• 전기전자학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.422-429
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• 2022

조도센서 칩은 아날로그 회로의 트리밍이나 디지털 레지스터의 초기 값을 셋팅하기 위해 소용량의 eFuse(electrical Fuse) OTP(One-Time Programmable) 메모리 IP(Intellectual Property)를 필요로 한다. 본 논문에서는 1.8V LV(Low-Voltage) 로직 소자를 사용하지 않고 3.3V MV(Medium Voltage) 소자만 사용하여 128비트 eFuse OTP IP를 설계하였다. 3.3V 단일 MOS 소자로 설계한 eFuse OTP IP는 1.8V LV 소자의 gate oxide 마스크, NMOS와 PMOS의 LDD implant 마스크에 해당되는 총 3개의 마스크에 해당되는 공정비용을 줄일 수 있다. 그리고 1.8V voltage regulator 회로가 필요하지 않으므로 조도센서 칩 사이즈를 줄일 수 있다. 또한 조도센서 칩의 패키지 핀 수를 줄이기 위해 프로그램 전압인 VPGM 전압을 웨이퍼 테스트 동안 VPGM 패드를 통해 인가하고 패키징 이후는 PMOS 파워 스위칭 회로를 통해 VDD 전압을 인가하므로 패키지 핀 수를 줄일 수 있다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권6호
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• pp.55-66
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• 2016

파워 게이팅은 반도체 칩의 누설전류(leakage current)를 감소시키는 데 효과적인 기술로 알려져 있으며, 전원 차단용 파워게이팅 셀 (power-gating cell, PGC)에서의 IR drop 증가로 인한 성능 및 신뢰성 저하에 대해 많은 연구가 이루어져왔다. 그러나 최신 공정에서는 트랜지스터 사이즈 감소 추세에도 불구하고 금속 배선의 스케일링이 제한됨에 따라, IR drop에 견고한 파워 게이팅 설계 시 셀 배치와 금속 배선 면적을 고려한 새로운 접근 방식이 필요하다. 본 논문에서는 셀 점유율(cell utilization)과 소모 전류에 근거한 로직 셀 배치 기법을 통해 PGC 면적 및 IR drop을 개선한 파워 게이팅 설계 방법을 제안한다. 28nm 공정으로 제조된 스마트폰용 어플리케이션 프로세서(Application processor, AP) 내 고속 디지털 코어에 적용한 결과 기존 PGC 배치 기법 대비 PGC 면적은 12.59~16.16%, 최대 IR drop은 8.49% 감소함을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권9호
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• pp.17-22
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• 2006

본 논문에서는 IEEE 802.11a/b/g 무선 랜을 위하여 고속 AFC 기법이 적용된 CMOS LC VCO의 설계를 다룬다. 1.8V $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하였으며, 현재 국제적으로 표준화가 진행된 모든 무선 랜 응용에 적합하도록 인덕터 및 캐패시터를 스위칭하는 방법으로 5.8GHz 대역, 5.2GHz 대역 및 2.4GHz 대역에서 동작하도록 설계하였다. 또한 주파수-전압 특성을 선형화하기 위하여 최적화된 버랙터 바이어싱 기법을 사용하였으며, 필요로 하는 모든 대역에서 저잡음 특성을 유지하기 위하여 4비트 캐패시터 뱅크를 사용하고, 광대역 디지털 주파수 검출기를 이용한 고속 AFC 기법을 구현하여 그 동작을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권8호
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• pp.107-112
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• 2016

