• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권10호
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• pp.1804-1809
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• 2006

본 고에서는 디지털 회로의 저 전력소모의 설계와 구현에 관련된 디지털 전대역 회로 설계를 통해서 전반적인 전력 소모의 방법론과 이의 특성을 고찰하고자 한다. 디지털 집적회로의 설계는 광대하고 복잡한 영역이기에 우리는 이를 저전력 소모의 전반적인 회로 설계에 한정할 필요가 있다. 여기에는 로직회로의 합성과, 디지털 전대역 회로설계에 포함되어 있는 입력 clock 버퍼, 레치, 전압 Regulator, 그리고 케페시턴스와 전압기가 0.12 마이크론의 기술로 0.9V의 전압과 함께 쓰여져서 동적 그리고 정적 에너지 소모와 압력, 가속, Junction temperature 등을 모니터 할 수 있게 되어 있다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제44권3호
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• pp.12-22
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• 2007

본 논문에서는 잉여수체계(Residue Number System)를 이용하여 고속의 디지털 신경회로망을 제안하고 이를 구현하기 위한 중요연산부인 고속의 디지털 뉴런프로세서를 설계하였다. 설계된 디지털 뉴런프로세서는 잉여수계를 이용한 MAC 연산기와 혼합계수 변환을 이용한 시그모이드 함수 연산 부로 구성되며, 설계된 회로는 VHDL로 기술하였고 Compass 툴로 합성하였다. 실험결과, 본 논문에서 설계한 디지털 뉴런프로세서는 19.2nsec의 속도를 보였으며, 실수연산기로 설계한 뉴런프로세서에 비하여 약 50%정도 하드웨어 크기를 줄일 수 있었다. 본 논문에서 설계한 뉴런프로세서는 실시간 처리를 요하는 병렬분산처리 시스템에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권10호
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• pp.39-46
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• 2005

휴대용 전자제품의 증가에 따라 배터리의 사용 시간을 증가시키기 위한 파워메니지먼트 회로의 설계는 매우 중요해 지고 있다. 이에 따라 switching power supply, 특히 DC-DC 변환기의 필요성은 더욱 커지고 있다. 기존 DC-DC 변환기용 컨트롤로 칩들은 순수한 아날로그 방식으로 설계되어 왔었다. 본 논문에서는 아날로그 방식의 단점을 극복하기 위한 디지털방식 컨트롤러 칩의 제작 및 측정된 연구 결과를 소개한다. 디지털 컨트롤러의 장점으로는 설계시간이 빠르고, 설계 변경을 쉽게 할수 있다는 점이다. 그러나 DC-DC 컨버터의 최종 출력 전압은 아날로그 전압이기 때문에, 아날로그를 디지털로 변환해 주는 장치가 디지털 컨트롤러에는 필수적이다. 본 논문에서는 기존의 flash 방식의 데이터 변환기 대신에 회로설계가 단순화된 델타시그마 모듈레이션을 사용하여 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하였다. 개발된 CMOS 컨트롤로 칩은 테스트 보드 측정을 통하여 성공적인 동작이 검증되었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.162-168
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• 2005

본 논문에서는 전력변환회로를 위한 디지털 전류모드제어기를 소신호 모델식을 기반으로 하여 설계한다. 다양한 응용 가능성을 내포하고 있는 디지털 제어기를 전류모드제어를 사용하는 전력변환회로의 설계에 응용한다. 전력변환회로의 상태평균화 기법을 적용한 연속 시간 소신호 모델을 이용함으로써 부스트, 벅, 벅-부스트 컨버터에 모두 적용 가능한 디지털 전류모드제어기를 설계하고, 설계한 제어기는 모든 시비율 동작 조건에서 안정함을 확인한다. 16bit DSP 마이크로프로세서인 TMS320LF2406A를 사용하여 설계된 디지털 제어기를 구현하고, 아날로그제어기를 이용한 전류모드제어에서의 동작 조건에 따른 불안정성 문제를 해결할 수 있음을 실험을 통해 확인한다.

• 실천공학교육논문지
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• 제9권1호
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• pp.41-48
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• 2017

본 논문에서는 기초 디지털 논리 회로 실습 교육 과정을 설계하기 위해, 디지털 출력을 갖는 아두이노 프로그래밍을 통한 디지털 논리회로 제어 방법을 제안하였다. 디지털 논리회로와 아두이노 프로그래밍 실습은 국내 교육과정의 고등학교 및 대학교의 공학 계열 학과에서 필수 교육과정으로 지정하고 있다. 하지만 실제 실습에는 디지털 논리회로와 아두이노 프로그래밍이 결합된 예제가 부족하고, 디지털 논리회로를 설계하고 오실로스코프 보다 저가의 비용으로 실험할 수 있는 교육 과정이 부족하다. 이에 본 논문에서는 이 문제를 해결하는 디지털 출력 명령을 통한 아두이노 프로그래밍을 통해, 디지털 논리회로를 제어하고 실습해보는 한 학기 기간의 기초 디지털 논리 회로 실습 교육 과정을 제안하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권5호
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• pp.11-11
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• 2001

