스마트폰, 인공지능 메인 칩에 전력을 안정적으로 공급하고 잡음을 제거하는 초소형 전력관리 반도체가 국내 연구진에 의해 개발됐다. 전력 관리 성능은 세계 최고 수준을 기록하면서도 크기는 기존보다 작아져, 전압 변동이 심한 AI 반도체와 잡음에 민감한 6G 통신칩 등 차세대 시스템온칩(SoC) 개발에 기여할 전망이다. UNIST 전기전자공학과 윤희인 교수 연구팀은 초소형 하이브리드 전력관리 반도체 LDO(Low Dropout Regulator)를 개발했다고 29일 밝혔다. LDO는 메인 반도체에 공급되는 전압을 일정하게 유지하고 직류 전압에 섞인 교류 잡음을 걸러주는 역할을 한다. 스마트폰에서 게임 앱을 갑자기 실행하거나 종료할 때 전류 사용이 급격히 바뀌면 전압도 요동치는데, LDO가 이를 안정화한다. 연구팀이 개발한 LDO는 아날로그 회로 기반에 디지털 회로 장점을 더한 하이브리드 구조로, 전압 안정화 성능과 잡음 억제 성능을 동시에 확보했다. 시험 결과, 99mA 전류 변화 상황에서도 출력 전압 출렁임을 54mV 수준으로 억제하고 667나노초 만에 전압을 복구했다. 잡음 억제 성능(PSRR)은 –53.7dB(100mA 부하, 10kHz 기준)로, 주파수 1
[첨단 헬로티] 온세미컨덕터가 PSRR(Power Supply Rejection Ration)을 갖춘 새로운 초저잡음 LDO 레귤레이터를 선보였다. 새롭게 공개된 NCP16x 시리즈는 AEC-Q100 인증을 획득한 NCV81x와 더불어 자동차 ADAS 이미지 센서 모듈, 휴대용 장치, 그리고 802.11ad WiGig와 블루투스(Bluetooth) 및 WLAN을 포함하는 무선 애플리케이션 등에서 보다 향상된 성능을 구현한다. NCP16x 시리즈는 1.9V에서 5.5V에 이르는 폭넓은 입력 전압 범위를 갖춘 네 개의 소자로 구성되어 다양한 최종 애플리케이션을 지원한다. 공통 패키지 풋프린트에서 250mA, 450mA, 700mA의 출력 전류를 갖췄다. 또한, 98dB에 이르는 초고 PSSR은 원치 않는 전원 잡음이 민감한 아날로그 회로에 도달하는 것을 차단하며, 6.5uV RMS의 초저 잡음은 추가적인 출력 정전용량(Capacitance)의 필요성을 없애준다. 새로 선보이는 LDO 레귤레이터의 드롭아웃 전압(drop-out voltage)은 80mV 정도로 낮은 수준이며, 배터리로 구동되는 제품의 수명을 연장시킨다. 이와 더불어 12μA(마이크로암페어)에
세이코 인스트루먼츠의 자회사인 SII세미컨덕터 코퍼레이션(이하 SII세미컨덕터)이 S-19244/S-19243시리즈의 LDO(Low Drop Out) 레귤레이터를 오는 5월 출시한다. S-19244/S-19243시리즈는 온화시동 기능과 125°C의 고온 동작을 포함한 다양한 옵션을 제공한다. 이들 LDO레귤레이터 시리즈 신제품은 입력 전압 10V에 출력 전류1A 및 0.5A를 선택할 수 있다. 적용 대상 애플리케이션은 자동차 엔진 전자제어 장치(ECU), 차체 ECU, 계량기, 자동차용 카메라, 자동차 항법장치, 자동차 오디오, 자동차 인포테인먼트 시스템 등이다. 또한, 기본적으로 8종의 제품형태와 5가지 패키지로 구성돼 있기 때문에 디자인 엔지니어가 필요에 따라 최적의 디자인을 선택할 수 있게 한다. 이들 제품은 온화 시동(시간 고정/조절 가능), 방전 분권(discharge shunt)(유/무), 풀다운 저항기(유/무), 고정 또는 외부에서 주어진 출력 전압 등으로 구성되고 선택할 수 있게 되어 있다. 이 시리즈 제품은 TO-252-5S, HSOP-8A, HSOP-6, SOT-89-5, HSNT-8(2030) 등 고방열 패키지에서 초소형 패키지에
