• 센서학회지
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• 제12권6호
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• pp.231-240
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• 2003

고해상도의 윤곽검출 시각칩을 제작하기 위해 윤곽검출 회로의 수를 증가시킬 경우 소비전력 문제 및 회로를 탑재할 칩의 크기를 고려하지 않으면 안된다. 칩을 구성하는 단위회로의 수적 증가는 소비전력의 증가와 더불어 대면적을 요구하게 된다. 소비전력의 증가와 CMOS 생산 회사에서 제공하는 칩의 크기가 수 십 $mm^2$이라는 조건은 결국 단위회로의 수적 증가를 제한하게 된다. 따라서 본 연구에서는, 고해상도의 윤곽검출 시각칩 구현을 위한 윤곽검출 회고의 수적 증가에 따른 전력소비의 최소화 방법으로 전자스위치(electronic switch)가 내장된 윤곽검출 회로를 제안하고, 제한된 칩의 면적에 더 많은 윤곽검출 회로를 넣기 위해 시세포 역할의 광검출 회로와 윤곽검출 회로를 분리하여 구성하는 방법을 적용하였다. $128{\times}128$ 해상도를 갖는 광검출 회고가 $1{\times}128$의 윤곽검출 회고를 공유하여 동일한 칩 면적에 향상된 해상도를 갖는 칩을 설계하였다. 설계된 칩의 크기는 $4mm{\times}4mm$이고, 소비전력은 SPICE 모의실험을 통해 약 20mW가 됨을 확인하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.48-57
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• 2020

Wireless charger, USB type-C 등의 응용에서 사용되는 MCU는 추가 공정 마스크가 작으면서 셀 사이즈가 작은 MTP 메모리가 요구된다. 기존의 double poly EEPROM 셀은 사이즈가 작지만 3~5 장 정도의 추가 공정 마스크가 요구되고, FN 터널링 방식의 single poly EEPROM 셀은 셀 사이즈가 큰 단점이 있다. 본 논문에서는 vertical PIP 커패시터를 사용한 110nm MTP 셀을 제안하였다. 제안된 MTP 셀의 erase 동작은 FG와 EG 사이의 FN 터널링을 이용하였고 프로그램 동작은 CHEI 주입 방식을 사용하므로 MTP 셀 어레이의 PW을 공유하여 MTP 셀 사이즈를 1.09㎛2으로 줄였다. 한편 USB type-C 등의 응용에서 요구되는 MTP 메모리 IP는 2.5V ~ 5.5V의 넓은 전압 범위에서 동작하는 것이 필요하다. 그런데 VPP 전하펌프의 펌핑 전류는 VCC 전압이 최소인 2.5V일 때 가장 낮은 반면, 리플전압은 VCC 전압이 5.5V일 때 크게 나타난다. 그래서 본 논문에서는 VCC detector 회로를 사용하여 ON되는 전하펌프의 개수를 제어하여 VCC가 높아지더라도 펌핑 전류를 최대 474.6㎂로 억제하므로 SPICE 모의실험을 통해 VPP 리플 전압을 0.19V 이내로 줄였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.64-71
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• 2020

전력 반도체 소자의 게이트 구동 칩의 아날로그 회로를 트리밍하기 위해서는 eFuse OTP IP가 필요하다. 기존의 NMOS 다이오드 형태의 eFuse OTP 셀은 셀 사이즈가 작은 반면 DNW(Deep N-Well) 마스크가 한 장 더 필요로 하는 단점이 있다. 본 논문에서는 CMOS 공정에서 추가 공정이 필요 없으면서 셀 사이즈가 작은 PMOS-다이오드 형태의 eFuse OTP 셀을 제안하였다. 본 논문에서 제안된 PMOS-다이오드 형태의 eFuse OTP 셀은 N-WELL 안에 형성된 PMOS 트랜지스터와 기억소자인 eFuse 링크로 구성되어 있으며, PMOS 트랜지스터에서 기생적으로 만들어지는 pn 접합 다이오드를 이용하였다. 그리고 PMOS-다이오드 형태의 eFuse 셀 어레이를 구동하기 위한 코어 구동회로를 제안하였으며, SPICE 모의실험 결과 제안된 코어 회로를 사용하여 61㏀의 post-program 저항을 센싱하였다. 한편 0.13㎛ BCD 공정을 이용하여 설계된 PMOS-다이오드 형태의 eFuse OTP 셀과 512b eFuse OTP IP의 레이아웃 사이즈는 각각 3.475㎛ × 4.21㎛ (=14.62975㎛2)과 119.315㎛ × 341.95㎛ (=0.0408㎟)이며, 웨이퍼 레벨에서 테스트한 결과 정상적으로 프로그램 되는 것을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.627-633
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• 2015

