• 제목/요약/키워드: CMOS logic

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트위스티드 다이오드 연결 구조를 이용한 저전압 스윙 도미노 로직 (A New Small-Swing Domino Logic based on Twisted Diode Connections)

  • 안상윤;김석만;장영조;조경록
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권4호
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    • pp.42-48
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    • 2014
  • 본 논문에서는, 트위스티드 연결구조를 이용한 새로운 저전압 스윙 도미노 로직 회로를 제안한다. 제안된 회로의 출력스윙 범위는 트위스티드 트랜지스터의 사이즈와 출력 캐패시턴스의 크기에 따라 조절가능하다. 제안된 회로를 적용한 리플캐리덧셈기(Ripple Carry Adder)는 도미노 CMOS로직에 비해 전력소비는 37%감소했고 전력 지연 곱(power-delay product)은 43%감소했다.

MOS 전류모드 논리회로를 이용한 저 전력 곱셈기 설계 (Design of a Low-Power Multiplier Using MOS Current Mode Logic Circuit)

  • 이윤상;김정범
    • 전기전자학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.83-88
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    • 2007
  • 이 논문은 MOS 전류모드 논리 (MOS current-mode logic circuit, MCML) 회로를 이용하여 저 전력 특성을 갖는 8${\times}$8 비트 병렬 곱셈기를 설계하였다. 이 8${\times}$8 병렬 곱셈기는 제안한 MCML 구조의 전가산기와 기존의 전가산기를 이용하여 설계하였다. 설계한 곱셈기는 기존 곱셈기에 비해 전력소모에서 9.4% 감소하였으며, 전력소모와 지연시간의 곱에서 11.7%의 성능향상이 있었다. 이 회로는 삼성 0.35${\mu}m$ 표준 CMOS 공정을 이용하여 설계하였으며, HSPICE를 통하여 검증하였다.

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A 1V 200-kS/s 10-bit Successive Approximation ADC

  • 어지훈;김상훈;장영찬
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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    • pp.483-485
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    • 2010
  • Rail-to-rail 입력 범위를 가지는 200kS/s 10-bit successive approximation (SA) ADC가 제안된다. 제안된 SA ADC는 DAC, 비교기, 그리고 successive approximation register (SAR) logic으로 구성된다. DAC는 전력소모를 줄이고 면적을 줄이기 위해 capacitor를 이용한 folded-type으로 구현되며, parasitic 성분에 의한 영향을 줄이기 위해 boosted NMOS switch를 사용한다. 또한 fully differential voltage-to-time converter를 이용하는 time-domain comparator를 제안한다. 이는 PSRR 및 CMRR을 향상시킨다. 또한 출력의 유효구간을 반으로 줄인 flip-flop을 사용함으로 SAR logic의 전력소모와 chip area를 줄인다. 제안된 SA ADC는 1V supply를 가지는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용한다.

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ROM 構造를 갖는 電流방식 COMS 回路에 依한 GF ( $2^m$ ) 上의 演算器 설계 (A Design of Adder and Multiplier on GF ( $2^m$ ) Using Current Mode CMOS Circuit with ROM Structure)

  • 유인권;성현경;강성수;김흥수
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제25권10호
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    • pp.1216-1224
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    • 1988
  • 本 論文에서는 多値論理 函數를 계산하기 위해 GF ($2^m$)上의 元素生成, 加算, 裵算 및 除算에 대한 알고리듬을 제시하고 이 알고리듬에 의한 加算과 裵算의 결과를 ROM 構造의 電流방식 CMOS 回路로 設計하였다. 제시된 황算 알고리듬은 GF ($2^m$)上에서 多値論理 函數의 계산에 있어서 표조사방법이나 유클리드 알고리듬이 要하는 많은 양의 계산을 決數 m의 증가에 관계없이 범용 컴퓨터를 이용해 비교적 용이하게 처리할 수 있다. 또한 제시한 ROM 構造의 電流방식 CMOS 回路로 대칭적 多値論理値表 回路設計에 적합하고 GF ($2^m$)上의 加算 및 裵算을 동시에 실현할 수 있다.

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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.

전류 모드 CMOS를 이용한 다치 FFT 연산기 설계 (Multiple-valued FFT processor design using current mode CMOS)

  • 송홍복;서명웅
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.135-143
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    • 2002
  • 본 논문에서는 전류모드 CMOS의 기본회로를 이용해 다치 논리(Multiple Valued Logic) 연산기를 설계하고자 한다. 우선, 2진(binary)FFT(Fast courier Transform)를 확장해 다치 논리회로를 이용해서 고속 다치 FFT 연산기를 구현하였다. 다치논리회로를 이용해서 구현한 FFT연산은 기존의 2치 FFT과 비교를 해 본 결과 트랜지스터의 수를 상당히 줄일 수 있으며 회로의 간단함을 알 수가 있었다. 또한, 캐리 전파 없는 가산기론 구현하기 위해서 {0, 1, 2, 3}의 불필요한(redundant) 숫자 집합을 이용한 양의 수 표현을 FFT회로에 내부적으로 이용하여 결선의 감소와 VLSI 설계시 정규성과 규clr성으로 효과적이다. FFT 승산을 위해서는 승산기의 연산시간과 면적을 다치 LUT(Look Up Table)로 이용해 승산의 역할을 하였다. 마지막으로 이진시스템(binary system)과의 호환을 위해 다치 하이브리드형 FFT 프로세서를 제시하여 2진 4치 부호기와 4치 2진 복호기 및 전류모드 CMOS회로를 사용하여 상호 호환성을 갖도록 설계를 하였다.