원자력발전소의 안전필수 기능을 수행하는 계측제어 시스템은 원자로의 예상되는 과도상태가 발생되거나 설계기준사고의 결과를 완화하기 위해 원자로 및 주요 기기의 상태를 감시한다. 만일 원자로출력, 냉각재 온도, 또는 증기발생기 수위 등의 상태가 기 정해진 설정치에 도달하게 되면 정확하고 신속하게 원자로를 정지시키는 기능을 수행한다. 이러한 안전필수 시스템은 예상 가능한 사고로부터 인간과 자연을 보호하기 위한 중요 기능을 수행하는 디지털 제어시스템으로써, 비인가 된, 의도되지 않은 변경 등의 취약점으로 인해 신뢰성 있는 운영이 영향을 받지 않도록 보안성환경이 구축되어야 한다. 이러한 보안성환경은 관리적 조치와 기술적 조치를 통해 구현될 수 있다. 본 논문에서는 안전필수 기능을 수행하는 원전 계측제어 시스템의 제어용 소프트웨어 진단기능이 보안성환경을 구축하는 데 효과적인 설계방안인지를 평가하였다. 이를 위해, 제어용 소프트웨어의 무결성을 확인하는 순환잉여검사(CRC) 진단기능에 대한 모의실험을 수행하였다. 본 논문에서의 효과성 평가는 향후 안전필수기능을 수행하는 원전 계측제어 시스템의 설계 및 안전성 분석에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권8호
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• pp.18-21
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• 2009

ROM은 디지털 시스템에서 전력 소모가 크고 속도의 병목현상을 갖는 블록이다. 점증적인 시스템의 고속화에 따라 ROM 설계시 전력소모 감소와 동작 속도 향상이 요구 된다 FFT 및 FIR 필터에 적용되는 ROM은 주소를 순차적으로 접근하는 방식의 ROM이 필요하며, 본 논문에서는 순차적으로 주소를 접근하는 ROM을 설계할 때 기존의 ROM과 같은 값을 출력 하면서 저장되는 셀을 줄일 수 있는 방법을 제안하였다 이러한 방법을 이용하면 비트라인에 연결된 저장 셀 개수가 감소되며 따라서 비트라인의 커패시턴스 값이 감소된다 비트라인의 커패시턴스 값이 감소하면서 지연시간 및 파워가 감소한다. 논문에서 예제로 사용한 Fill 계수 저장용 ROM의 경우 제안한 알고리즘을 적용하였을 때 저장 셀 '1'이 최대 86.3% 감소함을 알 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.364-371
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• 2007

본 논문에서는 와이브로 기지국 시스템을 위한 고전력 PIN 다이오드 스위치와 고속 스위치 구동회로에 대한 설계와 측정 결과를 제공한다. 일반적인 전력용 팩키지 다이오드의 기생 인덕턴스에 의한 격리도 열화를 막고 다이오드 스위치의 전력 능력을 향상시키기 위해 칩 형태의 다이오드를 사용하였으며, 본딩 와이어에 의한 직렬 인덕턴스는 전송선로의 임피던스에 쉽게 흡수될 수 있도록 회로를 구성하였다. 구현된 스위치 모듈은 사용된 다이오드의 개수를 최대한 줄이면서 최대의 성능을 얻을 수 있도록 설계되었으며 2.35 GHz에서 써큘레이터의 손실을 포함하여 약 0.84 dB의 삽입 손실과 80 dB 이상의 격리도 특성을 보였다. 또한 TTL 신호를 통한 스위치 모듈의 제어를 위해 스위치 구동회로를 설계, 제작하였으며 스위칭 속도는 200 nsec로 측정되었다. 스위치 모듈은 디지털 변조된 고전력 신호에 의해 전력능력이 시험되었으며 70 W의 전력이 인가되는 경우에도 정상적으로 동작하는 특성을 보여주었다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권6호
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• pp.131-137
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• 2013

광각 카메라는 단 초점 렌즈를 장착하여 넓은 시야의 이미지를 처리하는데, 렌즈의 광학 문제로 인해 이미지에 베럴 왜곡(barrel distortion)이 발생한다. 본 논문에서는 베럴 왜곡을 실시간 디지털 신호처리를 통해 보정하기 위한 낮은 복잡도의 프로세서 구조를 제시하고 이를 실제 구현하여 유효성을 검증하였다. 제안하는 왜곡 보정 프로세서는 하드웨어 복잡도를 낮추기 위해서, 좌표 위치 보정에 필요한 계산을 점증적(incremental)으로 수행한다. 또한, 높은 보정 속도를 달성하기 위해 파이프 라인 구조로 설계하였다. 설계된 보정 프로세서는 $0.11{\mu}m$ complementary metal-oxide semiconductor(CMOS) 공정을 사용하여 14.3K의 논리 게이트로 구현되었다. $2048{\times}2048$ 픽셀 영상에 대하여, 최대 314MHz의 동작 주파수로 초당 74.86번의 속도로 보정이 가능하다.

