• 제목/요약/키워드: Full-CMOS

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수평 및 수직 윤곽선을 개선한 ADI(Adaptive De-interlacing) 보간 알고리즘의 ASIC 설계 (The ASIC Design of the Adaptive De-interlacing Algorithm with Improved Horizontal and Vertical Edges)

  • 한병혁;박노경;배준석;박상봉
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(4)
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    • pp.139-142
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    • 2000
  • In this paper, the ADI (Adaptive De-interlacing) algorithm is proposed, which improves visually and subjectively horizontal and vertical edges of the image processed by the ELA(Edge Line-based Average) method. This paper also proposes a VLSI architecture for the proposed algorithm and designed the architecture through the full custom CMOS layout process. The proposed algorithm is verified using C and Matlab and implemented using 0.6$\mu\textrm{m}$ 2-poly 3-metal CMOS standard libraries. For the circuit and logic simulation, Cadence tool is used.

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Zero Voltage Switching을 이용한 저전압 DC/DC 컨버터의 고집적회로 설계 (VLSI Design of Low Voltage DC/DC Converter using Zero Voltage Switching Technique)

  • 전재훈;김종태;홍병유
    • 전력전자학회논문지
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    • 제6권6호
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    • pp.564-571
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    • 2001
  • 본 논문은 휴대용 기기를 위한 고효율의 저전압용 DC/DC 컨버터의 고집적회로에 관한 연구이다. 컨버터의 모든 능동 소자들은 0.65$\mu\textrm{m}$표준 CMOS 공정을 사용하여 단일 칩으로 구현하였다 수종 소자들의 크기를 줄이기 위해서 1MHz의 주파수에서 동작하며 높은 주파수에서 의스위칭 손실을 최소화하기 위하여 ZVS 방식으로 설계하였다. 시뮬레이션 결과 출력 전압이 2V일때 1W의 출력을 가지며 full 부하에서 95%의 효율을 보였다.

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Assistive Circuit for Lowering Minimum Operating Voltage and Balancing Read/Write Margins in an SRAM Array

  • Shin, Changhwan
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제14권2호
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    • pp.184-188
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    • 2014
  • There is a trade-off between read stability and writability under a full-/half-select condition in static random access memory (SRAM). Another trade-off in the minimum operating voltage between the read and write operation also exists. A new peripheral circuit for SRAM arrays, called a variation sensor, is demonstrated here to balance the read/write margins (i.e., to optimize the read/write trade-off) as well as to lower the minimum operation voltage for both read and write operations. A test chip is fabricated using an industrial 45-nm bulk complementary metal oxide semiconductor (CMOS) process to demonstrate the operation of the variation sensor. With the variation sensor, the word-line voltage is optimized to minimize the trade-off between read stability and writability ($V_{WL,OPT}=1.055V$) as well as to lower the minimum operating voltage for the read and write operations simultaneously ($V_{MIN,READ}=0.58V$, $V_{MIN,WRITE}=0.82V$ for supply voltage $(V_{DD})=1.1V$).

A 4-Channel 6.25-Gb/s/ch VCSEL Driver for HDMI 2.0 Active Optical Cables

  • Hong, Chaerin;Park, Sung Min
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제17권4호
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    • pp.561-567
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    • 2017
  • This paper presents a 4-channel common-cathode VCSEL driver array operating up to 6.25 Gb/s per channel for the applications of HDMI 2.0 active optical cables. The proposed VCSEL driver consists of an input buffer, a modified Cherry-Hooper amplifier as a pre-driver, and a main driver with pre-emphasis to drive a common-cathode VCSEL diode at high-speed full switching operations. Particularly, the input buffer merges a linear equalizer not only to broaden the bandwidth, but to reduce power consumption simultaneously. Measured results of the proposed 4-channel VCSEL driver array implemented in a $0.13-{\mu}m$ CMOS process demonstrate wide and clean eye-diagrams for up to 6.25-Gb/s operation speed with the bias current 2.0 mA and the modulation currents of $3.1mA_{PP}$. Chip core occupies the area of $0.15{\times}0.1{\mu}m^2$ and dissipate 22.8 mW per channel.