본 논문에서는 카운터와 커패시터를 사용하여 시간 정보로부터 디지털 출력 값을 얻을 수 있는 새로운 시간-디지털 변환기를 제안하였다. 기존의 시간-디지털 변환회로의 경우 디지털 출력 값을 얻기 위해서는 입력 신호가 인가된 후 입력 시간보다 더 긴 공정시간이 필요하였다. 또한 입력 신호의 시간 간격에 무관하게 카운터의 클럭 주파수가 일정하여 변환된 디지털 값의 분해도는 항상 일정하였다. 그러나 본 논문에서 제안한 시간-디지털 변환 회로는 입력 신호가 인가됨과 동시에 지연시간 없이 디지털 출력 신호를 얻을 수 있으며, 또한 수동소자의 값을 변화시킴으로서 원하는 입력 시간 영역과 분해도를 쉽게 구현할 수 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.193-197
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• 2017

본 논문에서는 델타 시그마를 이용하여 고분해능의 주파수 튜닝 범위를 가지는 저전력 디지털 주파수 합성기를 제안한다. 의료 기기용 센서 장치는 배터리 사용 시간의 제약으로 인해 저전력, 고성능 RF (Radio Frequency) 트랜시버를 필요로 한다. 반도체 공정의 미세화로 인한 디지털 회로 설계 기법의 발전으로, 이전의 아날로그 회로 설계의 한계를 극복하고, 고성능의 집적화가 가능해 지고 있다. 따라서, 전력 소모를 줄이기 위해 디지털 회로 기반의 주파수 합성기를 설계했다. 높은 주파수 분해능을 가지기 위해 델타 시그마 변조기를 링 발진기에 적용하여, 소수부 튜닝을 구현했다. 모의실험을 통해 제안된 구조가 전력 및 분해능에서 우수한 성능을 보임을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.89-94
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• 2009

본 논문에서는 경로수 ${\zeta}$로 주어진 DCG(Directed Cyclic Graph)의 입출력간의 연관관계를 고효율디지털논리회로로 설계하는 알로리즘과 DCG의 각 노드들에 코드를 할당하는 알고리즘을 제안하였다. 본 논문에서는 기존 알고리즘의 문제점을 도출한 후, 다른 접근방법으로써 DCG의 경로수로 부터 행렬방정식을 유도한 후 이를 통해 DCG의 경로수에 따른 회로설계 알리즘을 제안하였으며, 설계된 회로와 함께 DCG의 특성을 만족하도록 노드들에 대한 코드를 할당하는 알고리즘을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 고효율디지털논리회로설계 알고리즘은 기존의 알고리즘으로는 가능하지 않았던 경로수의 DCG에 대하여 회로설계가 가능하게 되었고, 보다 최적화된 디지털논리회로를 구현할 수 있음을 확인하였다. 본 논문에서 제안한 회로설계 알고리즘을 통해 임의의 자연수를 경로수로 갖는 DCG에 대한 설계가 가능하며, 입출력단자 수의 감소. 회로구성의 간략화, 연산속도의 향상과 비용감소 등의 잇점이 있고, 예제를 통해 본 논문에서 제안한 알고리즘의 적합성과 타당성을 검증하였다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제47권2호
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• pp.1-7
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• 2010

이 논문에서는 PLL에 기반한 주파수 합성기의 구현에 있어서 전력 소모를 줄이기 위한 저전력 디지털 PLL의 구조 및 설계에 대하여 기술한다. 제안된 구조의 디지털 PLL에서는 초기 주파수 비교를 위하여 광대역 디지털 로직 직교상관기를 사용 하고, 최종 주파수 비교를 위하여 저전력 특성을 갖는 협대역 디지털 로직 직교상관기를 사용하여 디지털 제어 발진기의 주파수가 제어되도록 하였다. 또한 동작하지 않는 디지털 블록의 전력을 최소화하는 회로 기법을 적용함으로써 대기 전력 소모를 추가적으로 줄일 수 있도록 하였다. 제안된 디지털 PLL의 동작 및 저전력 특성은 MOSIS 1.8V $0.35{\mu}m$ CMOS 공정 조건에서 MyCAD를 이용한 설계 및 모의실험을 통해 검증하였으며, 20% 정도의 전력 소모 감소 효과를 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.245-252
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• 2003

디지털 보정 기능을 갖는 CMOS 압력 센서의 인터페이스 회로를 설계하였다. 인터페이스 회로는 아날로그 부분과 디지털 부분으로 구성되어 있다. 아날로그 부분은 센서로부터 발생한 약한 신호를 증폭시키는 역할을 담당하고 디지털 부분은 온도 보상 및 오프셋 보정 기능을 담당하며 센서 칩과 보정을 조정하는 마이크로컨트롤러와의 통신을 담당한다. 디지털 부분은 I2C 직렬 인터페이스, 메모리, 트리밍 레지스터 및 제어기로 구성된다. I2C 직렬 인터페이스는 IO 핀 수 및 실리콘 면적 면에서 실리콘 마이크로 센서의 요구에 맞게 최적화 되었다. 이 설계의 주요 부분은 최적화된 I2C 프로토콜을 구현하는 제어 회로를 설계하는 것이다. 설계된 칩은 IDEC의 MPW를 통하여 제작되었다. 칩의 테스트를 위하여 테스트 보드를 제작하였으며 테스트 결과 예상한대로 디지털 보정기능이 잘 수행됨을 확인하였다.