• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회
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• pp.439-440
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• 2018

본 논문에서는 차량용 레이더를 위한 저 위상잡음 24GHz CMOS 전압제어발진기를 제안한다. 이러한 회로는 1.8볼트 전원에서 동작하며, 낮은 위상잡음을 가지도록 설계되어 있다. 제안한 회로는 TSMC $0.13{\mu}m$ 고주파 CMOS 공정으로 구현되어 있다. 제안한 회로는 최근 발표된 연구결과에 비해 저 전력동작에서 저 위상잡음 및 낮은 잡음지수 특성을 보였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권5호
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• pp.143-152
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• 2004

새로운 구성의 저전력 광대역 바이폴라 전류 콘베이어(CCII)를 제안하고 이것을 이용한 유니버셜 계측 증폭기(UIA)를 설계하였다. 설계된 CCII는 정확한 전류 및 전압 전달특성과 낮은 전류 입력단자의 임피던스를 위해 종래의 AB급 CCII의 회로에 적응성 전류 바이어스 회로를 사용하였다. 설계된 UIA는 제안한 2개의 CCII와 4개의 저항기만으로 구성되며, 입력 신호의 선택과 저항기의 사용에 따라, 3가지 종류의 계측 증폭기를 실현할 수가 있다. 시뮬레이션 결과, 제안한 CCⅡ는 2.0Ω의 전류 입력 임피던스를 갖고, 이 CCII를 전압 증폭기로 응용할 때 0에서 50㎑까지의 주파수 범위에서 최대 60㏈의 이득을 갖고 있다는 것을 확인하였다. 또한, -100㎃에서 100㎃까지의 전류 범위에서도 우수한 전류 폴로워 특성을 갖고 있다는 것을 확인하였다. 설계된 UIA는 저항기의 정합에 관계없이 3가지 계측 기능을 갖고 있다는 것을 확인하였다. 완전-차동 전압 계측 증폭기로 사용할 때 0에서 100㎑까지의 주파수 범위에서 40㏈의 전압 이득을 갖고 있다. 공급 전압 ±2.5V에서 CCII와 UIA의 전력 소비는 각각 0.75㎽와 1.5㎽이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.458-461
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• 2015

본 논문에서는 저전압, 저전력 회로에 적합한 2가지 유형의 기준전압 발생회로와 1가지 유형의 기준전류 발생회로를 제안하고, $0.35{\mu}m\;CMOS$ 공정을 이용하여 설계하였다. 저전압, 저전력 특성을 얻기 위해 약반전(weak inversion) 영역에서 동작하는 MOS 트랜지스터를 사용하고, bulk-driven 기법을 이용하였다. 첫 번째 기준전압 발생회로는 1.2V의 공급전압에서 1.43uA의 전류를 소비하며, 585mV의 기준전압과 $6ppm/^{\circ}C$의 온도특성을 갖는다. 두 번째 기준전압 발생회로는 0.3V의 공급전압에서 48pW의 전력을 소비하며, 172mV의 기준전압과 $26ppm/^{\circ}C$의 온도특성을 갖는다. 기준전류 발생회로는 0.75V의 공급전압에서 246nA의 전류를 소비하며, 32.6nA의 기준전류와 $262ppm/^{\circ}C$의 온도특성을 갖는다. 모의실험을 통해 설계된 기준회로들의 성능을 검증하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권2호
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• pp.1-6
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• 2011

본 논문은 위상 변조를 이용한 직렬 인터페이스 입출력 회로를 설계 하였다. 설계된 직렬 입출력 인터페이스 회로는 수신부와 송신부로 구성되어 있다. 제안하는 위상변조 데이터 전송 방식은 상승 에지 위상은 고정시켜 클록 정보로 사용하고 하강에지 위상을 전송되는 데이터에 따라 변조하여 오프-칩 인터페이스에서도 적용 가능한 효율적인 데이터 전송 방식을 사용한다. 제안하는 회로는 16개의 하강 에지 위상을 사용하여 한 클록 주기마다 4비트씩 데이터를 전송함으로써 시스템에서 사용되는 클록 속도보다 4배 빠른 전송 속도를 갖는 저 전력 회로다. 본 논문에서는 0.13um CMOS 공정을 이용하여 설계 및 검증을 수행 하였고, 칩 면적 $2mm^2$ 하에서 1Gb/s 전송 속도와 12mW의 소비 전력을 갖는다.

