• 제목/요약/키워드: 딜레이 라인

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Field Programmable Gate Array 기반 다중 클럭과 이중 상태 측정을 이용한 시간-디지털 변환기 (Time-to-Digital Converter Implemented in Field-Programmable Gate Array using a Multiphase Clock and Double State Measurements)

  • 정현철;임한상
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권8호
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    • pp.156-164
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    • 2014
  • Field programmable gate array 기반 시간-디지털 변환기(Time to Digital Converter)로 가장 널리 사용되는 딜레이 라인(tapped delay line) 방식은 딜레이 라인의 길이가 길어지면 정확도가 떨어지는 단점이 있다. 이에 본 논문에서는 동일한 시간 해상도를 가지면서 딜레이 라인의 길이를 줄일 수 있도록 4 위상 클럭을 사용하고 이중 상태 판별 제어부를 가지는 시간-디지털 변환기 구조를 제안한다. 4 위상 클럭 별로 딜레이 라인 구성 시 발생하는 라인 간 딜레이 오차를 줄이기 위해 입력신호와 가장 가까운 클럭과의 시간 차이만 하나의 딜레이 라인으로 측정하고 어떤 위상 클럭이 사용되었는지를 판별하는 구조를 가졌다. 또한 싱크로나이저 대신 이중 상태 측정 state machine을 이용하여 메타스태이블을 판별함으로써, 싱크로나이저로 인한 딜레이 라인의 증가를 억제하였다. 제안한 시간-디지털 변환기(TDC)의 성능 측정 결과 1 ms의 측정 시간 범위에 대해 평균 분해능 22 ps, 최대 표준편차 90 ps을 가지며 비선형성은 25 ps였다.

시간 측정범위 향상을 위한 펄스 트레인 입력 방식의 field-programmable gate array 기반 시간-디지털 변환기 (Field-Programmable Gate Array-based Time-to-Digital Converter using Pulse-train Input Method for Large Dynamic Range)

  • 김도형;임한상
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권6호
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    • pp.137-143
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    • 2015
  • Field-programmable gate array (FPGA) 기반 시간-디지털 변환기 (time-to-digital converter: TDC)는 구조가 단순하고, 빠른 변환속도를 갖는 딜레이 라인 (delay-line) 방식을 주로 사용한다. 하지만 딜레이 라인 방식 TDC의 시간 측정범위를 늘리기 위해서는 딜레이 라인의 길이가 길어지므로 사용되는 소자가 많아지고, 비선형성으로 인한 오차가 증가하는 단점이 있다. 따라서 본 논문은 동일한 길이의 딜레이 라인에 펄스 트레인 (pulse-train)을 입력하여 시간 측정범위를 향상시키고, 리소스를 효율적으로 사용하는 방식을 제안한다. 펄스 트레인 입력 방식의 TDC는 긴 시간을 측정하기 위하여 시작신호의 입력과 동시에 4-천이 (transition) 펄스 트레인이 딜레이 라인에 입력된다. 그리고 동기회로 (synchronizer) 대신 천이 상태 검출부를 설계하여 중지신호 입력 시 사용된 천이를 판별하고, 준안정 상태 (meta-stable state)를 피하면서 딜레이 라인의 길이를 줄이는 구조를 갖는다. 제안한 TDC는 72개의 딜레이 셀 (delay cell)을 사용하였고, 파인부 (fine interpolator)의 성능 측정 결과, 시간 측정범위는 5070 ps, 평균 분해능은 20.53 ps, 최대 비선형성은 1.46 LSB였으며, 시간 측정범위는 계단 (step) 파형을 입력신호로 사용하는 기존 방식 대비 약 343 % 향상되었다.

