• 제목/요약/키워드: Standard CMOS logic process

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MOS 전류모드 논리회로를 이용한 저 전력 곱셈기 설계 (Design of a Low-Power Multiplier Using MOS Current Mode Logic Circuit)

  • 이윤상;김정범
    • 전기전자학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.83-88
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    • 2007
  • 이 논문은 MOS 전류모드 논리 (MOS current-mode logic circuit, MCML) 회로를 이용하여 저 전력 특성을 갖는 8${\times}$8 비트 병렬 곱셈기를 설계하였다. 이 8${\times}$8 병렬 곱셈기는 제안한 MCML 구조의 전가산기와 기존의 전가산기를 이용하여 설계하였다. 설계한 곱셈기는 기존 곱셈기에 비해 전력소모에서 9.4% 감소하였으며, 전력소모와 지연시간의 곱에서 11.7%의 성능향상이 있었다. 이 회로는 삼성 0.35${\mu}m$ 표준 CMOS 공정을 이용하여 설계하였으며, HSPICE를 통하여 검증하였다.

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체내 이식 기기용 표준 CMOS 고전압 신경 자극 집적 회로 (A High-Voltage Compliant Neural Stimulation IC for Implant Devices Using Standard CMOS Process)

  • 알피안 압디;차혁규
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권5호
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    • pp.58-65
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    • 2015
  • 본 논문에서는 신경 관련 인공 전자기기를 위한 신경 자극 집적회로를 $0.18-{\mu}m$ 표준 CMOS 반도체 공정을 이용하여 설계하였다. 제안 된 신경 자극 회로는 12.8-V 전원을 사용하면서 $10-k{\Omega}$의 부하에 최대 1 mA의 전류까지 전달이 가능하다. 표준 CMOS 공정 기술로 구현을 위해서 저전압 트랜지스터만을 이용하여 설계를 하였고, 고전압에서의 안정적인 동작을 위하여 트랜지스터 스태킹 기술을 적용하였다. 또한, 신경 자극 동작 후 전하 잔여량이 남아 있지 않도록 active charge balancing회로를 포함하였다. 제안 된 단일 채널 자극 집적회로의 경우 디지털-아날로그 변환기, 전류 출력 드라이버, 레벨 시프터, 디지털 제어 부분, 그리고 active charge balancing 회로까지 모두 포함하여 전체 칩 레이아웃 면적은 $0.13mm^2$을 차지하며, 다중 채널 방식의 신경 자극 기능의 체내 이식용 인공 전자기기 시스템에 적용을 하는데 적합하다.

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.

Design of a CMOS On-chip Driver Circuit for Active Matrix Polymer Electroluminescent Displays

  • Lee, Cheon-An;Woo, Dong-Soo;Kwon, Hyuck-In;Yoon, Yong-Jin;Lee, Jong-Duk;Park, Byung-Gook
    • Journal of Information Display
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    • 제3권2호
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    • pp.1-5
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    • 2002
  • A CMOS driving circuit for active matrix type polymer electroluminescent displays was designed to develop an on-chip microdisplay on the single crystal silicon wafer substrate. The driving circuit is a conventional structure that is composed of the row, column and pixel driving parts. 256 gray scales were implemented using pulse amplitude modulation method. The 2-transistor driving scheme was adopted for the pixel driving part. The layout was carried out considering the compatibility with the standard CMOS process. Judging from the layout of the driving circuit, it turns that it is possible to implement a high-resolution display about 400 ppi resolution. Through the HSPICE simulation, it was verified that this circuit is capable of driving a VGA signal mode display and implementing 256 gray levels.

