• 전자공학회논문지SC
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• 제38권3호
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• pp.40-46
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• 2001

본 논문에서는 10개의 트랜지스터를 이용한 새로운 저전력 전가산기의 회로를 제안한다. 회로는 six-transistor CMOS XOR 회로를 기본으로 하여 XOR 출력뿐만 아니라 XNOR 출력을 생성하며, 전가산기를 구성하는 트랜지스터의 수를 줄임과 동시에 단락회로를 없앰으로써 저전력 설계에 유리하게 하였다. 실측 회로의 크기 평가를 위해서 0.65 ${\mu}m$ ASIC 공정으로 의해 레이아웃을 하고 HSPICE를 이용해서 시뮬레이션을 하였다. 제안한 가신기의 셀을 이용하여 2bit， 8bit 리플 캐리 가산기를 구성하여 소비 전력, 지연 시간, 상승시간, 하강시간에 대한 시뮬레이션 결과로 제안한 회로를 검증하였다. 25MHz부터 50MHz까지의 클럭을 사용하였다. 8bit 리플 캐리 전가산기로 구현하였을 때의 소모되는 전력을 살펴보면 기존의 transmission function full adder (TFA) 설계보다는 약 70% 정도, 그리고 14개의 transistor (TR14)[4]를 쓰는 설계보다는 약 60% 우수한 특성을 보이고 있다. 또한 신호의 지연시간은 기존의 회로, TFA, TR14 보다 1/2배 정도 짧고, 선호의 상승시간과 하강 시간의 경우는 기존 회로의 2${\sim}$3배 정도 빠르게 나타났다.

• 중소기업융합학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.25-30
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• 2016

본 논문에서는 최근 증가하고 있는 소지품의 분실 방지를 위한 소형 장치의 개발 결과를 제시하고 있다. 제안된 분실 방지 장치 개발을 위해 블루투스4.1 기반의 Slave와 Master로 구성되는 송수신회로로 구성된다. 그리고 저 전력 특성을 구현하기 위해 알고리즘 개발이 병행 되었다. 송수신회로는 블루투스4.1 기능을 지원하는 BoT CLE110 모듈을 사용하였으며, 장치의 제어를 위해 ATmega 328P-AU가 사용되었고 선형 레귤레이터로 LP3874EMP가 사용되었다. 설계된 제품의 소모 전력은 동작 상태에서 35mAh, MCU만 동작 할 경우 10mAh이다. 알람동작거리는 $10m{\pm}30%$, 실효복사전력은 10mW이하, 주파수대역은 블루투스 대역에서 26MHz 이하를 유지하도록 설계되었다. 그리고 Slave와 Master부의 배터리 수명을 연장하기 위한 알고리즘이 개발되었으며, 제품의 크기는 Master($45{\times}45{\times}15mm$), Slave($35{\times}35{\times}10mm$)로 사용자의 편의성을 확보하였다. 본 제품을 최적화 과정을 거쳐 손목시계형 분실 방지 장치로 상용화가 가능할 것으로 기대 된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.659-664
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• 2016

본 논문에서는 고속 동작과 저전력 동작을 요구하는 디지털 회로 시스템에 사용될 수 있는 Current-mode FIR Filter를 위한 OTA(:Operational Trans-conductance Amplifier) 회로를 제안한다. Current-mode 신호처리는 동작 주파수와 상관없이 일정한 전력을 유지하는 특징이 있기 때문에 고속 동작을 요구하는 디지털 회로 시스템의 저전력 동작에 매우 유용한 회로설계 기술이라고 할 수 있다. 0.35um CMOS 공정을 이용한 시뮬레이션 결과, Vdd=2V에서 전원 전압의 50%에 해당하는 약 1V의 Dynamic Range를 확보하였으며, 약 0~200uA의 출력전류를 확인하였다. 설계한 OTA 회로의 전력은 약 21uW가 계산되었으며, Active Layout 면적은 $71um{\times}166um$ 사이즈로 집적화에 유리할 것으로 기대된다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.53-59
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• 2017