• 전자공학회논문지C
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• 제36C권5호
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• pp.38-47
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• 1999

저전력을 실현하기 위하여 구조, 논리 및 트랜지스터레벨에서 16비트 덧셈기를 설계하였다. 기존의 ELM덧셈기는 입력 비트 패턴에 의해 계산되는 블록캐리발생신호 (block carry generation signal) 때문에 특정 입력 비트 패턴이 인가되었을 때에는 G셀에서 글리치(glitch)가 발생하는 단점이 있다. 따라서 구조레벨에서는 특정 입력 비트 패턴에 대해서 글리치를 피하기 위해 자동적으로 각각의 블록캐리발생신호를 마지막 레벨의 G셀에 전달하는 저전력 덧셈기 구조를 제안하였다. 또한, 논리레벨에서는 정적 CMOS(static CMOS)논리형태와 저전력 XOR게이트로 구성된 저전력 소모에 적합한 조합형 논리형태(combination of logic style)를 사용하였다. 게다가 저전력을 위하여 트랜지스터레벨에서는 각 비트 전파의 논리깊이(logic depth)에 따라서 가변 크기 셀들(variable-sized cells)을 사용하였다. 0.6㎛ 단일폴리 삼중금속 LG CMOS 표준 공정변수를 가지고 16비트 덧셈기를 HSPICE로 모의 실험한 결과, 고정 크기 셀(fixed-sized cell)과 정적 CMOS 논리형태만으로 구성된 기존의 ELM 덧셈기에 비해 본 논문에서 제안된 덧셈기가 전력소모면에서는 23.6%, power-delay-product면에서는 22.6%의 향상을 보였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권1호
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• pp.59-67
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• 2007

본 논문은 배터리를 사용하는 휴대 기기용 LCD driver IC를 위한 전류원 스위칭에 의한 저전력 듀얼레벨 저전압 차동신호 전송(DLVDS) 회로를 제안한다. 제안된 송신기는 기존의 DLVDS 회로의 송신기의 신호생성 방법을 개선하여 기존의 전송선 감소의 장점을 유지하면서 전력소모를 현저히 감소시켰다. 또한 개선된 신호생성 방법의 개선으로 인하여 디코딩이 변경되어 수신기 회로가 더 간단해졌다. 제안된 회로는 2.5V의 전원을 갖는 $0.25{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계 되었다. 제안된 회로의 시뮬레이션 결과는 800Mbps/2-line의 전송률, 송신기는 9mW, 수신기는 11.5mW의 전력소모를 나타내었으며, 기존의 DLVDS와 비교하여 약60% 전력소모가 감소했다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권7호
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• pp.455-463
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• 2001

본 논문에서는 많은 연산을 필요로 하는 디지털 필터의 저전력화를 위한 새로운 저전력 기법을 제안한다. 제안된 저전력 기법에서는 CSD (canonic signed digit)숫자의 유효 표현 범위를 결정하는 nonzero digit 와 ternary digit의 값에 따른 필터의 차단대역 특성 변화를 이용하여, 다단계의 필터 차단 대역 특성을 가지는 가변 CSD 계수를 얻고 이를 approximate processing 기법에 적용하였다. 제안된 저전력 필터 설계기법의 성능을 확인하기 위하여 4개의 필터 차단대역 특성을 사용하는 AC '97 과표본화 ADC용 decimation 필터의 설계에 적용하였다. Decimation필터 중 제안된 저전력 기법을 적용한 두 half-band 필터의 연산량은 제안된 기법을 적용하지 않은 경우에 비해 각각의 근사화 수준에서 단위 출력 샘플 당 63.5, 35.7, 13.9 %의 덧셈 연산만을 수행하여 필터의 출력을 얻을 수 있었다. Decimation 필터는 0.6㎛ CMOS SOG 라이브러리를 사용하여 제작·실험하였으며, 실험결과 입력 신호의 attenuation에 따라 전체 소모전력의 약 3.8 %에서 9 %의 소모전력이 감소되었음을 확인하였다. 제안된 가변 CSD 계수를 이용한 approximate processing 방식은 특히 음성 대역 및 오디오 대역의 신호처리와 과표본화 ADC/DAC의 decimation/interpolation과 같은 multirate 시스템에 적합하다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권4호
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• pp.72-83
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• 2002