High-Robust Relaxation Oscillator with Frequency Synthesis Feature for FM-UWB Transmitters

  • Zhou, Bo;Wang, Jingchao
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제15권2호
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    • pp.202-207
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    • 2015
  • A CMOS relaxation oscillator, with high robustness over process, voltage and temperature (PVT) variations, is designed in $0.18{\mu}m$ CMOS. The proposed oscillator, consisting of full-differential charge-discharge timing circuit and switched-capacitor based voltage-to-current conversion, could be expanded to a simple open-loop frequency synthesizer (FS) with output frequency digitally tuned. Experimental results show that the proposed oscillator conducts subcarrier generation for frequency-modulated ultra-wideband (FM-UWB) transmitters with triangular amplitude distortion less than 1%, and achieves frequency deviation less than 8% under PVT and phase noise of -112 dBc/Hz at 1 MHz offset frequency. Under oscillation frequency of 10.5 MHz, the presented design has the relative FS error less than 2% for subcarrier generation and the power dissipation of 0.6 mW from a 1.8 V supply.

H.264 Encoder용 Direct Memory Access (DMA) 설계 (A design of Direct Memory Access For H.264 Encoder)

  • 정일섭;서기범
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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    • pp.91-94
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    • 2008
  • 본 논문에서는 Full 하드웨어 기반 베이스라인 프로파일 레벨 3규격 H.264 인코더 코덱에서 사용할 수 있는 Direct Memory Access (DMA)를 설계하였다. 설계된 모듈은 CMOS Image Sensor(CIS)로부터 영상을 입력받아 메모리에 저장한 후 인코더 코덱 모듈의 동작에 맞춰 원영상과 참조영상을 각각 한 매크로블록씩 메모리에서 읽어 공급 또는 저장하며, 인코더는 한 매크로블록씩 처리하는데 660 cycle이 소요된다. 설계한 구조를 검증하기 위해 JM 9.4와 같은 reference Encoder C를 개발하였으며, Encoder C로부터 test vector를 추출하여 설계한 회로를 검증하였다.

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A Low Dynamic Power 90-nm CMOS Motion Estimation Processor Implementing Dynamic Voltage and Frequency Scaling Scheme and Fast Motion Estimation Algorithm Called Adaptively Assigned Breaking-off Condition Search

  • Kobayashi, Nobuaki;Enomoto, Tadayoshi
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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    • pp.512-515
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    • 2009
  • A 90-nm CMOS motion estimation (ME) processor was developed by employing dynamic voltage and frequency scaling (DVFS) to greatly reduce the dynamic power. To make full use of the advantages of DVFS, a fast ME algorithm and a small on-chip DC/DC converter were also developed. The fast ME algorithm can adaptively predict the optimum supply voltage ($V_D$) and the optimum clock frequency ($f_c$) before each block matching process starts. Power dissipation of the ME processor, which contained an absolute difference accumulator as well as the on-chip DC/DC converter and DVFS controller, was reduced to $31.5{\mu}W$, which was only 2.8% that of a conventional ME processor.

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고속 CMOS A/D 변환기를 위한 기준전압 흔들림 감쇄 회로 (A DC Reference Fluctuation Reduction Circuit for High-Speed CMOS A/D Converter)