본 논문에서는 회로에서의 지연 시간을 줄이기 위해서 사용되는 의사 NMOS (pseudo-NMOS) 구조를 결합한 새로운 지연 무관 방식의 고속 비동기 회로 설계를 제안하고자 한다. 기존의 대표적인 지연 무관 방식의 NCL 비동기 회로 설계는 고신뢰성, 저전력 그리고 반도체 공정 기술에 의존하지 않고 회로를 재사용할 수 있는 용이성 등 많은 장점을 가지고 있다. 그러나 기존의 NCL 게이트 셀들의 트랜지스터-레벨 구조들은 많은 복잡한 구조로 인해서 회로 지연의 증가를 가져온다. 따라서 본 논문에서는 고속의 새로운 NCL 게이트와 비동기 파이프라인(pipeline) 구조를 제안하였다. 제안된 방법은 SK-Hynix $0.18{\mu}m$ 공정에서 설계된 $4{\times}4$ 곱셈기를 통해서 적용되었고, 설계된 곱셈기는 모든 경우의 데이터 입력에 대한 전력과 지연이 측정되었고, 기존 NCL 방법과 비교되었다. 실험 결과는 제안된 NCL 구조가 기존의 NCL 구조보다 지연에서 85% 감소함을 보여주었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.257-262
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• 2010

본 논문에서는 5.25 GHz에서 넓은 이득 제어범위를 갖는 저전력 가변 이득 프론트-엔드를 설계하였다. 넓은 이득 제어범위를 갖기 위해, 제안된 저잡음 증폭에서는 가변이득 증폭기의 소스에 p-타입 트랜지스터를 연결하였다. 이 방법을 통해 증폭기의 바이어스 전류와 소스 임피던스를 동시에 조절할 수 있었다. 따라서 제안된 저잡음 증폭기는 넓은 이득 제어범위를 갖는다. 믹서에서는 입력 트랜스컨덕턴스단으로 p-타입 트랜지스터를 사용한 폴디드 구조가 제안되었다. 이 구조에서 믹서는 작은 공급 전압에서 각 단에 필요한 만큼의 전류만 흘려주기 때문에 저전력에서도 작동을 할 수 있다. 제안된 프론트-엔드는 최대 33.2 dB의 이득과 17 dB의 넓은 이득 제어범위를 갖는다. 이 때, 잡음지수와 IIP3는 각각 4.8 dB, -8.5 dBm을 갖는다. 이러한 동작을 하는 동안, 제안된 회로는 최대 이득상태에서 7.1 mW, 최소 이득상태에서 2.6 mW의 적은 전력을 소비한다. 시뮬레이션 결과는 TSMC $0.18\;{\mu}m$ CMOS 공정에서 Cadence를 이용하여 얻어졌다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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• pp.1205-1208
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• 2003

본 논문에서는 분할된 스캔을 이용한 저전력 BIST 구조를 제안한다. 제안하는 BIST는 내부 스캔 패스를 회로의 구조적인 정보와 테스트 패턴 집합의 특성에 따라 4개의 스캔 패스로 분할하고 일부 스캔 패스에만 입력패턴이 인가되도록 설계하였다. 따라서 테스트 패턴 입력 시에 스캔 패스로의 쉬프트 동작 수를 줄임으로써 회로 내부의 전체 상태천이 수를 줄일 수 있다. 또한 4개로 분할되는 스캔패스의 길이를 고려하여 각 스캔 패스에 대해 1/4의 속도로 낮춰진 테스트 클럭을 인가함으로써 전체 회로의 전력 소모를 줄일 수 있도록 하였다. ISCAS89 벤치마크 회로에 대한 실험을 통하여 제안하는 BIST 구조가 기존 BIST 구조에 비해 최대 21%까지 전력소모를 줄일 수 있음을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.67-68
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• 2013

