JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제6권4호
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pp.264-269
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2006
A $0.12GHz{\sim}1.4GHz$ DLL-based clock generator with the capability of multiplied four phase clock generation was designed using a 0.18um CMOS process. An adaptive bandwidth DLL with a regulated supply delay line was used for a multiphase clock generation and a low jitter. An extra phase detector (PD) in a reference DLL solves the problem of the initial VCDL delay and achieves a fast lock time. Twice multiplied four phase clocks were generated at the outputs of four edge combiners, where the timing alignment was achieved using a coarse lock signal and the 10 multiphase clocks with T/8 time difference. Those four clocks were combined one more time using a static XOR circuit. Therefore the four times multiplication was achieved. With a 1.8V supply, the rms jitter of 2.1ps and the peak-to-peak jitter of 14.4ps were measured at 1.25GHz output. The operating range is $0.12GHz{\sim}1.4GHz$. It consumes 57mW and occupies 450*325um2 of die area.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제9권2호
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pp.85-90
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2009
This paper presents a single supply PLC SoC ASIC with a built-in analog Front-end circuit. To achieve the low power consumption along with low cost, this PLC SoC employs fully CMOS Analog Front End (AFE) and several LDO regulators (LDOs) to provide the internal power for Logic Core, DAC and Input/output Pad driver. The receiver part of the AFE consists of Pre-amplifier, Gain Amplifier and 1 bit Comparator. The transmitter part of the AFE consists of 10 bit Digital Analog Converter and Line Driver. This SoC is implemented with 0.18 ${\mu}m$ 1 Poly 5 Metal CMOS Process. The single supply voltage is 3.3 V and the internal powers are provided using LDOs. The total power consumption is below 30 mA at stand-by mode to meet the Eco-Design requirement. The die size is 3.2 $\times$ 2.8 $mm^{2}$.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제8권4호
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pp.289-294
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2008
A 77 GHz 3-stage low noise amplifier (LNA) employing one common source and two cascode stages is developed using $0.13{\mu}m$ CMOS process. To compensate for the low gain which is caused by lossy silicon substrate and parasitic element of CMOS transistor, positive feedback technique using parasitic inductance of bypass capacitor is adopted to cascode stages. The developed LNA shows gain of 7.2 dB, Sl1 of -16.5 dB and S22 of -19.8 dB at 77 GHz. The return loss bandwidth of LNA is 71.6 to 80.9 GHz (12%). The die size is as small as $0.7mm\times0.8mm$ by using bias line as inter-stage matching networks. This LNA shows possibility of 77 GHz automotive RADAR system using $0.13{\mu}m$ CMOS process, which has advantage in cost compared to sub-100 nm CMOS process.
Strain gauge type load cell is used widely as weight sensor. However, it has problems such as noise, power consumption, high cost and big size. Semiconductor type piezoresistive pressure sensor is practically used in recent for low hysteresis, good linearity, small size, light weight and strong on vibration. In this paper, we have fabricated the piezoresistive pressure sensor and packaged the miniature weight sensor. We packaged the miniature weight sensor by flip-chip bonding between die and PCB for durability, because the weight sensor is directly contacted on a physical solid distinct from air and oil pressure. We measured the characteristics of the weight sensor, which had the output of $10{\sim}80$ mV on the weight range of $0{\sim}2$ kg. In the result, we could fabricate the weight sensor with an accuracy of 3 %FSO linearity.
Probe card is a test component which is to classify the known good die with electrical contact before the packaging in the ATE (automatic testing equipment). Conventional probe tip was mostly needle type, it has been difficult to meet with conventional type, because of decreasing chip size, pad to pad pitch and pads size increasingly. For that reason, probe cards using MEMS (micro electro mechanical system) technology have been developed for various semiconductor chips. In this paper, Area Array type MEMS Probe tip was designed,, fabricated, and characterized its mechanical and electrical properties. The authors found that good electrical characteristics under $1{\Omega}$ were acquired with gold (Au) and aluminium (Al) pad contact test over 0.5gf and 4gf respectively. And, contact resistance variation under $0.1{\Omega}$ were achieved with 100,000 times of repetition test. And, insertion loss (IS) for high frequency operation was ascertained over 300MHz at -3dB loss.
