• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.883-890
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• 2015

반도체 공정 기술의 발전으로 하나의 칩에 많은 코어가 포함되고 있으며, 전력이나 클럭 스큐 문제들을 해결하기 위한 방안으로 다른 주파수나 위상차를 가지고 있는 여러 개의 클럭을 사용하는 GALS 기법이 사용되고 있다. GALS에서는 송수신부 사이에서 동기화 문제를 해결하기 위하여 동기회로가 사용된다. 본 논문에서는 180nm CMOS 공정 파라미터를 사용하여 온도, 전원전압, 트랜지스터의 크기에 따라 동기회로 설계에 필요한 DFF의 준비시간(setup time)과 유지시간(hold time)를 측정하였다. HSPICE의 이분법을 이용한 모의실험 결과에서 준비시간과 유지시간의 크기는 전원 전압의 크기에 반비례하고, 온도에 비례하였다. 그리고 유지시간은 음의 값으로 측정되었다.

• ETRI Journal
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• 제30권2호
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• pp.249-254
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• 2008

In this paper, we demonstrate an electrically band-limited carrier-suppressed return-to-zero (EB-CSRZ) signal generator operating up to a 10 Gbps data rate comprising a single-stage Mach-Zehnder modulator and a wideband signal mixer. The wideband signal mixer comprises inverter stages, a mixing stage, and a gain amplifier. It is implemented by using a 0.13 ${\mu}m$ CMOS technology. Its transmission response shows a frequency range from DC to 6.4 GHz, and the isolation response between data and clock signals is about 21 dB at 6.4 GHz. Experimental results show optical spectral narrowing due to incorporating an electrical band-limiting filter and some waveform distortion due to bandwidth limitation by the filter. At 10 Gbps transmission, the chromatic dispersion tolerance of the EB-CSRZ signal is better than that of NRZ-modulated signal in single-mode fiber.

• ETRI Journal
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• 제43권5호
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• pp.900-908
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• 2021

This paper proposes thermometer-code latches having five and six transistors for unidirectional and bidirectional thermometer-code shift-registers, respectively. The proposed latches omit the set and reset transistors by changing from two supply voltage nodes to the set and reset signals in the cross-coupled inverter. They set or reset the data by changing the supply voltage to ground in either of two inverters. They reduce the number of transistors to five and six compared with the conventional thermometer-code latches having six and eight transistors, respectively. The proposed thermometer-code latches were simulated using a 65 nm complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) process. For comparison, the proposed and conventional latches are adapted to the 64 bit thermometer-code shift-registers. The proposed unidirectional and bidirectional shift-registers occupy 140 ㎛² and 197 ㎛², respectively. Their consumption powers are 4.6 ㎼ and 5.3 ㎼ at a 100 MHz clock frequency with the supply voltage of 1.2 V. They decrease the areas by 16% and 13% compared with the conventional thermometer-code shift-register.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.144-151
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• 2022

본 논문에서는 배터리 응용을 위해 저면적 DC-DC 변환기를 갖는 1.5V 256kb eFlash 메모리 IP를 설계하였다. 저면적 DC-DC 변환기 설계를 위해서 본 논문에서는 단위 전하펌프 회로에서 펌핑 노드의 전압을 VIN 전압으로 프리차징해주는 회로인 크로스-커플드 (cross-coupled) 5V NMOS 트랜지스터 대신 5V NMOS 프리차징 트랜지스터를 사용하였고, 펌핑 노드의 부스팅된 전압을 VOUT 노드로 전달해주는 트랜지스터로 5V 크로스-커플드 PMOS 트랜지스터를 사용하였다. 한편 5V NMOS 프리차징 트랜지스터의 게이트 노드는 부스트-클록 발생기 회로를 이용하여 VIN 전압과 VIN+VDD 전압으로 스윙하도록 하였다. 그리고 펌핑 커패시터의 한쪽 노드인 클록 신호를 작은 링 발진 (ring oscillation) 주기 동안 full VDD로 스윙하기 위해 각 단위 전하펌프 회로마다 로컬 인버터 (local inverter)를 추가하였다. 그리고 지우기 모드 (erase mode)와 프로그램 모드 (program mode)에서 빠져나와 대기 (stand-by) 상태가 될 때 부스팅된 전압을 VDD 전압으로 프리차징해주는 회로를 사용하는 대신 HV (High-Voltage) NMOS 트랜지스터를 사용하여 VDD 전압으로 프리차징 하였다. 이와같이 제안된 회로를 DC-DC 변환기 회로에 적용하므로 256kb eFLASH IP의 레이아웃 면적은 기존 DC-DC 변환기 회로를 사용한 경우보다 6.5% 정도 줄였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권7호
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• pp.493-502
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• 2001