저가형 저전력 LED 구동회로에서는 종종 직렬 저항을 이용한 전류 밸런스 회로를 사용한다. 이러한 회로에서 밸런싱 저항은 양산시 생기는 LED 순방향 전압의 편차에 관계없이 LED 스트링간의 전류 밸런싱을 유지시키는 역할을 한다. 본 논문에서는 직렬 저항의 공칭값과 공급 전압값을 최적설계 하기위한 효과적인 설계 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 몬테카를로 기법을 사용하여 순방향 전압의 통계적인 산포와 직렬저항 소자의 상용값 및 공차를 동시에 고려하고, 비용함수를 도입하여 회로 최적화를 진행한다. 기존의 설계 방법 대비 성능 개선 정도를 구체적인 설계사례를 통해 비교 분석함으로써 제안 방법을 검증한다.

• 전자공학회논문지C
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• 제36C권12호
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• pp.27-35
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• 1999

일반적으로 병렬 상관기 (correlator)는 대역확산 시스템의 전체 전력소모 중 많은 부분을 차지하며, 그의 주요 원인은 다수의 누적기에서 발생하는 전력소모에 기인한다. 본 논문에서는 이러한 병렬 상관기에 적합한 저 전력 소모 누적기를 제안한다. 제안된 누적기는 입력되는 데이터 값의 1의 개수를 비트별로 카운트하고 누적 완료 시에만 카운터 값들에 웨이트를 부가하여 가산함으로써 저 전력 동작을 구현한다. 제안된 누적기는 Cadence사의 Verilog-XL로 설계되고, 0.6u의 Standard Cell Library를 사용하여 Synopsys사의 Design Compiler로 로직 합성이 수행되었다. 시스템의 전력 시뮬레이션은 Apic사의 Powermill을 사용하였다. 시뮬레이션 결과, 제안된 누적기의 전력 소모는 기존의 누적기보다 22%까지 감소되었으며, 또한 최대 동작 주파수는 323%까지 향상되었다. 제안된 누적기로 구성된 병렬 상관기의 전력소모는 기존의 누적기를 사용한 병렬 상관기에 비교해서 22% 감소하였고, 기존의 수동병렬 상관기에 비교해서 43% 감소하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권6호
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• pp.28-36
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• 2008

본 논문에서는 UHF 대역 RFID 태그(tag) 칩을 위한 저전력 CMOS 아날로그 회로를 설계하였다. 설계된 아날로그 front-end 블록은 국제표준인 ISO/EC 18000-6C 표준규격을 따르며, 성능테스트를 위한 메모리 블록을 포함하고 있다. 모든 회로를 1V에서 동작하도록 하여 세부 회로들의 전력소모를 최소화 하였으며, 보다 적은 전류소모로 정확한 복조를 위해 전류 모드 슈미트 트리거를 이용한 ASK 복조기를 제안 하였다. 설계된 회로는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 칩으로 제작되었으며, 측정결과 최소 $0.25V_{peak}$ 입력으로 동작 가능하였고, 1V 전원전압에서 $2.63{\mu}A$의 전류소모를 갖는다. 칩 면적은 $0.12mm^2$이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권4호
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• pp.613-618
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• 2015

본 논문은 2단 플래시 A/D 변환기를 이용한 저전력 CMOS 플래시-SAR(successive approximation register)A/D 변환기를 제안한다. 전체 회로 구조는 상위 2비트 고속 플래시 A/D 변환기, 하위 8비트 저 전력 SAR A/D 변환기로 구성되어서 데이터 변환 클럭 수를 감소시켜서 변환속도를 향상시켰다. 또한 하위 8비트를 SAR 논리회로와 커패시터 D/A 변환기를 이용하여 저 전력으로 회로를 설계하였다. 제안 된 A/D 변환기는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 구현하였고 2MS/s의 변환속도를 갖으며 9.16비트의 ENOB(effective number of bit)이 측정되었다. 면적과 전력소모는 각각 $450{\times}650{\mu}m^2$와 $136{\mu}W$이고 120fJ/step의 FoM을 갖는다.