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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학술저널
- 저자정보
- 발행연도
- 2011.9
- 수록면
- 31 - 39 (9page)
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본 논문에서는 Carbon Nanotube(CNT) 센서 어레이를 위한 저 전력, 소 면적의 신호 검출 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 신호 검출회로, 디지털 제어기, UART I/O로 구성된다. 신호 검출회로는 VGA를 공유하는 64개의 transimpedance amplifier(TIA)와 11비트 해상도의 successive approximation register-ADC(SAR-ADC)를 사용하였다. TIA는 센서의 전압 바이어스 및 전류를 증폭하기 위한 active input current mirror(AICM)와 증폭된 전류를 전압으로 변환하는 저항 피드백 방식의 VGA(Variable Gain Amplifier)로 구성되어있다. 이러한 구조는 큰 면적과 많은 전력을 필요로 하는 VGA를 공유하기 때문에 다수의 센서 어레이에 대해 검출 속도의 저하 없이 저 전력, 소 면적으로 신호 검출이 가능하게 한다. SAR-ADC는 저 전력을 위하여 입력 전압 level에 따라 하위 bit의 동작을 생략하는 수정된 알고리즘을 사용하였다. ADC 및 센서의 선택은 UART Protocol 기반의 디지털 제어기에 의해 선택되며, ADC의 data는 UART I/O를 통해 컴퓨터와 같은 단말기를 통해 모니터링 할 수 있다. 신호 검출회로는 0.13㎛ CMOS 공정으로 설계되었으며 면적은 0.173 ㎟이며 640 sample/s의 속도에서 77.06㎼의 전력을 소모한다. 측정 결과 10㎁ - 10㎂의 전류 범위에서 5.3%의 선형성 오차를 가진다. 또한 UART I/O, 디지털 제어기는 0.18㎛ CMOS 공정을 이용하여 제작하였으며 총면적은 0.251 ㎟ 이다.
목차
요약
Abstract
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 제안하는 신호 검출 시스템
Ⅲ. 회로 구현
Ⅳ. 측정 및 시뮬레이션 결과
Ⅴ. 결론
참고문헌
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1. [학술지(정기간행물)] - Vinay Agarwal / 2008 / A CMOS integrated thermal sensor based on Single-Walled Carbon Nanotubes / IEEE Sensors : 748 ~ 751
2. [학술지(정기간행물)] - 정인영 / 2008 / CNT 배열을 이용한 bio-sensor SoC 설계 / 전자공학회논문지 - SD 45 (12) : 8 ~ 14
3. [학술지(정기간행물)] - Taeg Sang Cho / 2009 / A 32-μW1.83-kS/s Carbon Nanotub Chemical Sensor System / IEEE Journal of Solid-State Circuits 44 : 659 ~ 669
4. [학술지(정기간행물)] - Alessandro Depari / 2009 / A New and Fast-Readout Interface for Resistive Chemical Sensors / IEEE Transactionson Instrumentation and Measurement 29 : 1 ~ 8
5. [학술지(정기간행물)] - A. Flammini / 2004 / A low-cost interface to high-value resistive sensors varying over a wide range / IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement 53 (4) : 1052 ~ 1056
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3. [학술지(정기간행물)] - Taeg Sang Cho / 2009 / A 32-μW1.83-kS/s Carbon Nanotub Chemical Sensor System / IEEE Journal of Solid-State Circuits 44 : 659 ~ 669
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5. [학술지(정기간행물)] - A. Flammini / 2004 / A low-cost interface to high-value resistive sensors varying over a wide range / IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement 53 (4) : 1052 ~ 1056
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