기존의 논리 테스팅에 비하여 여러 가지 장점을 가지는 전류 테스팅을 위하여 새로운 내장형 전류 감지 회로를 설계하였다. 본 논문에서 제안된 내장형 전류 감지 회로는 시험 대상 회로에서 발생하는 전류와 인버터의 전류 발생 특성에 의해 복사되어진 전류를 비교함으로서 시험 대상 회로의 고장 존재 여부를 감지하여 Pass/Fail 신호로 발생시킨다. 설계된 회로는 차동 증폭 형태의 증폭기와 비교기로 이루어져 있으며, 시험 대상 회로의 전류를 복사해 내기 위한 인버터를 포함하고 있어서 총 10개의 트랜지스터와 3개의 인버터를 사용한다. 본 논문에서 제안된 내장형 전류 감지 회로는 고장 테스트를 위하여 별도의 클럭을 사용하지 않는다. 또한 모드 선택이 필요하지 않아 on-line 테스팅이 가능하며, Pass/Fail 신호를 칩의 외부로 전달하는 출력단자 하나를 제외하고는 별도의 제어단자가 필요하지 않은 장점을 가진다. HSPICE를 사용한 컴퓨터 모의 실험을 통하여 시험 대상 회로에 삽입된 고장을 정확하게 검출해 낼 수 있음을 확인하였다. 제안된 내장형 전류 감지 회로가 칩의 전체 면적에서 차지하는 면적소모는 8×8 병렬 승산기를 시험 대상 회로로 사용한 경우에 약 4.34 %로 매우 작아서 내장형 전류 감지회로에 의한 면적 소모에 대한 부담은 거의 없는 것으로 측정되었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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• pp.195-198
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• 2008

최근 태양광 발전시스템 등 낮은 전압을 발생하는 전원소스를 이용하여 높은 승압효과를 얻기 위한 멀티레벨 인버터에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 논문은 FPGA 기반 멀티레벨 인버터용 스위칭 함수를 구현하고자 한다. FPGA는 프로그램 가능한 로직 디바이스로써 풀 디지털 스위칭함수를 구현하는 효율적이다. 본 논문에서는 FPGA 기반 스위칭 함수를 구현하기 위해서 마이크로프로세서로부터 출력되는 클럭과 동기신호로 독립적으로 구동이 되도록 하였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제10권1호
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• pp.1-10
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• 2010

This paper proposes a two-phase clocked adiabatic static CMOS logic (2PASCL) circuit that utilizes the principles of adiabatic switching and energy recovery. The low-power 2PASCL circuit uses two complementary split-level sinusoidal power supply clocks whose height is equal to $V_{dd}$. It can be directly derived from static CMOS circuits. By removing the diode from the charging path, higher output amplitude is achieved and the power consumption of the diode is eliminated. 2PASCL has switching activity that is lower than dynamic logic. We also design and simulate NOT, NAND, NOR, and XOR logic gates on the basis of the 2PASCL topology. From the simulation results, we find that 2PASCL 4-inverter chain logic can save up to 79% of dissipated energy as compared to that with a static CMOS logic at transition frequencies of 1 to 100 MHz. The results indicate that 2PASCL technology can be advantageously applied to low power digital devices operated at low frequencies, such as radio-frequency identifications (RFIDs), smart cards, and sensors.