In this paper, we present a design of modem and vocoder digital signal processor (DSP) chips for CDMA mobile station. The modem chip integrates CDMA reverse link modulator, CDMA forward link demodulator and Viterbi decoder. This chip contains 89,000 gates and 29 kbit RAMs, and the chip size is $10 mm{\times}10.1 mm$ which is fabricated using a $0.8{\mu}m$ 2 metal CMOs technology. To carry out the system-level simulation, models of the base station modulator, the fading channel, the automatic gain control loop, and the microcontroller were developed and interfaced with a gate-level description of the modem application specific integrated circuit (ASIC). The Modem chip is now successfully working in the real CDMA mobile station on its first fab-out. A new DSP architecture was designed to implement the Qualcomm code exited linear prediction (QCELP) vocoder algorithm in an efficient way. The 16 bit vocoder DSP chip has an architecture which supports direct and immediate addressing modes in one instruction cycle, combined with a RISC-type instruction set. This turns out to be effective for the implementation of vocoder algorithm in terms of performance and power consumption. The implementation of QCELP algorithm in our DSP requires only 28 million instruction per second (MIPS) of computation and 290 mW of power consumption. The DSP chip contains 32,000 gates, 32K ($2k{\times}16\;bit$) RAM, and 240k ($10k{\times}24\;bit$) ROM. The die size is $8.7\;mm{\times}8.3\;mm$ and chip is fabricated using $0.8\;{\mu}m$ CMOS technology.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제16권4호
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pp.528-533
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2016
A low voltage high PSRR CMOS Bandgap circuit capable of generating a stable voltage of less than 1 V (0.8 V and 0.5 V) robust to Process, Voltage and Temperature (PVT) variations is proposed. The high PSRR of the circuit is guaranteed by a low-voltage current mode regulator at the central aspect of the bandgap circuitry, which isolates the bandgap voltage from power supply variations and noise. The isolating current mirrors create an internal regulated voltage $V_{reg}$ for the BG core and Op-Amp rather than the VDD. These current mirrors reduce the impact of supply voltage variations. The proposed circuit is implemented in a $0.35{\mu}m$ CMOS technology. The BGR circuit occupies $0.024mm^2$ of the die area and consumes $200{\mu}W$ from a 5 V supply voltage at room temperature. Experimental results demonstrate that the PSRR of the voltage reference achieved -118 dB at frequencies up to 1 kHz and -55 dB at 1 MHz without additional circuits for the curvature compensation. A temperature coefficient of $60 ppm/^{\circ}C$ is obtained in the range of -40 to $120^{\circ}C$.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제16권4호
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pp.506-510
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2016
A triple-band (TB) oscillator was implemented in the TSMC $0.18{\mu}m$ 1P6M CMOS process, and it uses a cross-coupled nMOS pair and two shunt $4^{th}$ order LC resonators to form a $6^{th}$ order resonator with three resonant frequencies. The oscillator uses the varactors for band switching and frequency tuning. The core current and power consumption of the high (middle, low)- band core oscillator are 3.59(3.42, 3.4) mA and 2.4(2.29, 2.28) mW, respectively at the dc drain-source bias of 0.67V. The oscillator can generate differential signals in the frequency range of 8.04-8.68 GHz, 5.82-6.15 GHz, and 3.68-4.08 GHz. The die area of the triple-band oscillator is $0.835{\times}1.103mm^2$.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제8권3호
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pp.179-192
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2008
A multiphase compensation method with mismatch linearization technique, is presented and demonstrated in a $\Sigma-\Delta$ fractional-N frequency synthesizer. An on-chip delay-locked loop (DLL) and a proposed delay line structure are constructed to provide multiphase compensation on $\Sigma-\Delta$ quantizetion noise. In the delay line structure, dynamic element matching (DEM) techniques are employed for mismatch linearization. The proposed $\Sigma-\Delta$ fractional-N frequency synthesizer is fabricated in a $0.18-{\mu}m$ CMOS technology with 2.14-GHz output frequency and 4-Hz resolution. The die size is 0.92 mm$\times$1.15 mm, and it consumes 27.2 mW. In-band phase noise of -82 dBc/Hz at 10 kHz offset and out-of-band phase noise of -103 dBc/Hz at 1 MHz offset are measured with a loop bandwidth of 200 kHz. The settling time is shorter than $25{\mu}s$.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제8권3호
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pp.232-238
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2008
In this paper, a wideband power efficient 2.2 GHz - 4.9 GHz Medium Power Amplifier (MPA), has been designed and fabricated using $0.8{\mu}m$ SiGe BiCMOS process technology. Passive elements such as parallel-branch spiral inductor, metal-insulator-metal (MIM) capacitor and three types of resistors are all integrated in this process. This MPA is a two stage amplifier with all matching components and bias circuits integrated on-chip. A P1dB of 17.7 dBm has been measured with a power gain of 8.7 dB at 3.4 GHz with a total current consumption of 30 mA from a 3 V supply voltage at $25^{\circ}C$. The measured 3 dB bandwidth is 2.7 GHz and the maximum Power Added Efficiency (PAE) is 41 %, which are very good results for a fully integrated Medium PA. The fabricated circuit occupies a die area of $1.7mm{\times}0.8mm$.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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