• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제5권2호
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• pp.71-75
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• 2004

This paper proposes a new bandgap reference (BGR) circuit which takes advantage of a cascode current mirror biasing to reduce the V$\_$ref/ variation, and sizing technique, which utilizes two related ratio numbers k and N, to reduce the PNP BJT area. The proposed BGR is designed and fabricated on a test chip with a goal to provide a reference voltage to the 10 bit A/D(4-4-4 pipeline architecture) converter of the CMOS Active Pixel Sensor (APS) imager to be used in X-ray imaging. The basic temperature variation effect on V$\_$ref/ of the BGR has a maximum delta of 6 mV over the temperature range of 25$^{\circ}C$ to 70$^{\circ}C$. To verify that the proposed BGR has radiation hardness for the X-ray imaging application, total ionization dose (TID) effect under Co-60 exposure conditions has been evaluated. The measured V$\_$ref/ variation under the radiation condition has a maximum delta of 33 mV over the range of 0 krad to 100 krad. For the given voltage, temperature, and radiation, the BGR has been satisfied well within the requirement of the target 10 bit A/D converter.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.1405-1410
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• 2015

본 연구에서는 정상 운전이나 사고 시 발생되는 고방사선 환경에서 다양한 센서에 공통적으로 사용할 수 있는 내방사선 센서 신호처리 모듈을 설계하였다. 개발한 초기 모듈은 센서의 저항(R)과 정전용량(C) 값의 변화를 입력으로 받아 PWM 신호 변조방식으로 처리하도록 설계되었다. 이 모듈은 총 약 12 kGy 방사선 평가시험에서 Full-Scale 대비 ±10 % 오차범위를 가지고 있었다. 오차 발생의 주요 원인은 방사선 피폭량의 증가에 따른 공통회로 내 스위칭 소자의 열화와 이로 인한 펄스폭 변조회로의 듀티 비 증가로 분석되었다. 이 분석결과를 반영한 방사선 내성강화를 위해 방사선에 의한 특성변화를 상쇄하는 회로를 추가하여 재설계하였고, 20.7 kGy 범위의 TID 시험에서 Full-scale 대비 5% 이하 오차로 개선결과를 얻었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제49권8호
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• pp.1589-1599
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• 2017

Field programmable gate arrays (FPGAs) are getting more attention in safety-related and safety-critical application development of nuclear power plant instrumentation and control systems. The high logic density and advancements in architectural features make static random access memory (SRAM)-based FPGAs suitable for complex design implementations. Devices deployed in the nuclear environment face radiation particle strike that causes transient and permanent failures. The major reasons for failures are total ionization dose effects, displacement damage dose effects, and single event effects. Different from the case of space applications, soft errors are the major concern in terrestrial applications. In this article, a review of radiation effects on FPGAs is presented, especially soft errors in SRAM-based FPGAs. Single event upset (SEU) shows a high probability of error in the dependable application development in FPGAs. This survey covers the main sources of radiation and its effects on FPGAs, with emphasis on SEUs as well as on the measurement of radiation upset sensitivity and irradiation experimental results at various facilities. This article also presents a comparison between the major SEU mitigation techniques in the configuration memory and user logics of SRAM-based FPGAs.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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• pp.1093-1096
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• 2003

본 논문에서는, CMOS APS Image Sensor 내에 포함되어 회로의 면적을 줄인 새롭게 제안된 CMOS Bandgap Reference Bias Generator (BGR)를 온도 및 방사능에 대한 응답을 실험하였다. 제안된 BGR 회로의 설계 목표는 V/sub DD/는 2.5V이상이고, V/sub ref/는 0.75V ± 0.5mV 마진을 가지게 하는 것이다. 제안된 BGR회로는 Level Shifter를 갖는 Differential OP-amp단과 Feedback-Loop를 가지는 Cascode Current Mirror를 사용하여 저전압에서도 동작을 가능하게 하였으며, 높은 출력저항 특성을 가지도록 하였다. 제안된 BGR회로는 하이닉스 0.18㎛ ( triple well two-poly five-metal ) CMOS 공정을 이용하여 Test Chip을 제작하였다. 온도의 변화와 Co-60 노출조건 하에서 Total ionization dose (TID) effect된 BGR회로의 V/sub ref/를 측정하여, 이를 평가하였다. 온도에 대한 반응은, 25℃ 일 때의 V/sub ref/에 대해, 각각 45 ℃에서 0.128%. 70℃에서 0.768% 변화하였다. 그리고 온도가 25℃일 때 50krad와 100krad의 방사능을 조사 하였을 경우, V/sub ref/는 각각 2.466%, 그리고 4.612% 변화하였다.