• 제목/요약/키워드: CMOS logic

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BiCMOS 회로의 고장 검출을 위한 테스트 패턴 생성 (Test Pattern Generation for Detection of faults in BiCMOS Circuits)

  • 신재흥;이병효;김일남;이복용
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 학술대회 논문집 전문대학교육위원
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    • pp.113-116
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    • 2003
  • BiCMOS circuit consist of CMOS part which constructs logic function, and bipolar part which drives output load. In this paper, proposes a method for efficiently generating test pattern which detect faults in BiCMOS circuits. In proposed method, BiCMOS circuit is divided into pull-up part and pull-down part, using structural property of BiCMOS circuit, and we generate test pattern using set theory for efficiently detecting faults which occured each divided blocks.

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저 전력 SoC를 위한 저 누설전류 특성을 갖는 Self-Timed Current-Mode Logic Family (Self-timed Current-mode Logic Family having Low-leakage Current for Low-power SoCs)

  • 송진석;공정택;공배선
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권8호
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    • pp.37-43
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    • 2008
  • 본 논문에서는 고속 동작에서 동적 전력 소비와 정적 전력 소비를 동시에 줄일 수 있는 self-timed current-mode Logic(STCML)을 제안한다. 제안된 로직 스타일은 펄스 신호로 가상 접지를 방전하여 로직 게이트의 누설 전류(subthreshold leakage current)를 획기적으로 감소시켰다. 또한, 본 로직은 개선된 self-timing buffer를 사용하여 동적모드 동작 시 발생되는 단락 회로 전류(short-circuit current)를 최소화하였다. 80-nm CMOS 공정을 이용하여 실시한 비교 실험 결과, 제안된 로직 스타일은 기존의 대표적인 current-mode logic인 DyCML에 비하여 동일한 시간 지연에서 26 배의 누설 전력 소비를 줄이고 27%의 동적 전력 소비를 줄일 수 있었다. 또한, 대표적인 디지털 로직 스타일인 DCVS와의 비교 결과, 59%의 누설 전력 소비감소 효과가 있었다.

Gate Overlap에 따른 나노선 CMOS Inverter 특성 연구 (Characteristics of Nanowire CMOS Inverter with Gate Overlap)

  • 유제욱;김윤중;임두혁;김상식
    • 전기학회논문지
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    • 제66권10호
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    • pp.1494-1498
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    • 2017
  • In this study, we investigate the influence of an overlap between the gate and source/drain regions of silicon nanowire (SiNW) CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor) inverter on bendable plastic substrates and describe their electrical characteristics. The combination of n-channel silicon nanowire field-effect transistor (n-SiNWFET) and p-channel silicon nanowire field-effect transistor (p-SiNWFET) operates as an inverter logic gate. The gains with a drain voltage ($V_{dd}$) of 1 V are 3.07 and 1.21 for overlapped device and non-overlapped device, respectively. The superior electrical characteristics of each of the SiNW transistors including steep subthreshold slopes and the high $I_{on}/I_{off}$ ratios are major factors that enable the excellent operation of the logic gate.

QCA 기반의 효율적인 PCA 구조 설계 (Design of PCA Architecture Based on Quantum-Dot Cellular Automata)

  • 신상호;이길제;유기영
    • 한국항행학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.178-184
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    • 2014
  • PCA에 기반을 둔 CMOS 소자 기술은 메모리 혹은 ALU 회로의 구현에 매우 효율적이다. 그러나 CMOS 소자 스케일링 기술의 한계로 인하여 이를 해결할 수 있는 새로운 기술의 필요성이 대두되었고, 양자점 셀룰러 오토마타(QCA; quantum-dot cellular automata)는 이를 해결할 수 있는 기술로 등장했다. 본 논문에서는 QCA에 기반을 둔 효율적인 PCA 구조를 설계한다. 설계하는 PCA 구조에서의 D 플립플롭과 XOR 논리게이트는 기존에 제안되었던 회로를 사용하고, 입력 제어 스위치와 규칙 제어 스위치는 QCA에 기반을 두고 새롭게 설계한다. 설계된 PCA 구조는 QCA디자이너를 이용하여 시뮬레이션을 수행하고, 그 결과를 기존의 것과 비교 및 분석하여 설계된 구조의 효율성을 확인한다.

Effect of Channel Variation on Switching Characteristics of LDMOSFET

  • Lee, Chan-Soo;Cui, Zhi-Yuan;Kim, Kyoung-Won
    • Journal of Semiconductor Engineering
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    • 제3권2호
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    • pp.161-167
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    • 2022
  • Electrical characteristics of LDMOS power device with LDD(Lightly Doped Drain) structure is studied with variation of the region of channel and LDD. The channel in LDMOSFET encloses a junction-type source and is believed to be an important parameter for determining the circuit operation of CMOS inverter. Two-dimensional TCAD MEDICI simulation is used to study hot-carrier effect, on-resistance Ron, breakdown voltage, and transient switching characteristic. The voltage-transfer characteristics and on-off switching properties are studied as a function of the channel length and doping levels. The digital logic levels of the output and input voltages are analyzed from the transfer curves and circuit operation. Study indicates that drain current significantly depends on the channel length rather than the LDD region, while the switching transient time is almost independent of the channel length. The high and low logic levels of the input voltage showed a strong dependency on the channel length, while the lateral substrate resistance from a latch-up path in the CMOS inverter was comparable to that of a typical CMOS inverter with a guard ring.

