• 한국통신학회논문지
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• 제41권4호
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• pp.454-460
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• 2016

광학 카메라 통신(OCC, Optical Camera Communication)은 기존의 광다이오드 기반 가시광통신(VLC)과는 다르게 카메라를 수신부로 사용하여 데이터를 수신한다. 특히, 카메라의 CMOS 이미지 센서의 셔터 동작방식인 롤링셔터의 원리를 이용하면 픽셀별로 다른 신호를 수신할 수 있으므로 데이터 속도를 개선할 수 있다. 본 연구에서는 카메라의 CMOS 이미지 센서를 사용하여 LED로부터 송신되는 고속 데이터의 이미지를 실시간으로 획득하고 이를 처리할 수 있는 알고리즘을 제안하였으며, 실험을 통해 성능을 검증하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제14권1호
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• pp.19-26
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• 2007

본 연구의 목적은 CMOS 이미지 센서용 Au 플립칩 범프와 전해 도금된 Au 기판 사이의 초음파 접합의 가능성 연구이다. 초음파 접합 조건을 최적화하기 위해서, 대기압 플라즈마 세정 후 접합 압력과 시간을 달리하여 초음파 접합 후 전단 시험을 실시하였다. 범프의 접합 강도는 접합 압력과 시간 변수에 크게 좌우되었다. Au 플립칩 범프는 상온에서 성공적으로 하부 Au 도금 기판과 접합되었으며, 최적 조건 하에서 접합 강도는 약 73 MPa이었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권1호
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• pp.65-70
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• 2006

인간의 눈은 넓은 영역의 빛의 밝기를 받아들이기 위해 log 응답 특성을 갖는 반면 이미지 센서는 제한된 dynamic range를 갖는다. 선형 ADC(analog-to-digital converter)를 적용한 일반적인 CMOS 이미지 센서는 이미지의 어두운 부분을 확실하게 나타나게 하기 위하여 이득을 높이며 일부 밝은 부분의 포화 현상을 막을 수는 없다. 감마 보정은 인간의 눈의 반응에 맞추는 본질적인 방법이다. 그러나 디지털 감마 보정은 ADC 해상도와 센서 자체의 dynamic range의 한계 때문에 이미지의 질을 떨어뜨린다. 본 논문은 아날로그 감마 보정을 수행하는 비선형 ADC를 사용한 CMOS 이미지 센서를 제안한다. 제안된 비선형 ADC를 적용한 CMOS 이미지 센서는 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하였다. 제안된 비선형 ADC CIS를 적용한 아날로그 감마 보정이 기존의 디지털 감마 보정 방법에 비해 질적으로 향상된 이미지를 보였는데 수치적으로 200mV 미만 픽셀 출력으로 이루어진 저조도 이미지에서의 peak-signal-to-noise ratio (PSNR)는 제안된 아날로그 감마 보정이 27.8dB, 디지털 감마 보정이 25.6dB로 측정되어 아날로그 감마 보정이 디지털 감마 보정에 비해 저조도 양자화 잡음을 $28.8\%$ 개선되었음을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.221-224
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• 2012

본 논문에서는 MEMS 가속도센서를 위한 CMOS 인터페이스 회로를 설계하였다. 설계된 CMOS 인터페이스 회로는 CVC(Capacitance to Voltage Converter), 그리고 SC-Integrator와 Comparator를 포함하는 ${\Sigma}{\Delta}$ Modulator로 구성되어 있다. 회로에 일정한 Bias를 공급할 수 있도록 Bandgap Reference를 이용하였으며, 저주파 잡음과 offset을 감소시키기 위하여 ${\Sigma}{\Delta}$ Modulator에 CHS(Chopper-Stabilization) 기법을 사용하였다. 그 결과 설계된 ${\Sigma}{\Delta}$ Modulator의 출력은 입력 전압 진폭이 100mV가 증가할 때 duty cycle은 10%의 비율로 증가하고, 전체 회로의 Sensitivity는 x, y축은 0.45V/g, z축은 0.28V/g의 결과를 얻을 수 있었다. 제안된 CMOS 인터페이스 회로는 CMOS 0.35um공정을 이용하여 설계되었다. 입력 전압은 3.3V이며, 샘플링 주파수는 2MHz이다. 설계된 칩의 크기는 PAD를 포함하여 $0.96mm{\times}0.85mm$이다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.8-16
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• 2020