잡음에 민감한 아날로그/RF 애플리케이션을 구동할 때는 대체적으로 스위칭 레귤레이터보다 LDO(Low Dropout) 리니어 레귤레이터를 선호한다. 잡음이 낮은 LDO는 주파수 합성기(PLL/VCO), RF 믹서 및 변조기, 고속 고분해능 데이터 컨버터(ADC 및 DAC), 정밀 센서 같이 다양한 유형의 아날로그/RF 디자인을 구동하는 데 사용되고 있다. 그런데 이러한 애플리케이션들의 성능과 감도는 기존 저잡음 LDO의 한계를 시험하는 수준에 이르고 있다. 많은 하이엔드 VCO에서는 전원장치 잡음이 VCO 출력 위상 잡음(지터)에 직접적으로 영향을 미친다. 게다가 전반적인 시스템 효율 요구를 충족하기 위해서 대부분 LDO를 사용해 비교적 잡음이 심한 스위칭 컨버터 출력을 포스트(사후적으로) 레귤레이트한다. 그러므로 LDO의 고주파 PSRR(Power Supply Rejection Ratio : 전원 전압 변동 제거비)의 성능이 무엇보다 중요해진다. 출력 잡음은 낮고 PSRR 성능은 뛰어난 리니어 테크놀로지(Linear Technology)의 LT3042는 부피가 큰 필터링을 필요로 하지 않고 잡음에 민감한 애플리케이션을 직접 구동할 수 있을 뿐 아니라 스위칭
잡음에 민감한 아날로그/RF 애플리케이션을 구동할 때는 대체적으로 스위칭 레귤레이터보다 LDO(Low Dropout) 리니어 레귤레이터를 선호한다. 잡음이 낮은 LDO는 주파수 합성기(PLL/VCO), RF 믹서 및 변조기, 고속 고분해능 데이터 컨버터(ADC 및 DAC), 정밀 센서 같이 다양한 유형의 아날로그/RF 디자인을 구동하는 데 사용되고 있다. 그런데 이러한 애플리케이션들의 성능과 감도는 기존 저잡음 LDO의 한계를 시험하는 수준에 이르고 있다. 많은 하이엔드 VCO에서는 전원장치 잡음이 VCO 출력 위상 잡음(지터)에 직접적으로 영향을 미친다. 게다가 전반적인 시스템 효율 요구를 충족하기 위해서 대부분 LDO를 사용해 비교적 잡음이 심한 스위칭 컨버터 출력을 포스트(사후적으로) 레귤레이트한다. 그러므로 LDO의 고주파 PSRR(Power Supply Rejection Ratio : 전원 전압 변동 제거비)의 성능이 무엇보다 중요해진다. 출력 잡음은 낮고 PSRR 성능은 뛰어난 리니어 테크놀로지(Linear Technology)의 LT3042는 부피가 큰 필터링을 필요로 하지 않고 잡음에 민감한 애플리케이션을 직접 구동할 수 있을 뿐 아니라 스위칭
S-19311시리즈는 자동차에 사용할 수 있을 정도의 고품질 요건을 충족시키기 위해 개발됐다. 최대 입력 전압(45V 등급)이 36V이고 작동 온도 범위가 최고 125℃로서 엔진과 같이 입력 전압과 온도가 높은 애플리케이션에서 작동이 가능한 차량용 LDO레귤레이터이다. 이 시리즈는 배터리에 직접 연결할 수 있고 리셋 기능이 있어서 LDO레귤레이터의 전압이 정해진 임계치 이하로 떨어지면 리셋 신호를 보낼 수 있다. 김연주 기자 (npnted@hellot.net)
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