Design of an efficient RF-DC voltage multiplier for RF Energy Harvesting Applications

Q: 이 논문에서 정의한 내부 임계 전압 상쇄(IVC)란 무엇인가?

순방향 바이어스된 트랜지스터의 임계 전압을 낮추어 전류 흐름을 원활하게 하는 동시에, 역방향 바이어스된 트랜지스터에서 발생하는 역방향 누설 전류를 최소화함으로써 RF-DC 전압 곱셈기의 전반적인 전력 변환 효율을 높이는 회로 기술이다.

Q: 보조 블록을 활용한 IVC 방식이 RF-DC 전압 곱셈기의 효율에 어떤 영향을 미치는가?

연구 결과, 보조 블록이 주 정류 체인 MOS 트랜지스터의 게이트-소스 전압을 동적으로 제어하여 순방향 전류는 증가시키고 역방향 누설 전류는 감소시킨다. 이를 통해 900 MHz 주파수와 0 dBm 입력 전력에서 49.1%의 높은 전력 변환 효율을 달성한다.

Danial Khan; Hamed Abbasizadeh; Zaffar Hayat Nawaz Khan; Truong Thi Kim Nga; Sang Yun Kim; Ho Cheol Ryu; Kang Yoon Lee

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저자정보: Danial Khan (Sungkyunkwan University) Hamed Abbasizadeh (Sungkyunkwan University) Zaffar Hayat Nawaz Khan (Sungkyunkwan University) Truong Thi Kim Nga (Sungkyunkwan University) Sang Yun Kim (Sungkyunkwan University) Ho Cheol Ryu (Sungkyunkwan University) Kang Yoon Lee (Sungkyunkwan University)

저널정보: 대한전자공학회 대한전자공학회 학술대회 ICEIC 2017 International Conference on Electronics, Information, and Communication

발행연도: 2017.1

수록면: 441 - 444 (4page)

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In this paper, a RF-DC voltage multiplier is presented to efficiently convert RF signals to DC voltages. The proposed circuit uses an internal threshold voltage cancellation (IVC) scheme with auxiliary block to reduce the threshold voltage of forward-biased transistors and minimizes the reverse leakage current of the reverse-biased by dynamically controlling the gate-source voltage of the transistors in the main rectification chain. The proposed circuit is designed in 0.18 um CMOS technology. A three-stage voltage multiplier results in a maximum power conversion efficiency (PCE) of 49.1% at input power level of 0 dBm and at frequency of 900 MHz. The proposed circuit produces an output voltage of 4.94 V at 50 KΩ load.

#Voltage multiplier #Internal threshold voltage cancellation #RF energy harvesting #PCE

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