• 제목/요약/키워드: CMOS회로

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다중 문턱전압 CMOS를 이용한 저 전력 캐리 예측 가산기 설계 (Design of a Low-Power Carry Look-Ahead Adder Using Multi-Threshold Voltage CMOS)

  • 김동휘;김정범
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제15A권5호
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    • pp.243-248
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    • 2008
  • 본 논문은 다중 문턱전압 CMOS를 이용하여 저 전력 특성을 갖는 캐리 예측 가산기 (carry look-ahead adder)를 설계하였으며, 이를 일반적인 CMOS 가산기와 특성을 비교하였다. 전파 지연시간이 긴 임계경로에 낮은 문턱전압 트랜지스터를 사용하여 전파 지연시간을 감소시켰다. 전파 지연시간이 짧은 최단경로에는 높은 문턱전압 트랜지스터를 사용하여 회로전체의 소비전력을 감소시켰으며, 그 외의 논리블럭들은 정상 문턱전압의 트랜지스터를 사용하였다. 설계한 가산기는 일반적인 CMOS 회로와 비교하여 소비전력에서 14.71% 감소하였으며, 소비전력과 지연 시간의 곱에서 16.11%의 성능향상이 있었다. 이 회로는 삼성 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 설계하였으며, HSPICE를 통하여 검증하였다.

초고속 DRAM의 클록발생 회로를 위한 CMOS 전류원의 설계기법 (Design Methodology of the CMOS Current Reference for a High-Speed DRAM Clocking Circuit)

  • 김대정
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제37권2호
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    • pp.60-68
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    • 2000
  • 본 논문에서는 표준 메모리 공정에 구현이 가능한 CMOS 전류원의 설계 기법에 대해 논한다. 제안하는 설계기법은 자기바이어스 기법을 활용하여 공급전압의 변화에 대해 매우 좋은 특성을 갖고, 새로운 온도보상 기법을 통해 온도변화에 대한 출력전류 변이의 일차성분을 제거할 수 있으며, 칩 내의 전압잡음에 강한 새로운 전류감지 스타트업 회로를 포함한다. 이러한 CMOS 전류원의 회로설계 기법과 함께 제안된 CMOS 전류원을 초고속 DRAM의 클록 발생회로에 적용할 수 있는 방법에 대해서도 논의한다. 본 논문에서 제안된 CMOS 전류원의 설계기법은 해석적인 방법과 함께 회로 시뮬레이션을 통해 그 유용성을 입증한다.

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고 Testability를 위한 Domino CMOS회로의 설계 (On Designing Domino CMOS Circuits for High Testability)

  • 이재민;강성모
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.401-417
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    • 1994
  • 본 논문에서는 논리 모니터링 방식에 의해 stuck-at(s-at)고장, stuck-open(s-op)고장 및 stuck on(s-on) 고장을 검출하기 위한 Domino CMOS회로의 테스트용이화 셀계기법을 제안한다. Domino CMOS게이트내 nMOS트랜지스터들의 s-op고장과 s-on고장을 검출하기 위하여 한개의 pMOS 트랜지스터를 부가하고 단일 게이트 및 다단 Domino CMOS회로내 인버어터의 pMOS트랜지스터 s-on 고장을 검출하기 위해서 한개의 nMOS트랜지스터를 부가한가. 부가된 트랜지스터는 Domino CMOS를 테스트 모드에서 pseudo nMOS회로로 동작하도록 만든다. 따라서 일반 domino CMOS회로의 테스트 시 회로지연에 의한 오동작을 방지하는 선충전(precharge phase)과 논리결정(evaluation phase)의 이상(two-phase)동작을 필요로 하지 않아 테스트 시간과 테스트 생성의 복잡도를 줄일 수 있게 된다. 제안된 회로에서는 대부분의 고장들이 단일 테스트 패턴에 의해 검출되는데 이에따라 경로지연이나 타임스큐, 전하재분배 및 그리치 등에 의해 테스트가 무효화되는 것을 피할 수 있으며 테스트 패턴 생성을 위하여 기존의 자동 테스트패턴생성기(ATPG)를 이용할 수 있는 장점을 갖는다.

