• Title/Summary/Keyword: CMOS Integrated Circuits

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LTPS TFT 논리회로 성능향상을 위한 전류모드 논리게이트의 설계 방법 (Design Method of Current Mode Logic Gates for High Performance LTPS TFT Digital Circuits)

  • 이준창;정주영
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권9호
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    • pp.54-58
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    • 2007
  • LTPS TFT의 개발과 성능 향상은 패널에 다양한 디지털 회로를 내장하는 SOP의 비약적 발전에 기여하였다. 본 논문에서는 일반적으로 적용되는 낮은 성능의 CMOS 논리게이트를 대체할 수 있는 전류모드 논리(CML) 게이트의 설계 방법을 소개한다. CML 인버터는 낮은 로직스윙, 빠른 응답 특성을 갖도록 설계할 수 있음을 보였으며 높은 소비전력의 단점도 동작 속도가 높아질수록 CMOS의 경우와 근사해졌다. 아울러 전류 구동능력을 키울 필요가 없는 까닭에 많은 수의 소자가 사용되지만 면적은 오히려 감소하는 것을 확인하였다. 특히 비반전 및 반전 출력이 동시에 생성되므로 noise immunity가 우수하다. 다수 입력을 갖는 NAND/AND 및 NOR/OR 게이트는 같은 회로에 입력신호를 바꾸어 구현할 수 있고 MUX와 XNOR/XOR 게이트도 같은 회로를 사용하여 구현할 수 있음을 보였다. 결론적으로 CML 게이트는 다양한 함수를 단순한 몇가지의 회로로 구성할 수 있으며 낮은 소비전력, 적은 면적, 개선된 동작속도 등을 동시에 추구할 수 있는 대안임을 확인하였다.

가변주파수 스위칭 DC-DC 컨버터용 집적회로를 위한 기능 회로 설계 (A Functional Circuits Design of Variable Frequency Switching type DC-DC Converter Integrated Circuit)

  • 이준성
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권1호
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    • pp.139-144
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    • 2016
  • 본 논문은 가변 스위칭 주파수 PFM을 이용한 DC-DC 변환기의 집적회로 개발 시, 적용 가능한 주요 기능 블록의 설계에 관한 것이다. DC전압 변환 시 부하에 공급되는 전류가 작거나 출력전압이 설정값 근처에 도달했을 때 PFM 모드로 동작시켜 전력변환 효율을 높일 수 있다. PFM DC-DC 변환기 구현에 필요한 PFM 신호 발생회로, PFM 주파수 제어기, 출력전압감지회로 그리고 과전류보호회로를 설계하였다. 설계를 위한 공정파라미터는 내압 12[V], 최소선폭 $0.35[{\mu}m]$, 2P_2M CMOS 공정을 사용하였다.

Electro-Thermal Modeling and Experimental Validation of Integrated Microbolometer with ROIC

  • Kim, Gyungtae;Kim, Taehyun;Kim, Hee Yeoun;Park, Yunjong;Ko, Hyoungho
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제16권3호
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    • pp.367-374
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    • 2016
  • This paper presents an electro-thermal modeling of an amorphous silicon (a-Si) uncooled microbolometer. This modeling provides a comprehensive solution for simulating the electro-thermal characteristics of the fabricated microbolometer and enables electro-thermal co-simulation between MEMS and CMOS integrated circuits. To validate this model, three types of uncooled microbolometers were fabricated using a post-CMOS surface micromachining process. The simulation results show a maximum discrepancy of 2.6% relative to the experimental results.

SCF 시스템의 AAF와 SMF 집적화 설계 (The Design for AAF and SMF Integrated Circuits of SCF System)

  • 조성익;신홍규;김동용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.781-786
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    • 1994
  • 본 논문에서는 SCF의 입력신호를 제한하여 혼성왜곡을 방지하고, 출력 신호파형을 평활처리 할 수 있도록 연속시간 능동 RC 필터로 구성된 AAF와 SMF의 설계방법을 제시하였다. 그 후 연속시간 능동 RC 필터로 설계된 AAF 와 SMF를 ORBIT 2 m CMOS n-well 공정으로 집적화하여 실험특성을 SPICE 결과와 비교 검토하였다.

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원전용 IC를 위한 CMOS 디지털 논리회로의 내방사선 모델 설계 및 누적방사선 손상 분석 (A Radiation-hardened Model Design of CMOS Digital Logic Circuit for Nuclear Power Plant IC and its Total Radiation Damage Analysis)

  • 이민웅;이남호;김종열;조성익
    • 전기학회논문지
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    • 제67권6호
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    • pp.745-752
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    • 2018
  • ICs(Integrated circuits) for nuclear power plant exposed to radiation environment occur malfunctions and data errors by the TID(Total ionizing dose) effects among radiation-damage phenomenons. In order to protect ICs from the TID effects, this paper proposes a radiation-hardening of the logic circuit(D-latch) which used for the data synchronization and the clock division in the ICs design. The radiation-hardening technology in the logic device(NAND) that constitutes the proposed RH(Radiation-hardened) D-latch is structurally more advantageous than the conventional technologies in that it keeps the device characteristics of the commercial process. Because of this, the unit cell based design of the RH logic device is possible, which makes it easier to design RH ICs, including digital logic circuits, and reduce the time and cost required in RH circuit design. In this paper, we design and modeling the structure of RH D-latch based on commercial $0.35{\mu}m$ CMOS process using Silvaco's TCAD 3D tool. As a result of verifying the radiation characteristics by applying the radiation-damage M&S (Modeling&Simulation) technique, we have confirmed the radiation-damage of the standard D-latch and the RH performance of the proposed D-latch by the TID effects.