• 문화기술의 융합
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• 제3권3호
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• pp.27-30
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• 2017

IoT는 다양한 분야에서 활용 될 수 있는 것은 센서의 역할이 가장 중요 하다고 볼 수 있다. 기존의 센서 정보를 주고 받는 통신 방식은 I2C로 대표적인 직렬 통신 방식이며 클럭과 데이터 2개의 핀을 사용하여 비교적 빠른 속도로 데이터를 전송하는 방식이다. IoT 분야에서 사용되는 사물들이 점차 경량화가 되어가고, 데이터 전송 정보의 양이 적어지면서 전송 속도 보다는 하드웨어의 단순화가 중요한 설계 요소가 되는 응용분야가 증가하고 있다. 본 논문에서는 기존 통신 방식을 분석하고 경량화를 위해 기존 2개의 핀을 사용하던 통신 방식에서 단일 핀을 사용하여, 데이터를 직렬로 송/수신하는 회로를 설계하고 아두이노로 구현 하였다. 제안된 단일 핀 직렬 통신으로 기대 할 수 있는 효과는 전력소모를 낮추어 줄 수 있으며 단순화를 통하여 기존의 디지털 센서분야 IoT 기기들에 적합하다.

• 전자공학회논문지C
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• 제36C권12호
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• pp.20-26
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• 1999

QPSK 통신 방식의 고속 통신 단말기에 필요한 저 전력 3V 6-bit 100MSPS CMOS ADC를 설계하였다. 제안된 ADC는 폴딩 블록, 래치 블록과 디지털 블록으로 구성하였다. 인터폴레이션 블록에서 pMOS를 전류원과 캐스코드형태로 합성하여 기존의 블록보다 선형적인 폴딩신호를 얻었으며 Kickback를 감소시키는 새로운 래치구조로 고속 ADC를 구현하였다. 설계된 칩의 Post-layout 시뮬레이션을 통하여 각 부분의 성능을 평가하였으며, 0.65um 2-poly 2-metal CMOS 공정으로 칩을 제작하였다. 제작된 칩은 대략 $1500{\mu}m{\times}1000{\mu}m$의 유효 칩 면적을 가지며, 실험결과 100MSPS의 속도로 3V 전원에서 40mW의 전력을 소모하며 INL은 ${\pm}0.6LSB$ 이내, DNL은 ${\pm}0.5LSB$ 이내, SNDR은 10MHz 입력 주파수에서 약 33dB의 실험결과를 얻었다.

• 방송공학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.95-106
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• 2017

디지털 방송 통신 기술의 발전에 따라 고화질 방송 서비스와 함께 컴패니언 스크린 서비스에 대한 관심이 높아지고 있다. 개인 모바일 디바이스 사용이 확산됨에 따라 주 스크린에서 양질의 방송을 제공 하는 것 뿐 아니라 세컨드 스크린에서 부가적인 가치를 창출하는 것도 중요하다. 본 논문에서는 사용자의 컨텍스트에 의거하여 적응적인 컴패니언 서비스를 만드는 플랫폼과 관련 저작 도구를 제안한다. 이를 위해 사용자의 상황에 기반하여 원격으로 리소스를 모으고 조합하여 적응적인 컴패니언 스크린 서비스를 공급하는 플랫폼을 설계하였고 실제 서비스 환경에 맞게 구현하였다. 제안하는 플랫폼은 사용자의 다양한 컨텍스트와 사업자의 요구를 고려하여 양질의 컨텐츠를 실시간 구성하고 사용자에게 제공할 수 있으며 플랫폼 기반 저작 도구는 숙련되지 않은 디자이너와 서비스 기획자도 적응적 컴패니언 스크린 서비스를 쉽고 빠르게 만들 수 있도록 한다. 설계한 플랫폼을 이용하여 인터랙티브 서비스 제공이 가능한 한국 UHD IBB 표준을 준수하는 컴패니언 스크린 서비스 컨텐츠를 만들고 시뮬레이션 하였다.