  • 박상규;황상훈;송민규
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제43권6호
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    • pp.53-61
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    • 2006
  • 고속 Flash, Pipelining type의 CMOS A/D 변환기에서 Sampling frequency가 고주파로 올라감에 따라 Clock Feed-through 현상, Kick-back 현상 등의 영향으로 DC Reference voltage 흔들림 현상이 심화되고 있다. 뿐만 아니라 측정 시 외부 Noise가 Reference voltage에 적지 않은 영향을 미친다는 것을 감안 할 때 High speed A/D converter에서 Reference fluctuation 감쇄회로는 반드시 필요하다. 기존의 방식은 단순히 커패시터를 이용했으나 면적이 크고 효과가 좋지 않다는 단점이 있다. 본 논문에서는 Transmission Gate를 이용한 reference fluctuation 감쇄 회로를 제안하고 흔들림 현상이 크게 개선되었음을 정량적 분석 및 측정을 통하여 증명하였다. 제안하는 회로의 측정을 위해 6bit의 해상도를 갖는 2GSPS CMOS A/D 변환기를 설계 및 제작하였다. 제작된 A/D 변환기를 이용하여 Reference 전압이 40mV의 흔들림이 있음에도 원하는 범위 내에서 동작함을 측정하였다. 본 연구에서는 1.8V $0.18{\mu}m$ 1-poly 5-metal N-well CMOS 공정을 사용하였고, 소비전력은 145mW로 Full Flash 변환기에 비해 낮았다. 실제 제작된 칩의 SNDR은 약 36.25dB로 측정되었고, INL과 DNL은 각각 ${\pm}0.5$ LSB 이하로 나타났다. 유효칩 면적은 $997um\times1040um$ 이었다.

234.7 MHz 혼합형 주파수 체배 분배 ASIC의 구현 (Implementation of 234.7 MHz Mixed Mode Frequency Multiplication & Distribution ASIC)

  • 권광호;채상훈;정희범
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권11A호
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    • pp.929-935
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    • 2003
  • ATM 교환기 망동기용 아날로그/디지털 혼합형 ASIC을 설계 제작하였다. 이 ASIC은 상대 시스템으로부터 전송되어온 46.94 MHz의 클럭을 이용하여 234.7/46.94 MHz의 시스템용 클럭 및 77.76/19.44 MHz의 가입자용 클럭을 발생시키는 역할을 하며, 전송된 클럭의 체크 및 선택 기능도 동시에 포함한다. 효율적인 ASIC 구성을 위하여 고속 클럭 발생을 위한 2개의 아날로그 PLL 회로는 전주문 방식으로, 외부 입력 클럭 체크 및 선택을 위한 디지털 회로는 표준 셀 방식으로 설계하였다. 또한, 아날로그 부분에는 일반 CMOS 공정으로 제작 가능한 저항 및 커패시터를 사용함으로서 0.8$\mu\textrm{m}$ 디지털 CMOS 공정으로 칩을 제작 가능케 하여 제작비용도 줄였다. 제작된 칩을 측정한 결과 234.7 MHz 및 19.44 MHz의 안정된 클럭을 발생하였으며, 클럭의 실효 지터도 각각 4 ㎰ 및 17 ㎰정도로 낮게 나타났다.

CCD 영상센서를 위한 CMOS 아날로그 프론트 엔드 (CMOS Analog-Front End for CCD Image Sensors)

  • 김대정;남정권
    • 전기전자학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.41-48
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    • 2009
  • 본 논문은 고성능 이미지 센서인 CCD 시스템에서 전체 시스템의 성능을 좌우하는 아날로그 프론트 엔드(analog-front end, AFE)를 영상신호처리 유닛과 함께 SoC로써 구현한 설계에 관한 것이다. 데이터의 전송속도가 빨라짐에 따라 데이터 샘플링의 불확실성을 낮추었으며, $0{\sim}36\;dB$의 높은 이득을 가지는 지수함수적인 가변 이득단의 대역폭을 구현하기 위한 구조 및 증폭기의 정밀도를 높이기 위한 기생 커패시턴스에 둔감한 커패시터 배열을 개발하였다. 또한, 블랙-레벨 상쇄를 위한 아날로그 및 디지털 영역에서의 이중 블랙 레벨 상쇄를 효과적으로 구현하였다. 제안된 구조를 $0.35-{\mu}m$ CMOS 공정으로 구현하였으며, 10-bit 해상도의 전체 CCD 카메라 시스템에 적용하여 그 동작을 검증하였다. 제안한 AFE는 3.3 V 공급전압 및 15 MHz의 데이터 전송속도에서 80 mA를 소모하였다.

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