Abstract
A wireless communication system is required to be implemented with the low power circuits because it uses a battery having a limited energy. Therefore, the current mode circuit has been studied because it consumes constant power regardless of the frequency change. However, the clock-feedthrough problem is happened by leak of stored energy in memory operation. In this paper, we suggest the current memory circuit to minimize the clock-feedthrough problem and introduce a technique for ultra low power operation by inducing dynamic voltage scaling. The current memory circuit was designed with BSIM3 model of $0.35{\mu}m$ process and was operated in the near-threshold region. From the simulation result, the clock-feedthrough could be minimized when designing the memory MOS Width of $2{\mu}m$, the switch MOS Width of $0.3{\mu}m$ and dummy MOS Width of $13{\mu}m$ in 1MHz switching operation. The power consumption was calculated with $3.7{\mu}W$ at the supply voltage of 1.2 V, near-threshold voltage.
무선통신시스템은 한정된 에너지를 갖는 배터리를 사용하기 때문에 저전력 회로로 구현되어야 하며, 이를 위하여 주파수와 상관없이 일정한 전력을 나타내는 전류모드 회로가 연구되어왔다. 본 논문에서는 초저전력 동작이 가능하도록 Dynamic Voltage Scaling 전원을 유도하며, 전류모드 신호처리 중 메모리 동작에서 저장된 에너지가 누설되는 Clock-Feedthrough 문제를 최소화하는 전류메모리 회로를 제안한다. $0.35{\mu}m$ 공정의 BSIM3 모델로 Near-threshold 영역의 전원 전압을 사용한 시뮬레이션을 진행한 결과, 1MHz의 스위칭 동작에서 $2{\mu}m$의 메모리 MOS Width, $0.3{\mu}m$의 스위치 MOS Width, $13{\mu}m$의 Dummy MOS Width로 설계할 때, Clock-Feedthrough의 영향을 최소화시킬 수 있었으며 1.2V의 Near-threshold 전원전압에서 소비전력은 $3.7{\mu}W$가 계산되었다.