본 논문에서는 고속 PMIC(Power Management Integrated Circuit) 회로를 위한 저전압 입력 보호기능을 가지는 모바일용 LDO(Low Drop-Out) 레귤레이터를 설계하였다. 설계된 LDO 레귤레이터는 밴드갭 기준전압회로, 오차 증폭회로, 파워 트랜지스터 등으로 이루어진다. LDO 레귤레이터는 3.3 V 전원전압으로부터 2.5 V 출력을 갖도록 설계되었으며, 저전압 입력보호 기능을 하는 UVLO 회로는 전원부와 파워 트랜지스터 사이에 삽입된다. 또한 UVLO는 3.3 V 구동전압에서, 하강시 1.2 V 에서 LDO 레귤레이터 동작을 멈추게 하고, 구동전압 상승 시 2.5 V 에서 LDO 레귤레이터가 정상 동작한다. $0.35{\mu}m$ 5 V 저전압 CMOS 공정을 사용하여 모의실험 한 결과, 설계한 LDO 레귤레이터는 0.713 mV/V의 라인레귤레이션을 가지고, 부하전류가 0 mA에서 40 mA로 변할 때 $8.35{\mu}V/mA$의 로드레귤레이션을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.1700-1706
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• 2014

본 논문에서는 휴대기기용 LED 백라이트를 위한 감압형 DC-DC 변환기를 제안한다. 제안하는 변환기는 4 MHz의 높은 주파수에서 동작하며, 이것은 파워 스테이지와 컨트롤 블록의 수동소자의 면적 감소효과를 가진다. 파워스테이지는 인덕터와 출력 커패시터, 파워트랜지스터, 피드백 저항으로 이루어지며, 컨트롤 블록은 펄스폭 변조기, 오차증폭기, 오실레이터 등으로 이루어진다. 회로는 $0.35{\mu}m$ 1-poly 4-metal BCD 공정을 사용하여 설계 검증 및 레이아웃 하였다. SPICE 모의 실험 결과 시비율이 0.4 이고, 입력전압이 3.7 V 일 때, 1.8 V의 출력 전압을 가지며, 출력전류는 100 mA를 가진다. 제안하는 회로는 기존의 25~50 mA보다 큰 출력을 나타내어 고휘도의 LED 센서 구동이 가능할 것으로 보이며, 4 MHz의 스위칭 주파수를 사용하여, 변환기의 실장 면적이 종래에 비하여 30 % 정도의 감소가능할 것으로 보인다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.273-280
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• 2017

트랜지트터의 대용량 집적 기술이 발전함에 따라 다수의 CPU를 하나의 칩에 구현하게 되었으며, 시스템의 요구사항을 맞추기 위하여 클럭 주파수는 점점 더 빨라지고 있다. 그러나 클럭 주파수를 증가시키는 것은 클럭 동기화 같은 시스템의 오동작을 일으키는 문제들을 유발시킬 수 있으므로 디지털 칩 설계 시에 불안정 상태 문제를 피하는 것이 아주 중요하다. 본 논문에서는 80nm CMOS 공정으로 설계된 D-FF을 사용하여 온도, 전원, 전달 게이트의 크기에 따라 Hspice의 이분법을 사용하여 불안정상태 구간을 측정한다. 모의 실험 결과에서 불안정상태 구간은 온도와 전원 전압의 증가에 따라 조금 증가하였지만, 전달 게이트의 면적에 대해서는에 포물선 모양으로 비례하고 있으며, 전달 게이트의 P 형과 N 형 트랜지스터의 비율이 4:2 일 때 불안정상태 구간이 최소가 되는 것을 확인하였다.