• 제목/요약/키워드: 감지 증폭기

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DDI DRAM의 감지 증폭기에서 기생 쇼트키 다이오드 영향 분석 (Analysis of effect of parasitic schottky diode on sense amplifier in DDI DRAM)

  • 장성근;김윤장
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.485-490
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    • 2010
  • 본 논문에서는 버팅 콘택(butting contact) 구조를 갖는 DDI DRAM소자의 감지 증폭기의 입력 게이트 단의 모든 기생 성분을 포함한 등가 회로를 제안 하였다. 제안한 모델을 이용하여 기생 쇼트키 다이오드가 감지 증폭기 동작에 어떤 영향을 미치는지 분석하였다. 각각의 불량 가능성에 대해 감지 증폭기가 어떻게 동작하는지 분석하여 단측 불량 특성의 원인을 규명하였다. DDI DRAM에서 단측 불량 원인과 불량률의 온도 의존성은 감지 증폭기의 입력 게이트 단에 형성된 기생 쇼트키 다이오드 형성에 기인한 것으로 판단된다. 이러한 기생 쇼트키 다이오드는 게이트 입력에 기생 전압 강하를 야기하게 되고 결국 감지 증폭기의 노이즈 마진을 감소시켜 단측 불량률을 증가시킨다.

인 메모리 컴퓨팅을 위한 고속 감지 증폭기 설계 (Design of High-Speed Sense Amplifier for In-Memory Computing)

  • 김나현;김정범
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.777-784
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    • 2023
  • 감지 증폭기는 메모리 설계에 필수적인 주변 회로로서, 작은 차동 입력 신호를 감지하여 디지털 신호로 증폭하기 위해 사용된다. 본 논문에서는 인 메모리 컴퓨팅 회로에서 활용 가능한 고속 감지 증폭기를 제안하였다. 제안하는 회로는 추가적인 방전 경로를 제공하는 트랜지스터 Mtail을 통해 감지 지연 시간을 감소시키고, m-GDI(:modified Gate Diffusion Input)를 적용하여 감지 증폭기의 회로 성능을 개선하였다. 기존 구조와 비교했을 때 감지 지연 시간은 16.82% 감소하였으며, PDP(: Power Delay Product)는 17.23%, EDP(: Energy Delay Product)은 31.1%가 감소하는 결과를 보였다. 제안하는 회로는 TSMC의 65nm CMOS 공정을 사용하여 구현하였으며 SPECTRE 시뮬레이션을 통해 본 연구의 타당성을 검증하였다.

고속 저전압 스윙 온 칩 버스 (High Speed And Low Voltage Swing On-Chip BUS)

  • 양병도;김이섭
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제39권2호
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    • pp.56-62
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    • 2002
  • 문턱전압 스윙 드라이버(threshold voltage swing driver)와 이중 감지 증폭기 리시버(dual sense amplifier receiver)를 가진 새로군 고속 저전압 스윙 온 칩 버스 (on-chip BUS)를 제안하였다. 문턱전압 스윙 드라이버는 버스에서의 전압상승 시간을 CMOS 인버터(inverter) 드라이버에서의 약 30% 이내로 줄여주고, 이중 감지 증폭기 리시버는 감지 증폭기 리시버를 사용하는 기존의 저전압 스윙 버스들의 데이터 전송량을 두 배 향상시켜 준다. 문턱전압 스윙 드라이버와 이중 감지 증폭기 리시버를 모두 사용할 경우, 온 칩 버스에서 사용하는 기존의 CMOS 인버터와 비교하여 제안된 방식은 약 60%의 속도 증가와 75%의 소모전력 감소를 얻는다.