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고속 통신용 CMOS 4.5 Gb/s 인터페이스 회로 구현 (Implementation of CMOS 4.5 Gb/s interface circuit for High Speed Communication)

  • 김태상;김정범
    • 전기전자학회논문지
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    • 제10권2호통권19호
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    • pp.128-133
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    • 2006
  • 본 논문에서는 고속 통신용 인터페이스 회로를 RMVL(redundant multi-valued logic)을 이용하여 CMOS 회로로 설계하였다 설계한 1:4 디멀티플렉서 (demuitiplexer, serial-parallel convertor)는 직렬 데이터를 병렬 redundant 다치 데이터로 변환하는 부호화 회로와 redundant 다치 데이터를 병렬 이진 데이터로 변환하는 복호화 회로로 구성된다. 이 회로는 0.35um 표준 CMOS 공정을 이용하여 구현하였으며, 기존의 이진 논리회로보다 고속 동작을 한다. 이 회로는 3.3V의 공급전원에서 4.5Gb/s 이상의 동작속도와 53mW의 전력소모를 가지며, 동작속도는 0.35um 공정이 가지는 최대 주파수에 의해 제한된다. 설계한 회로가 높은 동작 주파수를 가지는 미세공정상에서 사용될 경우 100b/s 이상의 고속 통신용 인터페이스 구현이 가능하다.

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CMOS 공정을 이용한 온도 센서 회로의 설계 (A Design of Temperature Sensor Circuit Using CMOS Process)

  • 최진호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.1117-1122
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    • 2009
  • 본 논문에서는 온도 센서 및 온도 측정을 위한 제어회로를 설계하였다. 설계된 회로는 기존의 방법들과는 달리 일반적인 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 공정에서 추가 공정없이 제작 가능하도록 설계하였으며, 온도는 디지털 값으로 출력 되도록 구성하였다. 설계되어진 회로는 5volts 공급전압을 사용하였으며, 0.5${\mu}m$ CMOS 공정을 사용하였다. 온도 측정을 위한 회로는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어회로, VCO(Voltage controlled oscillator), 카운터 그리고 레지스터로 구성되어 있다. PWM 제어회로의 동작 주파수는 23kHz 이며, VCO의 동작 주파수는 416kHz, 1MHz, 2MHz를 사용하였다. 회로의 동작은 SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)를 사용하여 확인 하였다.

확장성 신뢰성 갖춘 양자 컴퓨터를 위한 CMOS 기반 제어 및 센싱 회로 기술 (CMOS Interconnect Electronics Architecture for Reliable and Scalable Quantum Computer)

  • 김주성;한정환;남재원;조건희
    • 전기전자학회논문지
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    • 제27권1호
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    • pp.12-18
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    • 2023
  • 각각의 큐빗(qubit)을 개별적으로 상온의 제어 회로에 연결하는 현재의 회로 기술은 양자 컴퓨터의 확장성, 신뢰성을 갖추는 데 있어 한계를 가지고 있으며, 집적도 측면에서 극저온의 CMOS 기술 기반 인터커넥트 회로 기술을 통해 기존 기술 대비 인터커넥트의 복잡도, 시스템 안정도 및 사이즈, 그리고 가격 경쟁력을 획기적으로 개선할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 외부의 전기적 자극에 민감하며 양자 상태를 일정 시간 이상 유지할 수 없는 큐빗의 특성으로 인한 문제를 극복하고, 확장성과 신뢰성을 양자 컴퓨터 실현을 위한 CMOS 기술 기반 집적화된 센싱 및 제어 회로 기술에 대해 소개한다.

CMOS OTA를 이용한 펄스폭 변조회로 (A Pulse With Modulation Circuit using CMOS OTA)

  • 이은진;김희준;정원섭
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제41권5호
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    • pp.43-48
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    • 2004
  • CMOS OTA를 이용한 PWM 회로를 제안하였다. 제안된 회로는 발진주파수가 공급전압 및 온도에 대한 의존성을 배제할 수 있고, OTA의 바이어스 전류에 의해 주파수를 선형적으로 제어할 수 있다는 특징을 갖는다. H-SPICE 시뮬레이션을 통하여 제안된 회로의 동작의 타당성을 입증하였고 0.35㎛ CMOS 공정에 의한 layout 결과도 함께 제시하였다.

