• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제14권4호
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• pp.383-390
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• 2014

This paper presents an excitatory CMOS neuron oscillator circuit design, which can synchronize two neuron-bursting patterns. The excitatory CMOS neuron oscillator is composed of CMOS neurons and CMOS excitatory synapses. And the neurons and synapses are connected into a close loop. The CMOS neuron is based on the Hindmarsh-Rose (HR) neuron model and excitatory synapse is based on the chemical synapse model. In order to fabricate using a 0.18 um CMOS standard process technology with 1.8V compatible transistors, both time and amplitude scaling of HR neuron model is adopted. This full-chip integration minimizes the power consumption and circuit size, which is ideal for motion control unit of the proposed bio-mimetic micro-robot. The experimental results demonstrate that the proposed excitatory CMOS neuron oscillator performs the expected waveforms with scaled time and amplitude. The active silicon area of the fabricated chip is $1.1mm^2$ including I/O pads.

• 한국정보기술응용학회:학술대회논문집
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• 한국정보기술응용학회 2005년도 6th 2005 International Conference on Computers, Communications and System
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• pp.103-106
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• 2005

This paper reports design and fabrication of CMOS temperature sensor circuit using MOSIS 0.25um CMOS technology. The proposed circuit has a temperature coefficient of $13mV/^{\circ}C$ for a wide operating temperature range with a good linearity. This circuit may be applicable to the design of one-chip IC where quartz crystal resonator is directly mounted on CMOS oscillator chips.

• 전자공학회논문지SC
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• 제40권4호
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• pp.275-281
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• 2003

0.5㎛ 2중 폴리 CMOS 공정을 이용하여 새로운 뉴럴 오실레이터를 설계, 제작하였다. 제안하는 뉴럴 오실레이터는 트랜스콘덕터 및 캐패시터와 비선형 가변 부성저항으로 이루어진다. 뉴럴 오실레이터의 입력단으로 사용되는 비선형 가변 부성저항은 정귀환의 트랜스콘덕터와 가우시안 분포의 전류전압 특성을 지니는 범프 회로를 이용하여 구현하였다. 또한 SPICE 모의실험을 통하여 제안한 오실레이터의 특성분석 후 집적회로 설계를 실시하였다. 한편 흥분성 및 억제성 시냅스로 연결된 4개의 뉴럴 오실레이터로 간단한 신경회로망을 구성하여 그 특성을 확인하였다. 집적회로로 제작된 뉴럴 오실레이터에 대하여 ± 2.5 V 전원 조건하에서 측정된 결과를 분석하고 모의실험 결과와 비교한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권4호
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• pp.42-50
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• 2003

본 논문에서는 시스템의 클럭을 안정적으로 공급하는 집적화 한 내장형 RC oscillator의 구현에 관한 논문이다. 기존의 RC oscillator는 온도에 따라 주파수변화가 약 15%정도 변화가 있는데 이는 온도에 따른 저항값의 변화와 schmit trigger의 기준전압이 온도에 따라 변화하기 때문이다. 본 연구에서는 온도에 따른 주파수 변화를 최소화하는 방법으로 CMOS bandgap과 온도에 따른 전류의 변화를 이용하였다. CMOS bandgap으로 기준 전압을 얻고 온도에 따라 증가하는 전류원과 온도에 따라 감소 하는 전류원을 서로 합하면 온도에 따라 일정한 전류를 얻어 주파수의 변화를 약 3%이내로 유지하는 회로를 제안한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.2081-2086
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• 2015

링 발진기를 이용한 온도센서를 공급전압 1.5volts를 사용하여 0.18㎛ CMOS 공정으로 설계하였다. 온도센서는 온도가 변화하더라도 일정한 출력주파수를 가지는 링 발진기와 온도가 증가하면 출력주파수가 감소하는 링 발진기를 이용하여 설계하였다. 온도를 디지털 값으로 변환하기 위해 온도에 무관한 링 발진기의 출력 신호는 카운터의 클럭 신호로 사용하였으며, 온도에 따라 변화하는 링 발진기의 출력신호는 카운터의 인에이블 신호로 사용하였다. 설계된 회로의 HPICE 시뮬레이션 결과 회로의 동작온도가 -20℃에서 70℃까지 변화할 때 온도 에러는 -0.7℃에서 1.0℃ 이내였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2004년도 춘계종합학술대회
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• pp.682-684
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• 2004