Micro Stacked Spiral Inductor를 이용한 6Gbps 1:2 Demultiplexer 설계 (A 6Gbps 1:2 Demultlplexer Design Using Micro Stacked Spiral inductor in CMOS Technology)

  • 최정명;범진욱
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권5호
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    • pp.58-64
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    • 2008
  • CMOS $0.18{\mu}m$ 공정을 이용하여 1.8V supply voltage에서 6Gbps 이상의 처리속도를 가지는 1:2 demultiplexer(DEMUX)를 구현하였다. 높은 동작속도를 위하여 Current mode logic(CML)의 Flipflop을 사용하였으며 추가적인 동작속도 향상을 위하여 On-chip micro stacked spiral inductor($10{\times}10{\mu}m^2$)를 사용하였다. 총 12개의 인덕터를 사용하여 $1200{\mu}m^2$의 면적증가만으로 Inductive peaking의 효과를 나타낼 수 있었다. Chip의 측정은 wafer상태로 진행하였고 Micro stacked spiral inductor가 있는 1:2 demultiplexer와 그것이 없는 1:2 demultiplexer를 비교하여 측정하였다. 6Gbps에서 측정결과 Micro stacked spiral inductor를 1:2 demultiplexer가 inductor를 사용하지 않은 구조보다 Eye width가 약3%정도 증가하였고 또한 Jitter가 43%정도 감소하여 개선효과가 있음을 확인하였다. 소비전력은 76.8mW, 6Gbps에서의 Eye height는 180mV로 측정되었다.

Analog Frond-End 내장형 전력선 통신용 CMOS SoC ASIC (Full CMOS PLC SoC ASIC with Integrated AFE)

  • 남철;부영건;박준성;허정;이강윤
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권10호
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    • pp.31-39
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    • 2009
  • 본 논문은 전력선 통신용(PLC) SoC ASIC으로 내장된 Analog Front-end(AFE)를 바탕으로 낮은 소비 전력과 저 가격을 달성할 수 있었으며, CMOS공정으로 구현된 AFE와, 1.8V동작의 Core Logic구동용 LDO, ADC, DAC와 IO pad를 구동하기 위한 LDO로 구성되어 있다. AFE는 Pre-amplifier, Programmable gain Amplifier와 10bit ADC의 수신 단으로 구성되며, 송신 단은 10bit differential DAC, Line Driver로 구성되어 있다. 본 ASIC은 0.18 um 1 Poly 5 Metal CMOS로 구현 되었으며, 동작전압은 3.3 V단일 전원만 사용하였고, 이때 소모 전력은 대기 시에 30mA이며, 동작 시 전력은 300mA으로 에코 디자인 요구를 만족하게 하였다. 본 칩의 Chip size는 $3.686\;{\times}\;2.633\;mm^2$ 이다.

데이터 패스 메가셀을 위한 BIST 구조 (BIST Architecture for Datapath Megacells)

  • 김형주;손일헌
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.1117-1120
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    • 1998
  • BIST architecture and circuit design are presented for the self-test of various datapath megacells including embedded SRAM, barrel shifter, adder and multiplier. The BIST architecture is composed of VCO, ROM, comparator and otehr control logic to measure the megacell' performance up to 300MHz. PC interface and control logic are also implemented to perform the manual testing of each megacell with various test patterns. The control logic was designed using VHDL and its circuit is synthesized using Synopsys for $0.6\mu$ 1-poly, 3-matal CMOS technology.

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새로운 구조의 전가산기 캐리 출력 생성회로 (A New Structural Carry-out Circuit in Full Adder)

  • 김영운;서해준;한세환;조태원
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권12호
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    • pp.1-9
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    • 2009
  • 가산기는 기본적인 산술 연간 장치로써, 산술 연산 시스템 전체의 속도 및 전력소모에 결정적인 역할을 한다. 단일 비트 전가산기의 성능을 향상시키는 문제는 시스템 성능 향상의 기본적인 요소이다. 주 논문에서는 기존의 모듈 I과 모듈III를 거쳐 출력 Cout을 갖는 XOR-XNOR 구조와는 달리 모듈 I을 거치지 않고 입력 A, B, Cin에 의해 모듈III를 거쳐 출력 Cout을 갖는 새로운 구조를 이용한다. 최대 5단계의 지연단계를 2단계로 줄인 전가산기를 제안한다. 따라서 Cout 출력속도가 향상되어 리플캐리 가산기와 같은 직렬연결의 경우 더욱 좋은 성능을 나타내고 있다. 제안한 1Bit 전가산기는 static CMOS, CPL, TFA, HPSC, TSAC 전가산기에 비해 좋은 성능을 가지고 있다. 가장 좋은 성능을 나타내는 기존의 전가산기에 비해 4.3% 향상된 지연시간을 가지며 9.8%의 향상된 PDP 비율을 갖는다. 제안한 전가산기 회로는 HSPICE 툴을 이용하여 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정에서 전력소모 및 동작속도를 측정하였으며 공급전압에 따른 특성을 비교하였다.