본 논문에서는 polymerase chain reaction (PCR) 응용에 적합한 저잡음 CMOS 이미지 센서에 사용되는 컬럼-패러럴 analog-to-digital converter (ADC) 어레이를 위한 cascaded-of-integrator feedforward (CIFF) 구조의 단일 비트 2차 델타-시그마 모듈레이터를 제안하였다. 제안된 모듈레이터는 CMOS 이미지 센서에 입사된 빛의 신호에 해당하는 픽셀 출력 전압을 디지털 신호로 변환시키는 컬럼-패러럴 ADC 어레이를 위해 하나의 픽셀 폭과 동일한 10㎛ 컬럼 폭 내에 2개의 스위치드 커패시터 적분기와 단일 비트 비교기로 구현하였다. 또한, 모든 컬럼의 모듈레이터를 동시에 구동하기 위한 주변 회로인 비중첩 클록 발생기 및 바이어스 회로를 구성하였다. 제안된 델타-시그마 모듈레이터는 110nm CMOS 공정으로 구현하였으며 12kHz 대역폭에 대해 418의 oversampling ratio (OSR)로 88.1dB의 signal-to-noise-and-distortion ratio (SNDR), 88.6dB의 spurious-free dynamic range (SFDR) 및 14.3비트의 effective-number-of-bits (ENOB)을 달성하였다. 델타 시그마 모듈레이터의 면적 및 전력 소비는 각각 970×10 ㎛2 및 248㎼이다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권11호
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• pp.64-69
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• 2013

본 논문에서는 10-bit 해상도의 Two-Step Single-Slope A/D 변환기를 이용한 고속 CMOS Image Sensor(CIS)를 제안하였다. 제안하는 A/D 변환기는 5-bit coarse ADC 와 6-bit fine ADC 로 구성되어 있으며, 기존의 Single-Slope A/D 변환기보다 10배 이상의 변환속도를 나타내었다. 또한 고속 동작에서 적은 노이즈 특성을 갖기 위해 Digital Correlated Double Sampling(D-CDS) 회로를 제안하였다. 설계된 A/D 변환기는 0.13um 1-poly 4-metal CIS 공정으로 제작되었으며 QVGA($320{\times}240$)급 해상도를 갖는다. 제작된 칩의 유효면적은 $5mm{\times}3mm$ 이며 3.3V 전원전압에서 약 35mW의 전력소모를 나타내었다. 변환속도는 10us 이었으며, 프레임율은 220 frames/s으로 측정되었다.

• 센서학회지
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• 제26권3호
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• pp.155-159
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• 2017

The analog-to-digital converter (ADC) is an important component in various fields of sensor signal processing. This paper presents an expandable flash analog-to-digital converter (E-flash ADC) for sensor signal processing using a comparator, a subtractor, and a multiplexer (MUX). The E-flash ADC was simulated and designed in $0.35-{\mu}m$ standard complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) technology. For operating the E-flash ADC, input voltage is supplied to the inputs of the comparator and subtractor. When the input voltage is lower than the reference voltage, it is outputted through the MUX in its original form. When it is higher than the reference voltage, the reference voltage is subtracted from the input value and the resulting voltage is outputted through the MUX. Operation of the MUX is determined by the output of the comparator. Further, the output of the comparator is a digital code. The E-flash ADC can be expanded easily.

• 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.

• 전기전자학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.57-64
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• 2005

본 논문에서는 전류 테스팅을 이용하여 CMOS 집적회로에 존재하는 결함을 검출하는 내장형 전류 감지회로를 설계하였다. 이 회로는 일반적인 CMOS 공정으로 구현하였으며 결함전류와 기준전류를 전압으로 변환시켜 시험대상 회로의 결함을 고속으로 검출하며, 미세공정에도 적용가능한 회로이다 제안한 전류 감지회로는 전류원 내장으로 인한 추가적인 전력소모를 문제를 해결하였다. 제안한 회로의 정당성 및 효율성은 HSPICE를 이용한 시뮬레이션으로 그 타당성을 입증하였다. 제안한 전류 감지회로가 칩의 전체 면적에서 차지하는 면적소모는 시험대상회로에서 약 9.2%로, 내장형 전류 감지회로에 의한 면적소모는 무시할 만 하다. 제안한 회로는 Hynix O.35um 2-poly 4-metal N-Well 표준 CMOS 공정으로 제작하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.465-471
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• 2023

본 논문은 CMOS Image Sensor(CIS)에 사용되는 single-slope ADC(SS-ADC)의 노이즈와 출력의 지연을 개선한 비교기 구조를 제안한다. 노이즈와 출력의 지연 특성을 개선하기 위해 비교기의 첫 번째 단의 출력 노드와 두 번째 단의 출력 노드 사이에 커패시터를 삽입하여 miller effect를 이용한 비교기 구조를 설계하였다. 제안하는 비교기 구조는 작은 capacitor를 이용하여 노이즈와 출력의 지연 및 layout 면적을 개선하였다. Single slop ADC에서 사용되는 CDS 카운터는 T-filp flop과 bitwise inversion 회로를 사용하여 설계하였고 전력 소모와 속도가 개선되었다. 또한 single slop ADC는 analog correlated double sampling(CDS)와 digital CDS를 함께 동작하는 dual CDS를 수행한다. Dual CDS를 수행함으로써 fixed pattern noise(FPN), reset noise, ADC error를 줄여 이미지 품질이 향상된다. 제안하는 comparator 구조가 사용된 single-slope ADC는 0.18㎛ CMOS 공정으로 설계되었다.