저 전력 전하 재활용 롬 구조 (A Low Power Charge Recycling ROM Architecture)

  • 양병도;김이섭
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권11호
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    • pp.821-827
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    • 2001
  • 새로운 저전력 전하 재활용 롬(charge recycling ROM) 구조를 제안하였다. 전하 재활용 롬은 전력 소모를 줄이기 위하여 전체 롬에서의 소모전력의 약90%를 소모하는 비트라인(bit line)에 전하 재활용 방식을 사용한 롬이다. 제안된 방식을 사용하였을 경우, 비트라인의 수가 무한이 많고 감지 증폭기(sense amplifier)가 무한히 미세한 전압차를 감지할 수 있다면, 롬의 비트라인은 전력을 거의 소모하지 않는다. 그러나, 실제 존재하는 감지 증폭기는 매우 작은 전압차를 감지할 수 없기 때문에, 롬에서의 전력 감소량은 제한된다. 모의 실험 결과는 전하 재활용 롬이 기존의 저 전력 콘택트 프로그래밍 롬(contact programming ROM)의 13% ∼ 78% 전력만을 소모함을 보여준다.

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통신정보용 광대역 저잡음 증폭단 설계 및 구현 (Design and Fabrication of wideband low-noise amplification stage for COMINT)

  • 고민호
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.221-226
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    • 2012
  • 본 논문에서는 광대역 (400 MHz~2000 MHz) 2단 증폭단을 설계, 제작 및 측정하였다. 제안한 증폭단은 새로운 구조의 이득제어 방식을 적용하여 고이득, 저잡음지수 및 높은 선형성 특성을 구현하였다. 증폭단은 공통 에미터 구조의 초단 증폭기 및 캐스코드 구조의 가변이득 증폭기. 입력신호의 크기를 감지하는 전력감지회로로 구성하였다. 제안한 증폭단은 설계 대역에서 전체이득 29 dB~37 dB, 잡음지수 1.5 dB을 나타내었고, 강전계 입력 조건에서 전력감지회로에서 발생되는 제어전압 2.0V인 조건에서 3차 상호변조 왜곡 신호의 크기는 측정 장비의 잡음레벨 보다 낮은 특성을 나타내어 높은 선형성 특성을 나타내었다.

수면상태 감지 시스템 개발에 관한 연구 (Studios on Development of Sleeping Patterns Sensing System)

  • 구윤서;이지형;류상욱;김경호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.477-478
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    • 2007
  • 본 논문에서는 압력 온도 센서를 이용하여 수면자의 수면상태를 인식하고 이를 감지할 수 있는 수면상태 감지 시스템을 제안하였다. 기존의 수면상태를 측정하는 방법에 있어 문제점으로 들 수 있는 고가의 장비, 측정의 불편 등을 해소하기 위해 사용이 간단한 Straingage 타입의 압력센서와 프로브 타입의 온도센서를 이용하여 저비용의 효율적인 시스템을 구현 하였고, 수면 매트에 실세 적용하여 그 유효성을 평가하였다. 제안된 시스템은 압력 온도센서를 이용해 수면 매트부, 센싱데이터를 감지 수집하여 수신된 데이터를 증폭하는 수면상태 감지정보 시스템부로 구성되었다. 시스템 구축을 위해 먼저, 수면 매트부는 비접촉 방식의 압력 온도 센서를 사용하였고, 수면상태 감지정보 시스템부는 미세한 변화를 보이는 데이터를 차등 증폭기 원리를 이용하여 증폭하였다. 센서가 수면자에 의해 변환할 때 발생되는 아날로그 신호를 검출 증폭한 후 감지하는 시스템이다. 본 연구에서 세안한 수면상태 감지 시스템을 이용하여 개인생환 습관인 수면시간을 실시간으로 감지하고 데이터화하여 수면자의 수면 상태를 파악하여 건강한 수면을 위한 방법을 권고할 수 있다. 향후 감지된 데이터를 이용해 실시간으로 가족들의 수면상태를 알릴 수 있는 헬스케어 모바일 응용 서비스로도 활용이 기대된다.

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Telescopic 증폭기를 이용한 고속 LVDS I/O 인터페이스 설계 (Design of a High-Speed LVDS I/O Interface Using Telescopic Amplifier)

  • 유관우;김정범
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권6호
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    • pp.89-93
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    • 2007
  • 본 논문은 3.3V, $0.35{\mu}m$ CMOS 기술을 이용하여 I/O 인터페이스를 설계, 검증하였다. LVDS (low-voltage differential signaling)는 차동전송 방식과 저 전압의 스윙으로 저 전력 고속의 데이터를 전송할 수 있다. 본 논문은 기존의 차동증폭기나 감지 증폭기를 사용한 LVDS와 달리 telescopic 증폭기를 이용하여 2.3 Gbps의 빠른 전송속도를 갖는 LVDS 고속 인터페이스를 구현하였다. LVDS의 표준을 모두 충족하였고 25.5mW의 전력소모를 갖는다. 이 회로는 삼성 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 설계하였으며, HSPICE를 통하여 검증하였다.