온 칩 수정발진기를 위한 CMOS 온도 제어회로 (A CMOS Temperature Control Circuit for Direct Mounting of Quartz Crystal on a PLL Chip)

  • 박철영
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.79-84
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    • 2007
  • 본 논문에서는 CMOS를 이용한 온도 제어회로를 MOSIS의 0.25um-3.3V CMOS 설계규칙에 따라 설계하고 SPICE 시뮬레이션과 실험을 통하여 성능을 검토하였다. 설계된 회로는 $0^{\circ}C{\sim}150^{\circ}C$의 온도 범위에 대하여 출력 전압이 약 $13mV/^{\circ}C$로 변화하며 좋은 온도 선형성을 나타내었다. 또한, 바이어스 전압을 변화시키면 온도변화에 대한 출력전압의 변화량을 조정할 수 있다. 제안된 회로는 온 칩 수정발진회로의 설계 등에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

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고속 혼성모드 집적회로를 위한 온-칩 CMOS 전류 및 전압 레퍼런스 회로 (On-Chip Full CMOS Current and Voltage References for High-Speed Mixed-Mode Circuits)

  • 조영재;배현희;지용;이승훈
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제40권3호
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    • pp.135-144
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    • 2003
  • 본 논문에서는 고속 혼성모드 집적회로를 위한 온-칩(on-chip) CMOS 전류 및 전압 레퍼런스 회로를 제안한다. 제안하는 전류 레퍼런스 회로는 기존의 전류 레퍼런스 회로에서 부정확한 전류 값을 조정하기 위해 주로 사용되는 아날로그 보정 기법과는 달리 디지털 영역에서의 보정 기법을 사용한다. 또한, 제안하는 전압 레퍼런스 회로는 고속으로 동작하는 혼성모드 집적회로의 출력단에서 발생할 수 있는 고주파수의 잡음 성분을 최소한으로 줄이기 위해 고주파 신호 성분에 대해 작은 출력 저항을 볼 수 있는 구조의 레퍼런스 전압 구동회로를 사용한다. 이 레퍼런스 전압 구동회로는 전력 소모 및 칩 면적을 최소화하기 위해서 저 전력의 증폭기와 크기가 작은 온-칩 캐패시터를 사용하여 구현하였다. 제안하는 레퍼런스 회로는 0.18 um n-well CMOS 공정으로 설계 및 제작되었으며, 250 um x 200 um의 면적을 차지한다. 칩 제작 및 측정결과, 제안하는 전류 및 전압 레퍼런스 회로는 공급 전압 및 온도의 변화에 대해서 각각 2.59 %/V와 48 ppm/℃의 변화율을 보인다.

전류모드 CMOS에 의한 다치 연산기 구현에 관한 연구 (A Study on Implementation of Multiple-Valued Arithmetic Processor using Current Mode CMOS)

  • 성현경;윤광섭
    • 전자공학회논문지C
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    • 제36C권8호
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    • pp.35-45
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    • 1999
  • 본 논문에서는 $GF(p^m)$상에서 두 다항식의 가산 및 승산 알고리즘을 제시하였고, 가산 및 승산 알고리즘을 수행하는 전류 모드 CMOS에 의한 $GF(4^3)$상의 직렬 입력-병렬 출력 모듈 구조의 4치 연산기를 구현하였다. 제시된 전류 모드 CMOS 4치 연산기는 가산/승산 선택 회로, mod(4) 승산 연산 회로, mod(4) 가산 연산 회로를 2개 연결하여 구성한 MOD 연산회로, mod(4) 승산 연산 회로와 동일하게 동작하는 원시 기약 다항식 연산 회로에 의해 구현하였으며, PSpice 시뮬레이션을 통하여 이 회로들에 대하여 동작 특성을 보였다. 제시된 회로들의 시뮬레이션은 $2{\mu}m$ CMOS 기술을 이용하고, 단위 전류를 $15{\mu}A$로 하였으며, VDD 전압은 3.3V을 사용하였다. 본 논문에서 제시한 전류 모드 CMOS의 4치 연산기는 회선 경로 선택의 규칙성, 간단성, 셀 배열에 의한 모듈성의 이점을 가지며, 특히 차수 m이 증가하는 유한체상의 두 다항식의 가산 및 승산에서 확장성을 가지므로 VLSI화 실현에 적합할 것으로 생각된다.

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