Random Telegraph Signal(RTS)에 의한 1/f 잡음이 CMOS Ring Oscillator의 Phase Noise와 Jitter에 미치는 영향을 조사한다. 7단 Ring Oscillator의 각 노드에 병렬 연결된 10개의 Piece-Wise-Linear 전류원이 RTS 신호를 모델링 한다. RTS 전류원의 진폭과 Time Constant를 변화시키면서 Ring Oscillator 출력의 FFT 및 전력 스팩트럼 밀도, Jitter를 관찰한다. RTS 전류원의 진폭은 Phase Noise의 폭을 증가시키고 결과적으로 Jitter의 크기도 증가 시키는 것이 확인 되었다. 그리고 RTS Time Constant가 짧아질수록 출력 신호의 FFT peak의 폭이 커지고 Cycle to Cycle Jitter 값이 증가하였다.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제55권8호
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• pp.399-403
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• 2006

An accurate constant output voltage provided by the analog memory cell may be used by the low power oscillator to generate an accurate low frequency output signal. This accurate low frequency output signal may be used to maintain long-term timing accuracy in host devices during sleep modes of operation when an external crystal is not available to provide a clock signal. Further, incorporation of the analog memory cell in the low power oscillator is fully implementable in a 0.35um Samsung standard CMOS process. Therefore, the analog memory cell incorporated into the low power oscillator avoids the previous problems in a oscillator by providing a temperature-stable, low power consumption, size-efficient method for generating an accurate reference clock signal that can be used to support long sleep mode operation.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.39-44
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• 2013

본 논문에서는 BGR과 ADC를 사용하여 Temperature Compensation 기능을 가진 Relaxation Oscillator를 제안한다. Relaxation Oscillator는 전류조절을 통해 주파수를 결정한다. 제안하는 Relaxation Oscillator는 온도에 따른 출력 주파수를 보상하기 위하여 온도에 따른 ADC 및 BGR의 출력 코드를 사용하여 전류를 조절한다. 제안하는 Relaxation Oscillator는 CMOS 0.35 ${\mu}m$ 공정으로 설계되었으며, 면적은 $240{\mu}m{\times}210{\mu}m$ 이다. 전류 소모는 공급전압인 5 V에서 600 ${\mu}A$이며, 온도에 대한 출력 주파수는 ${\pm}1%$이내의 정확도를 가진다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.591-600
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• 2010

본 논문에서는 TSMC 0.13 ${\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 3가지 종류의 근거리 레이더용 저전력 교차 결합 전압 제어 발진기를 설계, 제작하였다. 기본적인 교차 결합 전압 제어 발진기는 24.1 GHz를 중심으로 발진하도록 설계되었고, 이를 기본으로 저전력 동작을 위한 subthreshold 발진기가 설계되었다. 특히 큰 트랜지스터를 사용해야 하는 subthreshold 발진기에서 기생 캐패시터에 의해 발진 주파수가 낮아지는 문제점을 개선하기 위해 이중 공진 회로 구조를 발진기에 사용하는 것이 시도되었다. 제작된 CMOS 전압 제어 발진기는 종류에 따라 1 MHz offset 주파수에서 -101~-103.5 dBc/㎐의 위상 잡음, -11.85~-15.33 dBm의 출력 전력, 그리고 475~852 MHz의 주파수 조정 범위들을 보였다. 전력 소모 측면에서는 기본적인 발진기가 5.6 mW를 사용하였고, 저 전력 subthreshold 회로는 3.3 mW를 사용하였다. 이중 공진 회로 구조의 subthreshold 발진기는 기본 발진기와 유사한 주파수 조정 범위를 유지하면서 상대적으로 작은 전력을 소모하고 개선된 위상 잡음 특성을 보였으며, 1 mW DC 전력 기준의 figure-of-merit(FOM)이 약 3 dB 가량 개선되어 -185.2 dBc의 값을 가졌다.

• 디지털산업정보학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.11-25
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• 2023

With the increasing advancement of VLSI technology, health care system is also developing to serve the humanity with better care. Therefore, biomedical implantable devices are one of the amazing important invention of scientist to collect data from the body cell for the diagnosis of diseases without any pain. This Biomedical implantable transceiver circuit has several important issues. Oscillator is one of them. For the design flexibility and complete transistor-based architecture ring oscillator is favorite to the oscillator circuit designer. This paper represents the design and analysis of the a 9-stage CMOS ring oscillator using cadence virtuoso tool in 180nm technology. It is also designed to generate the carrier signal of 403.5MHz frequency. Ring oscillator comprises of odd number of stages with a feedback circuit forming a closed loop. This circuit was designed with 9-stages of delay inverter and simulated for various parameters such as delay, phase noise or jitter and power consumption. The average power consumption for this oscillator is 9.32㎼ and average phase noise is only -86 dBc/Hz with the source voltage of 0.8827V.