Design of Low-Power Programmable Gain Amplifier for Steel Plate Defect Detection System

본 논문에서는 강판 결함 검출 시스템의 아날로그 신호처리를 하기 위한 저전력 이득 조절 증폭기(PGA)를 제안한다. 제안된 PGA는 결함 신호의 잡음을 줄이기 위해 완전 차동구조를 가진다. 또한 홀 센서로 부터 나오는 다양한 결함을 검출하기 위해 그 이득을 6dB에서 60dB까지 7단계로 조 가능하도록 설계하였다. PGA의 이득은 선형성 및 칩 크기를 고려하여 스위치의 온-저항과 수동소자에 의해서 조절되도록 설계하였다. 제안된 PGA는 Magnachip/SK Hynix 0.18μm CMOS 1P-6M 공정을 사용하였으며, HSPICE 시뮬레이션 툴을 이용하여 검증하였다. 제안된 PGA는 기존 연구 결과에 비해 0.2dB 이하의 작은 이득오차와 0.47mW의 낮은 소비전력 특성을 가진다. 제안하는 PGA는 강판 결함 시스템의 아날로그 신호처리 응용에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.