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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상보형 전하이동 경로를 갖는 표준 CMOS 로직 공정용 고효율 전하펌프 회로 (Complementary Dual-Path Charge Pump with High Pumping Efficiency in Standard CMOS Logic Technology)

  • 이정찬;정연배
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권12호
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    • pp.80-86
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    • 2009
  • 전하펌프의 성능은 공급전압에 의해 크게 영향을 받는다. 본 논문에서는 표준 twin-well CMOS 로직 공정으로 제작 가능하며, 낮은 공급전압에서도 높은 효율을 갖는 새로운 전하펌프 회로를 제안하고 검증하였다. 제안한 전하펌프는 이중의 전하 전달 경로와 간단한 2-phase 클락을 사용한다. 한 주기의 펌핑 사이클 동안 각 펌핑 단에서 입력전압을 2배로 승압하며, 상보적으로 연결된 PMOS 트랜지스터를 전달 스위치로 사용하여 트랜지스터의 문턱전압에 의한 전압강하 없이 승압된 전압을 다음 승압 단으로 전달한다. 시뮬레이션과 측정을 통해 제안한 전하펌프를 검증하였으며, 동일한 공정조건에서 제작 가능한 기존 전하펌프들 보다 높은 출력전압과 큰 전류 구동능력 그리고 더 높은 전력효율을 가진다는 것을 확인하였다.

CMOS Image sensor 를 위한 효과적인 플리커 검출기 설계 (Design of Efficient Flicker Detector for CMOS Image Sensor)

  • 이평우;이정국;김채성
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.739-742
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    • 2005
  • In this paper, an efficient detection algorithm for the flicker, which is caused by mismatching between light frequency and exposure time at CMOS image sensor (CIS), is proposed. The flicker detection can be implemented by specific hardware or complex signal processing logic. However it is difficult to implement on single chip image sensor, which has pixel, CDS, ADC, and ISP on a die, because of limited die area. Thus for the flicker detection, the simple algorithm and high accuracy should be achieved on single chip image sensor,. To satisfy these purposes, the proposed algorithm organizes only simple operation, which calculates the subtraction of horizontal luminance mean between continuous two frames. This algorithm was verified with MATLAB and Xilinx FPGA, and it is implemented with Magnachip 0.18 standard cell library. As a result, the accuracy is 95% in average on FPGA emulation and the consumed gate count is about 7,500 gates (@40MHz) for implementation using Magnachip 0.18 process.

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알고리즘을 적용한 ASIC 설계 (The ASIC Design of the Adaptive De-interlacing Algorithm with Improved Horizontal and Vertical Edges)

  • 한병혁;박상봉;진현준;박노경
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제39권7호
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    • pp.89-96
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    • 2002
  • 본 논문은 ELA알고리듬의 수평방향 및 수직방향과 대각선 방향을 판단하여 수평 윤곽선 및 수직 윤곽선 특성을 시각적인 면과 객관적인 면에서 개선한 ADI(adaptive de-interlacing)알고리듬을 제안하고, 제안한 알고리듬에 대한 수직을 전개, 이를 C, Matlab을 이용하여 검증하였다. 제안한 알고리듬의 구조를 $0.6{\mu}m$ 2-poly 3-metal CMOS 표준 라이브러리를 적용하고 Cadence툴을 이용하여 회로 및 논리 시뮬레이션을 수행하고 레이아웃을 작성하였다.

우주용 ADC의 누적방사선량 영향 분석 (The Analysis of Total Ionizing Dose Effects on Analog-to-Digital Converter for Space Application)

  • 김태효;이희철
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권6호
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    • pp.85-90
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    • 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.

ROM 방식의 곱셈기를 이용한 8*8 2차원 DCT의 구현 (The implementation of an 8*8 2-D DCT using ROM-based multipliers)

  • 이철동;정순기
    • 전자공학회논문지A
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    • 제33A권11호
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    • pp.152-161
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    • 1996
  • This paper descrisbes the implementation of a 20D DCT that can be used for video conference, JPEG, and MPEG-related applications. The implemented DCT consists of two 1-D DCTs and a transposed memory between them, and uses ROM-based multipliers instead of conventional ones. As the system bit length, the minimum bit length that satisfies the accuracy specified by the ITU standard H.261 was chosen through the simulations using the C language. The proposed design uses a dual port RAM for the transposed memory, and processes two bits of input-pixel data simultaneously t ospeed up addition process using two sets of ROMs. The basic system architecture was designed using th Synopsys schematic editor, and internal modules were described in VHDL and synthesized to logic level after simulation. Then, the compass silicon compiler was used to create the final lyout with 0.8um CMOS libraries, using the standard cell approach. The final layout contains about 110, 000 transistors and has a die area of 4.68mm * 4.96mm, and the system has the processing speed of about 50M pixels/sec.

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