with explicitly for the first time; DeJonge vs. Oregon in 1937, which presented general accounts about constitutional freedom of assembly along with the view that freedom of assembly, freedom of speech and freedom of the press all have common ground; and Hague vs. Committee for Industrial Organization in 1939, which paved the way for the public speech theory. Constitutional freedom of assembly in the U.S. is more than an ornament to the legal provisions for democracy. Rather, it plays a role of claiming freedom of association which heightens the effect of speech or assembly, and from which right to privacy is derived. The provisions on freedom of assembly generate freedom essential to a free and democratic system. In this light, the early development of freedom of assembly in the U.S. does not reflect simply a history of accepting the Constitution as well as a trend of provisions. As with other areas of the U.S. Constitution, by examining freedom of assembly, we can identify the history of constitutionalism of the U.S

Studies on characteristics of elastase inhibitor produced by streptomyces lavendulae SMF11 and its fermentation kinetics

학위논문(박사)--서울大學校 大學院 :微生物學科,1995.Docto

출력 전압에 따른 대기 전류 조절 가능한 Low-Dropout Regulator

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 전기·정보공학부, 2017. 2. 김수환.Low-dropout regulator (LDO) 는 일반적인 선형 전압 regulator 에 비해 적은 컴포넌트로 설계가능하며 ripple 및 잡음에 있어서 더 나은 특성을 지닌다. 이에 따라 제작에도 용이하고 비용 또한 저렴한 장점이 있다. 또한 작은 dropout 전압으로 인해 높은 전압 효율을 가진다. 따라서 배터리로 동작되는 장치와 같은 낮은 공급 전압 환경에서 사용하기 유리하다. 일반적으로 LDO 에서는 여러 개의 출력 전압에 대해서 동작하도록 설계하는데, 본 논문에서는 효율적인 전력 소모를 위해서 출력 전압에 따라 대기 전류 (quiescent current) 가 조절 가능한 LDO 에 대해 다룬다. 설계된 LDO는 전체 구동가능 전류 및 출력 전압 범위에서 65°의 위상여유를 얻었으며, 0.13um CMOS 공정에서 설계되었다. 기준 전압 발생기(Bandgap Voltage Reference)를 포함하여 68.67uA의 대기 전류를 소모하며, 10uF의 외부 커패시터를 출력 단에 연결하여 최대 13mA의 부하전류를 구동가능하다.제 1 장 서 론 1 제 1 절 연구의 배경 1 제 2 절 논문의 구성 3 제 2 장 LDO 회로 4 제 1 절 LDO 회로의 기본 동작 원리 4 제 2 절 LDO 회로의 Design Issue 6 1. LDO 회로의 성능 측정 기준 6 2. LDO 회로의 안정성 문제 / 상충관계 9 제 3 장 제안하는 LDO 회로 12 제 1 절 회로구조 12 제 2 절 회로설계 18 1. 안정성 분석 18 2. 부하 전류 변동률 / 선로 전압 변동률 분석 20 3. 잡 음 22 제 4 장 시뮬레이션 결과 / Layout 25 제 1 절 LDO 동작 및 검증 회로 25 제 2 절 성능 검증 26 1. Dropout 전압 26 2. 부하 과도 응답 27 3. 선로 과도 응답 28 4. 전반적 성능 28 제 3 절 Layout 29 제 5 장 결 론 30 참고문헌 31 Abstract 32Maste