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권1호
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• pp.74-84
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• 2007

본 논문에서는 기존의 DLL 지연 시간 잠금 범위를 확장하기 위해 새로운 이중 루프 DLL을 제안하였다. 제안한 DLL은 Coarse_loop와 Fine_loop를 포함하고 있으며, 와부 클럭과 2개의 내부 클럭 사이의 초기 시간차를 비교하여 하나의 루프를 선택하여 동작하게 된다. 2개의 내부 클럭은 VCDL의 중간 출력 클럭과 최종 출력 클럭이며 두 클럭의 위상차는 $180^{\circ}$이다. 제안한 DLL은 일반적인 잠금 범위 밖에 있을 경우 Coarse_loop를 선택하여 잠금 범위 안으로 이전 시킨 후 Fine_loop에 의하여 잠금 상태가 일어난다. 따라서 제안한 DLL은 harmonic lock이 일어나지 않는 한 항상 안정적으로 잠금 과정이 일어날 수 있게 된다. 제안한 DLL이 사용하는 VCDL은 두 개의 제어 전압을 받아 지연 시간을 조절함으로 일반적인 다 적층 currentstarved 형태의 인버터 대신에 TG 트랜지스터를 이용하는 인버터를 사용하여 지연 셀을 구성하였다. 새로운 VCDL은 종래의 VCDL에 비하여 지연시간 범위가 더욱 확장되었으며, 따라서 제안한 DLL의 잠금 범위는 기존의 DLL의 잠금 범위보다 2배 이상 확장되었다. 본 논문에서 제안한 DLL 회로는 0.18um, 1.8V TSMC CMOS 라이브러리를 기본으로 하여 설계, 시뮬레이션 및 검증하였으며 동작 주파수 범위가 100MHz${\sim}$1GHz이다. 또한, 1GHz에서 제안한 DLL의 잠금 상태에서의 최대 위상 오차는 11.2ps로 높은 해상도를 가졌으며, 이때 소비 전력은 11.5mW로 측정되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.486-495
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• 2006

본 논문에서 는 플래쉬 셀을 사용하여 수동형 UHF RFID 태그 칩에 사용되는 저전력 1Kb 동기식 EEPROM을 설계하였다. 저전력 EEPROM을 구현하기 위한 방법으로 다음과 같은 4가지 방법을 제안하였다. 첫째, VDD(=1.5V)와 VDDP(=2.5V)의 이중 전원 공급전압 방식을 사용하였고, 둘째, 동기식 회로 설계에서 클럭(clock) 신호가 계속 클럭킹(clocking)으로 인한 스위칭 전류(switching current)가 흐르는 것을 막기 위해 CKE(Clock Enable) 신호를 사용하였다. 셋째, 읽기 사이클에서 전류 센싱(current sensing) 방식 대신 저전력 소모를 갖는 clocked inverter를 사용한 센싱 방식을 사용하였으며, 넷째, 쓰기 모드시 Voltage-up 변환기(converter) 회로를 사용하여 기준전압 발생기(Reference Voltage Generator)에는 저전압인 VDD를 사용할 수 있도록 하여 전력 소모를 줄일 수가 있었다. $0.25{\mu}m$ EEPROM 공정을 이용하여 칩을 제작하였으며, 1Kb EEPROM을 설계한 결과 읽기 모드와 쓰기 모드 시에 소모되는 전력은 각각 $4.25{\mu}W$와 $25{\mu}W$이고, 레이아웃 면적(layout area)은 $646.3\times657.68{\mu}m^2$이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권8호
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• pp.46-51
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• 2002

회로의 크기와 소모 전력을 줄이기 위하여 새로운 구조의 중첩된 싱크러너스 미러 지연 소자를 제안한다. 기존의 중첩된 싱크러너스 미러 지연 소자는 지터를 줄이기 위하여 여러 쌍의 포워드 지연 배열과 백워드 지연 배열을 사용하였다. 제안하는 중첩된 싱크러너스 미러 지연 소자는 멀티플렉서의 위치를 변경시킴으로써 오직 단 하나의 포워드 지연 배열과 백워드 지연 배열을 필요로 한다. 뿐만 아니라, 제안하는 중첩된 싱크러너스 미러 지연 소자는 인버터를 추가함으로써 기존 회로의 극성 문제를 해결하였다. 모의 실험 결과로 부터 제안하는 중첩된 싱크러너스 미러 지연 소자는 약 30%의 전력 소모 감소와 약 40%의 면적 감소 효과를 가져온다는 것을 알 수 있다. 모든 모의 실험과 구현은 0.25um two-metal CMOS 공정기술을 사용하여 행해졌다.