• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제43권9호
• /
• pp.1-9
• /
• 2006

System-On-Chip(SoC) 설계에서 글로벌 와이어는 성능에 큰 영향을 끼친다. 이 때문에 플림플롭이나 래치를 사용한 와이어 파이프라이닝이 필요하게 되었다. 래치는 플립플롭에 비해 타이밍 제약이 유연하므로 래치 파이프라이닝이 플립플롭에 비해 클락 주기를 더 작게 할 수 있다. 리타이밍은 회로의 메모리 요소를 이동시켜 최적화된 클락 주기를 얻는 방법이다. SoC 리타이밍은 기존의 게이트 레벨 리타이밍과 달리 SoC 회로를 대상으로 한다. 본 논문에서는 기존의 플립플롭을 사용한 SoC 리타이밍 방법을 래치를 사용한 경우에도 적용할 수 있게 확장 시켰다. 본 논문에서는 래치를 사용한 SoC 리타이밍 문제를 해결하기 위해 MILP로 식을 세우고, 이를 고정점 계산을 통해 효과적으로 해결 하였다. 실험 결과 본 논문의 방법을 적용할 경우 플립플롭 SoC 리타이밍에 비해 평균적으로 클락 주기를 10% 감소시킬 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제46권1호
• /
• pp.1-6
• /
• 2009

고전압 소자에서 스냅백 이후의 유지 전압은 구동전압에 비해 매우 작아서 고전압 MOSFET이 ESD(ElecroStatic Discharge) 파워클램프로 바로 사용될 경우 래치업 문제를 일으킬 수 있다. 본 연구에서는 스택 바이폴라 소자를 이용하여 래치업 문제가 일어나지 않는 구조를 제안하였다. 제안된 구조에서는 유지 전압이 구동전압 보다 높으므로 래치업 문제가 발생하지 않으면서, 기존의 다이오드를 사용한 고전압 파워클램프에 비해 면적이 작으며, 내구성 측면에서 800% 성능향상이 있게 되었다. 제안된 구조는 $0.35{\mu}m$ 60V BCD(Bipolar-CMOS-DMOS) 공정을 사용하여 제작되었으며, TLP(Transmission Line Pulse) 장비로 웨이퍼-레벨 측정을 하였다.

• 전자공학회논문지T
• /
• 제35T권2호
• /
• pp.6-12
• /
• 1998

박막의 SOI(Silicon-On-Insulator) 소자는 짧은 채널 효과(short channel effect), subthreshold slope의 개선, 이동도 향상, latch-up 제거 등 많은 이점을 제공한다. 반면에 이 소자는 current kink effect와 같이 정상적인 소자 동작에 있어 주요한 저해 요소인 floating body effect를 나타낸다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 T-형 게이트 구조를 갖는 SOI NMOSFET를 제안하였다. T-형 게이트 구조는 일부분의 게이트 산화막 두께를 다른 부분보다 30nm 만큼 크게 하여 TSUPREM-4로 시뮬레이션 하였으며, 이것을 2D MEDICI mesh를 구성하여 I-V 특성 시뮬레이션을 시행하였다. 부분적으로 게이트 산화층의 두께가 다르기 때문에 게이트 전계도 부분적으로 차이가 발생되어 충격 이온화 전류의 크기도 줄어든다. 충격 이온화 전류가 감소한다는 것은 current kink effect가 감소하는 것을 의미하며, 이것을 MEDICI 시뮬레이션을 통해 얻어진 충격 이온화 전류 곡선, I-V 특성 곡선과 정공 전류의 분포 형태를 이용하여 제안된 구조에서 current kink effect가 감소됨을 보였다.

• 전자공학회논문지D
• /
• 제36D2호
• /
• pp.48-54
• /
• 1999

차세대 CMOS용 구조에서 래치업 특성을 최소화하는 고에너지 이온주입을 이용한 retrograde well과 게더링(매몰층)의 최적 공정 설계 변수 값들을 구했다. 본 논문에서는 두 가지의 모의 모델 구조를 제안하고, Silvaco사의 Athena와 Atlas 툴에 의한 모의실험 결과를 비교 분석하였다. 첫 번째 모델은 게더링층과 retrograde well,을 조합한 구조이며 트리거전류가 600 ${\mu}A/{\mu}m$ 이상의 결과를 얻었고, 두 번째 모델은 twin retrograde well을 이용하여 유지전류가 2500${\mu}A/{\mu}m$ 이상의 결과를 얻었다. 모의실험결과 두 모델 모두 도즈량이 많을수록 패치업 면역 특성이 좋아짐을 보았다. 모의실험 조건에서 두 모델 모두 n'-p' 간격은 2${\mu}m$로 고정하였다.

• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제10권4호
• /
• pp.5-11
• /
• 2007

The future combat system is likely to be studied and developed in terms of enhancing both firepower and mobility simultaneously. Increased firepower often necessitates a heavier firing system. In return, the body of the vehicle needs to be light-weight in order to improve the mobility of the whole system. For this reason, in the areas of weapons systems such as the tank and self-propelled artillery, a number of studies attempting to develop designs that reduce recoil force against the body of the vehicle are being conducted. The current study proposes a tank construction that has a mass-spring-damper system with two degrees of freedom. A tank structure mounted with a specific soft recoil system that was implemented using a soft recoil technique and another tank structure based on a general recoil technique were compared to each other in order to analyze the recoil forces, the displacements of recoil, and the firing intervals when they were firing. MATLAB-Simulink was used as a simulating tool. In addition, the relationship between the movement of the recoil parts and the positions of the recoil latches in each of the two structures were analyzed. The recoil impact power, recoil displacement, firing interval, and so on were derived as functional formulas based on the position of the recoil latch.