PSA-BiCMOS의 고온특성에 관한 연구 (High Temperature Characterization of PSA-BiCMOS)

  • 조정호;구용서안철
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.577-580
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    • 1998
  • This paper presents the characteristics of each MOS device and Bipolar device, then investigates about how these devices take effect on BiCMOS inverter from 300K to 470K. The turn-off and Logic swing characteristics of BiCMOS inverter are degraded by the electrical characteristics of the MOS to around 400K, but over that temperature enhanced by the characteristics of the Bipolar transistor.

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CMOS 표준셀의 자동설계 (An Automated Design of CMOS Standard Cells)

  • 김한흥;경종민
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.988-994
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    • 1986
  • We present an automated CMOS standard cell design mehtodology which generates a mask description in the CIF (Caltech Intermediate Form)from a user-given logic description and design rule. The resultant layout reflects the user's choice among N-well, P-well and twin-well process and user's decision whether the guard band is to be included or not. Noise margin of each cell was improved by carefully adjusting the channel width of P-FET.

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MOSFET 특성에 기초한 CMOS 디지털 게이트의 최대소모전력 예측모델 (Maximum Power Dissipation Esitimation Model of CMOS digital Gates based on Characteristics of MOSFET)

  • 김동욱;정병권
    • 전자공학회논문지C
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    • 제36C권9호
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    • pp.54-65
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    • 1999
  • 집적도 및 동작속도의 증가에 따라 설계과정에서 전력소모를 예측하는 것이 TTM(time to market)의 감소를 위해 중요한 문제로 대두되고 있다. 본 논문에서는 CMOS 게이트의 최대소모전력을 예측할 수 있는 예측모델을 제안하였다. 이 모델은 최대소모전력에 대한 계산모델이며, CMOS 게이트를 구성하는 MOSFET 및 게이트의 동작특성, 그리고 게이트의 입력신호 특성을 포함하여 형성하였다. 모델의 설정 절차로는, 먼저 CMOS 인버터에 대한 최대소모전력 예측모델을 형성하고, 다입력 CMOS 게이트를 CMOS 인버터로 변환하는 모델을 제안하여, 변환모델로 변환된 결과를 인버터의 최대소모전력 예측모델에 적용하는 방법을 택함으로서 일반적인 CMOS 게이트에 적용할 수 있도록 하였다. 제안된 모델을 $0.6{\mu}m$ 설계규칙으로 설계한 회로의 HSPICE 시뮬레이션 결과와 비교한 결과, 게이트 변환모델은 SPICE와 5%이내의 상대오차율을 보였으며, 최대소모전력 예측모델은 10% 이내의 상대오차율을 보여 충분히 정확한 모델임을 입증하였다. 또한 제안된 모델에 의한 계산시간이 SPICE 시뮬레이션보다 30배 이상의 계산속도를 보여, 전력예측을 위해 본 논문에서 제안한 모델이 매우 효과적임을 보였다.

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전류모드 CMOS에 의한 3치 가산기 및 승산기의 구현 (Implementation of Ternary Adder and Multiplier Using Current-Mode CMOS)

  • 성현경
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.142-144
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    • 2006
  • In this paper, the Ternary adder and multiplier are implemented by current-mode CMOS. First, we implement the ternary T-gate using current-mode CMOS which have an effective availability of integrated circuit design. Second, we implement the circuits to be realized 2-variable ternary addition table and multiplication table over finite fields GF(3) with the ternary T-gates. Finally, these operation circuits are simulated by Spice under $1.5{\mu}m$ CMOS standard technology, $1.5{\mu}m$ unit current, and 3.3V VDD voltage. The simulation results have shown the satisfying current characteristics. The ternary adder and multiplier implemented by current-mode CMOS are simple and regular for wire routing and possess the property of modularity with cell array.

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A 10-b 500 MS/s CMOS Folding A/D Converter with a Hybrid Calibration and a Novel Digital Error Correction Logic

  • Jun, Joong-Won;Kim, Dae-Yun;Song, Min-Kyu
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제12권1호
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    • pp.1-9
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    • 2012
  • A 10-b 500 MS/s A/D converter (ADC) with a hybrid calibration and error correction logic is described. The ADC employs a single-channel cascaded folding-interpolating architecture whose folding rate (FR) is 25 and interpolation rate (IR) is 8. To overcome the disadvantage of an offset error, we propose a hybrid self-calibration circuit at the open-loop amplifier. Further, a novel prevision digital error correction logic (DCL) for the folding ADC is also proposed. The ADC prototype using a 130 nm 1P6M CMOS has a DNL of ${\pm}0.8$ LSB and an INL of ${\pm}1.0$ LSB. The measured SNDR is 52.34-dB and SFDR is 62.04-dBc when the input frequency is 78.15 MHz at 500 MS/s conversion rate. The SNDR of the ADC is 7-dB higher than the same circuit without the proposed calibration. The effective chip area is $1.55mm^2$, and the power dissipates 300 mW including peripheral circuits, at a 1.2/1.5 V power supply.