Fowler-Nordheim 스트레스에 의한 MOS 문턱전압 이동현상을 응용한 비교기 옵셋 제거방법 (New Method for Elimination of Comparator Offset Using the Fowler-Nordheim Stresses)

  • 정인영
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권3호
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    • pp.1-9
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    • 2009
  • 본 논문에서는 MOS 트랜지스터가 FN 스트레스에 의해 문턱전압이 이동하는 현상을 이용하여 비교기 회로의 옵셋을 제거하는 방법을 소개하고, 이를 비교기 회로의 성능개선에 적용해 보인 결과를 보인다. 옵셋이 성능을 저하시키는 대표적인 회로인 DRAM의 비트라인 감지증폭기에 적용하여 옵셋을 제거하는 방법을 설명하고, 테스트 회로를 제작 및 측정하는 실험을 통해서 이를 검증한다. 본 방식은 래치구조가 포함된 모든 형태의 비교기에 적용가능하며, 스트레스-패킷이라고 명명한 형태의 스트레스 바이어스 시퀀스를 통해 다양한 초기 옵셋값을 가지는 많은 숫자의 비교기가 동시에 거의 제로 옵셋으로 수렴할 수 있음을 보인다. 또한 이 방법을 비교기 회로에 적용하는데 있어서 고려해야 할 몇 가지 신뢰도 조건에 대해서도 고찰한다.

피드백 감지 회로 구조로 인한 향상된 Load Regulation 특성을 가진 LDO 레귤레이터 (LDO Regulator with Improved Load Regulation Characteristics and Feedback Detection Structure)

  • 정준모
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.1162-1166
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    • 2020
  • 본 논문에서는 피드백 감지 회로 구조로 인하여 향상된 load regulation 특성을 개선시킨 LDO를 제안하였다. LDO 레귤레이터 내부 오차증폭기의 출력단과 패스 트랜지스터의 입력단 사이에 제안된 feedback 감지 회로를 추가하여 출력에 들어오는 델타 값의 regulation을 개선시켜 기존의 LDO 레귤레이터보다 개선된 load Regulation 특성의 전압 값을 갖는다. 제안된 회로는 Cadence의 Spectre, Virtuoso 시뮬레이션을 이용하여 삼성 0.13um 공정에서 특성을 시뮬레이션 하였다.

CMOS 마이크로 습도센서 시스템의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of CMOS Micro Humidity Sensor System)

  • 이지공;이상훈;이성필
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.146-153
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    • 2008
  • 본 연구에서는 $0.8{\mu}m$ 아날로그 혼합 CMOS 기술에 의한 2단 연산 증폭기를 가진 집적화된 습도센서 시스템을 설계 및 제작하였다. 시스템은 28핀 및 $2mm{\times}4mm$의 크기를 가졌으며, 휘스톤 브릿지형 습도센서, 저항형 습도센서, 온도센서 및 신호의 증폭과 처리를 위한 연산증폭기를 단일 칩에 구성하였다. 기존의 CMOS 공정에 트렌치형의 감지 영역을 형성하기 위해 폴리-질화 에치 스탑 공정을 시도하였다. 이러한 수정된 기술은 CMOS 소자의 특성에 영향을 주지 않았고, 표준 공정으로 동일 칩 상에 센서와 시스템을 제작할 수 있도록 하였다. 연산증폭기는 이득 폭이 5.46 MHz 이상, 슬루율이 10 V/uS 이상으로 센서를 동작하기에 안정된 특성을 보였다. N형 습도감지 전계효과 트랜지스터의 드레인 전류는 상대습도가 10%에서 70%로 변화할 때 0.54mA에서 0.68 mA로 변화하였다.

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