• 제목/요약/키워드: Logic Threshold Voltage

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N-Input NAND Gate에서 입력조건에 따른 Voltage Transfer Function에 관한 연구 (A Study of The Voltage Transfer Function Dependent On Input Conditions For An N-Input NAND Gate)

  • 김인모;송상헌;김수원
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제53권10호
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    • pp.510-514
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    • 2004
  • In this paper, we analytically examine the voltage transfer function dependent on input conditions for an N-Input NAND Gate. The logic threshold voltage, defined as a voltage at which the input and the output voltage become equal, changes as the input condition changes for a static NAND Gate. The logic threshold voltage has the highest value when all the N-inputs undergo transitions and it has the lowest value when only the last input connected to the last NMOS to ground, makes a transition. This logic threshold voltage difference increases as the number of inputs increases. Therefore, in order to provide a near symmetric voltage transfer function, a multistage N-Input Gate consisting of 2-Input Logic Gates is desirable over a conventional N-Input Gate.

저 전력 MOS 전류모드 논리회로 설계 (Design of a Low-Power MOS Current-Mode Logic Circuit)

  • 김정범
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제17A권3호
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    • pp.121-126
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    • 2010
  • 본 논문에서는 저 전압 스윙 기술을 적용하여 저 전력 회로를 구현하고, 슬립 트랜지스터 (sleep-transistor)를 이용하여 누설전류를 최소화하는 새로운 저 전력 MOS 전류모드 논리회로 (MOS current-mode logic circuit)를 제안하였다. 제안한 회로는 저 전압 스윙 기술을 적용하여 저 전력 특성을 갖도록 설계하였고 고 문턱전압 PMOS 트랜지스터 (high-threshold voltage PMOS transistor)를 슬립 트랜지스터로 사용하여 누설전류를 최소화하였다. 제안한 회로는 $16\;{\times}\;16$ 비트 병렬 곱셈기에 적용하여 타당성을 입증하였다. 이 회로는 슬립모드에서 기존 MOS 전류 모드 논리회로 구조에 비해 대기전력소모가 1/104로 감소하였으며, 정상 동작모드에서 11.7 %의 전력소모 감소효과가 있었으며 전력소모와 지연시간의 곱에서 15.1 %의 성능향상이 있었다. 이 회로는 삼성 $0.18\;{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 설계하였으며, HSPICE를 통하여 검증하였다.

Analysis and Remedy of TFT Based Current Mode Logic Circuit Performance Degradation due to Device Parameter Fluctuation

  • Lee, Joon-Chang;Jeong, Ju-Young
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2005년도 International Meeting on Information Displayvol.I
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    • pp.535-538
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    • 2005
  • We report the influence of the threshold voltage and mobility fluctuation in TFT on current mode digital circuit performance. We found that the threshold voltage showed more serious circuit malfunction. We studied new circuit configuration for improvement.

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Effect of Subthreshold Slope on the Voltage Gain of Enhancement Mode Thin Film Transistors Fabricated Using Amorphous SiInZnO

  • Lee, Sang Yeol
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제18권5호
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    • pp.250-252
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    • 2017
  • High-performance full swing logic inverters were fabricated using amorphous 1 wt% Si doped indium-zinc-oxide (a-SIZO) thin films with different channel layer thicknesses. In the inverter configuration, the threshold voltage was adjusted by varying the thickness of the channel layer. The depletion mode (D-mode) device used a TFT with a channel layer thickness of 60 nm as it exhibited the most negative threshold voltage (-1.67 V). Inverters using enhancement mode (E-mode) devices were fabricated using TFTs with channel layer thicknesses of 20 or 40 nm with excellent subthreshold slope (S.S). Both the inverters exhibited high voltage gain values of 30.74 and 28.56, respectively at $V_{DD}=15V$. It was confirmed that the voltage gain can be improved by increasing the S.S value.

3치 논리 게이트를 이용한 3치 순차 논리 회로 설계 (The Design of the Ternary Sequential Logic Circuit Using Ternary Logic Gates)

  • 윤병희;최영희;이철우;김흥수
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권10호
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    • pp.52-62
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    • 2003
  • 본 논문에서는 3치 논리 게이트, 3치 D 플립플롭과 3치 4-디지트 병렬 입력/출력 레지스터를 제안하였다. 3치 논리 게이트는 n 채널 패스 트랜지스터와 뉴런 MOS(νMOS) 임계 인버터로 구성된다. 3치 논리 게이트들은 다양한 임계 전압을 갖는 다운 리터럴 회로를 사용하였고 전송함수를 바탕으로 설계되었다. 뉴런 MOS 트랜지스터는 다치 논리 구현에 가장 적합한 게이트이고 다양한 레벨의 입력 신호를 갖는다. 3치 D 플립 플롭과 3치 레지스터는 3치 데이터를 임시로 저장할 수 있는 저장 장치로 사용할 수 있다. 본 논문에서는 3.3V의 전원 전압을 사용하였고 0.35um 공정 파라미터를 이용하여 모의 실험을 통해 그 결과를 HSPICE로 검증하였다.