• 전자공학회논문지D
• /
• 제36D권7호
• /
• pp.34-41
• /
• 1999

본 논문에서는 기억소자 주변회로인 정적 입력버퍼와 동적 입력버퍼 그리고 감지 증폭기 회로에서 hot carrier 효과로 인한 회로성능 저하를 측정 분석하였다, 회로 설계 및 공정은 $0.8 {\mu}m$ 표준 CMOS 공정을 이용하였다. 분석방법은 회로의 성능저하에 가장 큰 영향을 주는 소자를 spice 시뮬레이션으로 예견한 후 소자열화와 회로성능 저하 사이의 상관관계를 구하는 것이다. 정적 입력버퍼의 회로성능 저하 결과로부터 MMOS 소자의 Gm 변화로 인하여 trip point가 증가한 것을 볼 수 있었다. 동적 입력 버퍼에서는 NMOS 소자의 Gm 변화로 인하여 전달지연시간을 볼 수 있었다. 그리고 감지증폭기 회로에서는 hot carrier 효과로 인하여 감지전압의 증가와 half-Vcc 전압의 감소를 확인할 수 있었다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제9권12호
• /
• pp.1345-1352
• /
• 2014

최근에 SoC 버스구조의 대안으로 NoC가 대두되고 있으며, NoC에서 다중클럭이 사용되어 클럭의 주파수는 같지만 clock skew 등으로 인한 위상차이가 발생하므로 데이터 전송 시에 클럭에 대한 동기회로가 사용되고 있다. 본 논문에서는 NoC 클럭의 위상차가 발생하는 경우 데이터의 손실이 발생할 수 있는 불안정상태 (metastability)를 정의하고 분석한다. 180nm CMOS 공정 파라미터를 사용하여 래치와 플립플롭을 설계하고, 1GHz 클럭을 사용하여 모의실험을 수행하였다. 모의실험 결과에서 출력에 로직 1과 0이 아닌 중간 값을 가지는 불안정상태를 래치와 플립플롭에서 확인하였다. 그리고 불안정상태 값이 상당히 긴 시간 동안 존재하여 온도, 공정변수, 전원 크기 등의 주변 환경에 의하여 출력 값이 변할 수 있어 입력값을 손실할 수 있다는 것을 확인하였으며, 이러한 결과는 NoC에서 위상차 동기회로 설계 시에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 전자공학회논문지C
• /
• 제36C권12호
• /
• pp.20-26
• /
• 1999

QPSK 통신 방식의 고속 통신 단말기에 필요한 저 전력 3V 6-bit 100MSPS CMOS ADC를 설계하였다. 제안된 ADC는 폴딩 블록, 래치 블록과 디지털 블록으로 구성하였다. 인터폴레이션 블록에서 pMOS를 전류원과 캐스코드형태로 합성하여 기존의 블록보다 선형적인 폴딩신호를 얻었으며 Kickback를 감소시키는 새로운 래치구조로 고속 ADC를 구현하였다. 설계된 칩의 Post-layout 시뮬레이션을 통하여 각 부분의 성능을 평가하였으며, 0.65um 2-poly 2-metal CMOS 공정으로 칩을 제작하였다. 제작된 칩은 대략 $1500{\mu}m{\times}1000{\mu}m$의 유효 칩 면적을 가지며, 실험결과 100MSPS의 속도로 3V 전원에서 40mW의 전력을 소모하며 INL은 ${\pm}0.6LSB$ 이내, DNL은 ${\pm}0.5LSB$ 이내, SNDR은 10MHz 입력 주파수에서 약 33dB의 실험결과를 얻었다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제50권6호
• /
• pp.85-90
• /
• 2013

본 논문에서는 본 연구실에서 제안된 Dummy Gate Assisted MOSFET을 이용하여 6bit SAR (Successive Approximation Register) ADC를 설계하였으며 이에 대한 대조군으로 Conventional MOSFET으로 동일한 회로를 설계하여 두 회로의 Co-60 Gamma Ray에 의한 누적방사선 영향을 비교 분석해 보았다. 설계된 SAR ADC는 Binary Capacitor DAC과 Dynamic Latch 형태의 Comparator 그리고 Logic으로 구성이 되었으며, 0.35um standard CMOS공정으로 제작되었다. 방사선 조사 후 Conventional MOSFET을 이용한 ADC는 정상동작하지 못하였지만, Dummy Gate Assisted MOSFET을 사용한 ADC는 방사선 조사 후 DNL은 0.7LSB에서 2.0LSB, INL은 1.8LSB에서 3.2LSB로 다소 증가하였으나 정상적인 A/D 변환이 가능하다는 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제29권4A호
• /
• pp.439-446
• /
• 2004

본 논문에서는 통신 시스템의 저전력, 고속 동작에 적합한 2단 8비트 500Msamples/s ADC 설계 기법을 제안하였다. 이를 위하여 기존의 2단 변환기에서 사용하는 폐쇄형 구조 대신 개방형 구조를 사용하였고 리셋 스위치를 사용하여 mux-array를 이용한 개방형 구조에서 문제가 되는 기생 캐패시턴스에 의한 정착 시간 지연 문제를 해결하여 고속 동작에 적합하도록 하였다. 또한 아날로그 래치를 제안하여 기존의 정적 동작 대신 동적 동작을 통하여 전력 소모를 줄였다. 위에서 제안한 설계 기법을 이용하여 설계된 ADC는 모의실험 결과 103MHz 입력 신호를 500MHz로 샘플링 할 때 7.6비트의 ENOB을 가지며 1.8V 단일 전원에서 203㎽의 전력을 소모한다. 레이아웃은 1-poly 6-metal 0.18$\mu\textrm{m}$ CMOS 공정을 이용하였으며 면적은 760$\mu\textrm{m}$*800$\mu\textrm{m}$이다.