본 논문에서는 공급 전압을 순수하게 소프트웨어적으로 제어함으로서, 하드웨어 구현이 간단하고 전력 소모를 효과적으로 줄이며 복잡한 인터페이스 회로가 필요 없는 새로운 저전력 VLSI 시스템 아키텍처를 제안하였다. 제안된 아키텍처는 클록 주파수-공급 전압 특성을 순수하게 소프트웨어적으로만 모델링하고, 시스템상의 여러 칩들에 대해서 각각 독립적으로 공급 전압을 제어하고, 주 클록 주파수 f/sub CLK/의 1/n인 f/sub CLK/, f/sub CLK/2, f/sub CLK/3...만을 클록 주파수로 허용하였다. 또한, 제안된 저전력 VLSI 시스템 아키텍처의 프로토타입 시스템을 제작하고 전력 소모를 측정하였다. 프로토타입 시스템은 기존의 상용 마이크로프로세서 평가 보드를 약간 수정하여 레벨 쉬프터와 전안 스위치와 같은 간단한 개별 소자만을 덧붙여서 제작되었으며, 0.58W이던 전력 소모가 0.12W로 감소함을 확인할 수 있었다.

• 전자공학회논문지C
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• 제35C권6호
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• pp.1-8
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• 1998

본 논문에서는 동일 칩 내부에 static CMOS와 하이브리드 로직 스타일(hybrid logic style)을 이용하여 저전력 8비트 ELM 덧셈기를 설계하였다. 두 개의 로직 스타일로 설계된 8비트 ELM 덧셈기는 0.8㎛ 단일 폴리 이중 금속, LG CMOS 공정으로 설계되어 측정되었다. 하이브리드 로직 스타일은 CCPL(Combinative Complementary Pass-transistor Logic), Wang's XOR 게이트와 ELM 덧셈기의 속도를 결정하는 임계경로(critical path)를 위한 static CMOS 등으로 구성된다. 칩 측정 결과, 전원 전압 5.0V에서 하이브리드로직으로 구현한 ELM 덧셈기가 static CMOS로 구현한 덧셈기에 비해 각각 전력소모 면에서 9.29%, 지연시간 면에서 14.9%, PDP(Power Delay Product)면에서 22.8%의 향상을 얻었다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제16권1호
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• pp.50-54
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• 2010

컨테이너 보안 장치(CSD)는 기존 RFID Tag와 달리 컨테이너 내부에 장착하여 물리적 보안을 강화하였고 데이터를 이중으로 암호화함으로써 정보에 대한 보안을 강화한 장치이다. CSD는 배터리로 동작하기 때문에 전원을 효율적으로 사용해야 한다. 따라서 수면 기간과 채널 탐색기간을 반복하는 저전력 메커니즘이 필요하다. 그러나 이들 기간을 조절함에 따라 에너지의 효율성과 네트워크 연결성의 trade-off가 발생한다. 본 논문에서는 저전력 CSD를 구현함에 있어 비컨 주기와 채널 탐색 기간을 조절하여 이 문제를 해결하고자 하였다. 그 결과 95% 이상의 네트워크 연결성을 보장하고 일반적인 AA 배터리를 장착하여 최대 16일의 수명을 보장하는 것을 볼 수 있었다.