자기 띠 저장 시스템을 위한 혼성 신호 칩 (A Mixed-Signal IC for Magnetic Stripe Storage System)

  • 임신일;최종찬
    • 전기전자학회논문지
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    • 제2권1호
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    • pp.34-41
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    • 1998
  • 자기 띠 저장 시스템에서 데이터를 저장하고 복원할 수 있는 칩을 구현하였다. 구현된 칩은 아날로그 회로와 디지털 회로가 한 칩안에 같이 내장되어 있으며 F/2F 인코딩과 디코딩을 동시에 지원한다. 아날로그 부분은 초단 앰프, 첨두치 검출기, 비교기, 기준전압 생성회로 등으로 구현 되었으며 디지탈 회로 부분은 기준 윈도우 신호 발생부, F/2F 신호 길이를 측정하는 up/down 계수부, 비트 에러 검출부 및 기타 제어(control) 회로 등을 포함한다. 검출되는 신호특성을 파악하여 아날로그 회로부 설계를 최적화 함으로써 기존의 시스템에서 흔히 쓰이는 AGC(automatic gain control) 회로를 제거하였다. 또 일정한 비트의 길이를 초과한 파손 비트 또는 다분할로 파손된 비트 등을 감지한 경우 신속하게 기준 비트를 재 설정함으로서 데이터의 오인식을 없애주는 회로를 제안하였다. 제안된 회로는 $0.8{\mu}m$ CMOS N-well 일반 공정을 이용하여 구현 되었으며 3.3 V에서 부터 7.5 V의 공급 전압 범위에서 동작하도록 설계 되었다. 5 V의 전원 공급시 약 8 mW의 소모 전력을 보여 주고 있으며 칩 면적은 패드를 포함하여 $3.04mm^2(1.6mm{\times}1.9mm)$이다.

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Integration of 5-V CMOS and High-Voltage Devices for Display Driver Applications

  • Kim, Jung-Dae;Park, Mun-Yang;Kang, Jin-Yeong;Lee, Sang-Yong;Koo, Jin-Gun;Nam, Kee-Soo
    • ETRI Journal
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    • 제20권1호
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    • pp.37-45
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    • 1998
  • Reduced surface field lateral double-diffused MOS transistor for the driving circuits of plasma display panel and field emission display in the 120V region have been integrated for the first time into a low-voltage $1.2{\mu}m$ analog CMOS process using p-type bulk silicon. This method of integration provides an excellent way of achieving both high power and low voltage functions on the same chip; it reduces the number of mask layers double-diffused MOS transistor with a drift length of $6.0{\mu}m$ and a breakdown voltage greater than 150V was self-isolated to the low voltage CMOS ICs. The measured specific on-resistance of the lateral double-diffused MOS in $4.8m{\Omega}{\cdot}cm^2$ at a gate voltage of 5V.

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Time-Domain Analog Signal Processing Techniques

  • Kang, Jin-Gyu;Kim, Kyungmin;Yoo, Changsik
    • Journal of Semiconductor Engineering
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    • 제1권2호
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    • pp.64-73
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    • 2020
  • As CMOS technology scales down, the design of analog signal processing circuit becomes far more difficult because of steadily decreasing supply voltage and smaller intrinsic gain of transistors. With sub-1V supply voltage, the conventional analog signal processing relying on high-gain amplifiers is not an effective solution and different approach has to be sought. One of the promising approaches is "time-domain analog signal processing" which exploits the improving switching speed of transistors in a scaled CMOS technology. In this paper, various time-domain analog signal processing techniques are explained with some experimental results.

1.5kW급 System Power Module용 Power Factor Correction IC 설계 (Design of Power Factor Correction IC for 1.5kW System Power Module)

  • 김형우;서길수;김기현;박현일;김남균
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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    • pp.499-500
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    • 2008
  • In this paper, we design and implement the monolithic power factor correction IC for system power modules using a high voltage(50V) CMOS process. The power factor correction IC is designed for power applications, such as refrigerator, air-conditioner, etc. It includes low voltage logic, 5V regulator, analog control circuit, high-voltage high current output drivers, and several protection circuits. And also, the designed IC has standby detection function which detects the output power of the converter stage and generates system down signal when load device is under the standby condition. The simulation and experimental results show that the designed IC acts properly as power factor correction IC with efficient protective functions.

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High Performance Current-Mode DC-DC Boost Converter in BiCMOS Integrated Circuits

  • Lee, Chan-Soo;Kim, Eui-Jin;Gendensuren, Munkhsuld;Kim, Nam-Soo;Na, Kee-Yeol
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제12권6호
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    • pp.262-266
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    • 2011
  • A simulation study of a current-mode direct current (DC)-DC boost converter is presented in this paper. This converter, with a fully-integrated power module, is implemented by using bipolar complementary metal-oxide semiconductor (BiCMOS) technology. The current-sensing circuit has an op-amp to achieve high accuracy. With the sense metal-oxide semiconductor field-effect transistor (MOSFET) in the current sensor, the sensed inductor current with the internal ramp signal can be used for feedback control. In addition, BiCMOS technology is applied to the converter, for accurate current sensing and low power consumption. The DC-DC converter is designed with a standard 0.35 ${\mu}m$ BiCMOS process. The off-chip inductor-capacitor (LC) filter is operated with an inductance of 1 mH and a capacitance of 12.5 nF. Simulation results show the high performance of the current-sensing circuit and the validity of the BiCMOS converter. The output voltage is found to be 4.1 V with a ripple ratio of 1.5% at the duty ratio of 0.3. The sensing current is measured to be within 1 mA and follows to fit the order of the aspect ratio, between sensing and power FET.