Study of Discharge in Point-Plane Air Interval Using Fuzzy Logic

  • Bourek, Yacine;Mokhnache, Leila;Nait Said, Nacereddine;Kattan, Rafik
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제4권3호
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    • pp.410-417
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    • 2009
  • The objective of this paper is to study the discharge phenomenon for a point-plane air interval using an original fuzzy logic system. Firstly, a physical model based on streamer theory with consideration of the space charge fields due to electrons and positive ions is proposed. To test this model we have calculated the breakdown threshold voltage for a point-plane air interval. The same model is used to determine the discharge steps for different configurations as an inference data base. Secondly, using results obtained by the numerical simulation of the previous model, we have introduced the fuzzy logic technique to predict the breakdown threshold voltage of the same configurations used in the numerical model and make estimation on the insulating state of the air interval. From the comparison of obtained results, we can conclude that they are in accordance with the experimental ones obtained for breakdown discharges in different point-plane air gaps collected from the literature. The proposed study using fuzzy logic technique shows a good performance in the analysis of different discharge steps of the air interval.

슬립 트랜지스터를 이용한 저 전력 MOS 전류모드 논리회로 구조 (Structure of Low-Power MOS Current-Mode Logic Circuit with Sleep-Transistor)

  • 김정범
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제15A권2호
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    • pp.69-74
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    • 2008
  • 본 논문은 MOS 전류모드 논리회로 (MOS current-mode logic circuit)의 누설전류를 감소시키기 위해 슬립 트랜지스터 (sleep-transistor) 트랜지스터를 이용하여 저 전력 MOS 전류모드 논리회로를 구현하는 새로운 구조를 제안하였다. 슬립 트랜지스터는 누설전류를 최소화하기 위해 고 문턱전압 PMOS 트랜지스터 (high-threshold voltage PMOS transistor)를 사용하였다. $16\;{\times}\;16$ 비트 병렬 곱셈기를 제안한 구조에 적용하여 제안한 구조의 타당성을 입증하였다. 이 회로는 기존 MOS 전류모드 논리회로 구조에 비해 대기전력소모가 1/50으로 감소하였다. 이 회로는 삼성 $0.35\;{\mu}m$ 표준 CMOS 공정을 이용하여 설계하였으며, HSPICE를 이용하여 검증하였다.

다중 문턱전압 CMOS를 이용한 저 전력 캐리 예측 가산기 설계 (Design of a Low-Power Carry Look-Ahead Adder Using Multi-Threshold Voltage CMOS)

  • 김동휘;김정범
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제15A권5호
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    • pp.243-248
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    • 2008
  • 본 논문은 다중 문턱전압 CMOS를 이용하여 저 전력 특성을 갖는 캐리 예측 가산기 (carry look-ahead adder)를 설계하였으며, 이를 일반적인 CMOS 가산기와 특성을 비교하였다. 전파 지연시간이 긴 임계경로에 낮은 문턱전압 트랜지스터를 사용하여 전파 지연시간을 감소시켰다. 전파 지연시간이 짧은 최단경로에는 높은 문턱전압 트랜지스터를 사용하여 회로전체의 소비전력을 감소시켰으며, 그 외의 논리블럭들은 정상 문턱전압의 트랜지스터를 사용하였다. 설계한 가산기는 일반적인 CMOS 회로와 비교하여 소비전력에서 14.71% 감소하였으며, 소비전력과 지연 시간의 곱에서 16.11%의 성능향상이 있었다. 이 회로는 삼성 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 설계하였으며, HSPICE를 통하여 검증하였다.

주파수 합성기용 GaAs prescalar IC 설계 및 제작 (Desing and fabrication of GaAs prescalar IC for frequency synthesizers)

  • 윤경식;이운진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.1059-1067
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    • 1996
  • A 128/129 dual-modulus prescalar IC is designed for application to frequency synthesizers in high frequency communication systems. The FET logic used in this design is SCFL(Source Coupled FET Logic), employing depletion-mode 1.mu.m gate length GaAs MESFETs with the threshold voltage of -1.5V. This circuit consists of 8 flip-flops, 3 OR gates, 2 NOR gates, a modulus control buffer and I/O buffers, which are integrated with about 440 GaAs MESFETs on dimensions of 1.8mm. For $V_{DD}$ and $V_{SS}$ power supply voltages 5V and -3.3V Commonly used in TTL and ECL circuits are determined, respectively. The simulation results taking into account the threshold voltage variation of .+-.0.2V and the power supply variation of .+-.1V demonstrate that the designed prescalar can operate up to 2GHz. This prescalar is fabricated using the ETRI MMIC foundary process and the measured maximum operating frquency is 621MHz.

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0.25 μm 표준 CMOS 로직 공정을 이용한 Single Polysilicon EEPROM 셀 및 고전압소자 (Single Polysilicon EEPROM Cell and High-voltage Devices using a 0.25 μ Standard CMOS)

  • 신윤수;나기열;김영식;김영석
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.994-999
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    • 2006
  • For low-cost embedded EEPROM, in this paper, single polysilicon EEPROM and n-channel high-voltage LDMOST device are developed in a $0.25{\mu}m$ standard CMOS logic process. Using these devices developed, the EEPROM chip is fabricated. The fabricated EEPROM chip is composed of 1 Kbit single polysilicon EEPROM away and high voltage driver circuits. The program and erase characteristics of the fabricated EEPROM chip are evaluated using 'STA-EL421C'. The fabricated n-channel high-voltage LDMOST device operation voltage is over 10 V and threshold voltage window between program and erase states of the memory cell is about 2.0 V.