구동라인분리 센스앰프의 딜레이페일 개선 효과에 대한 분석 (Analysis of Improvement on Delay Failures in Separated Driving-line Sense Amplifier)

  • 김동영;김수연;박제원;김신욱;이명진
    • 전기전자학회논문지
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    • 제28권1호
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    • pp.1-5
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    • 2024
  • DRAM의 성능 개선을 위해 센스앰프의 미스매치로 인한 센싱페일을 감소시켜야 한다. 플립페일과 달리 딜레이페일은 고속 동작이 요구될 때 더 심화될 수 있어 차세대 메모리 설계 시 면밀히 고려되어야 할 문제이다. Conventional SA는 증폭 시작 시 모든 트랜지스터가 동시에 동작하는 반면, SDSA는 BLB를 출력으로 하는 트랜지스터 2개만 먼저 동작시켜 오프셋을 완화할 수 있다. 본 논문에서는 SDSA의 딜레이페일에 대한 우수성을 시뮬레이션을 통해 검증하였다. Conventional SA에 비해 약 90%의 딜레이 페일 감소 효과를 갖고 있음을 확인했다.

온도보상을 고려한 디지털 주파수 측정기 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of Digital Frequency Discriminator with Temperature Compensation)

  • 임중수;채규수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.55-59
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    • 2004
  • 전파의 특성을 측정하기 위해서 사용되는 디지털 주파수 측정기는 안테나를 통해서 수신기에 입력된 고주파 신호의 주파수를 측정하는 장치로써, 전파 정보 수집 장비의 중요한 구성품 중 하나이다. 이 분야는 고주파 기술이 발달된 미국이나 유럽에서 대부분의 장비를 개발해 왔으나 금번에 설계 제작된 주파수 측정기는 온도보상 등을 고려하여 정밀하게 설계제작 함으로써 수신 감도 -70㏈m에서 펄스폭이 l00㎱ 이상인 펄스 신호와 지속파(CW)신호의 주파수를 정확하게 측정하였다.

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고해상도 듀티비 제어가 가능한 디지털 제어 방식의 CMOS 전압 모드 DC-DC 벅 변환기 설계 (Design of digitally controlled CMOS voltage mode DC-DC buck converter for high resolution duty ratio control)

  • 윤광섭;이종환
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.1074-1080
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    • 2020
  • 본 논문은 공정, 전압 및 온도에 둔감하며, 출력전압 상태에 따라 3가지 동작모드가 가능한 디지털 제어 벅 변환기를 제안한다. 기존 디지털 제어 방식의 벅 변환기는 A/D 변환기, 카운터 및 딜레이 라인 회로를 사용하여서 정확한 출력 전압을 제어하였다. 정확한 출력 전압 제어를 위해서는 카운터 및 딜레이 라인 비트 수를 증가시켜서 회로 복잡성 증가 문제점을 지니고 있다. 이러한 회로의 복잡성 문제를 해결하기 위해서 제안된 회로에서는 8비트 및 16 비트 양 방향 쉬프트 레지스터를 사용하고 최대 128비트 해상도까지 듀티비 제어가 가능한 벅 변환기를 제안한다. 제안하는 벅 변환기는 CMOS 180 나노 공정 1-poly 6-metal을 사용하여 설계 및 제작하였으며, 2.7V~3.6V의 입력 전압과 0.9~1.8V의 출력 전압을 생성하고, 리플전압은 30mV, 전력 효율은 최대 92.3%, 과도기 응답속도는 4us이다.

Motion JPEG용 베이스라인 기반의 디코더 설계 (A Design of Baseline Based on Decoder for Motion JPEG)

  • 김경현;손승일;이민수
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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    • pp.608-611
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    • 2008
  • 정보화 사회가 진행되어감에 따라 카메라 센서, 디지털 카메라, 휴대폰, 영상 관련디지털 기기들이 증가하고 이로 인하여 영상정보 서비스 기술의 중요성이 크게 부각되었다. 특히 멀티미디어 응용서비스 기술에서는 영상 정보가 필수적인데, 그 영상 정보의 양이 너무 방대하여 압축 부호화를 하여 사용되고 있다. 본 논문에서는 정지영상압축 방법 중 JPEG표준에서 제시한 4가지 동작 모드 중 베이스라인을 기반으로 하는 JPEG 알고리즘을 연구하여 Motion JPEG에서 동작 가능한 디코더를 C언어를 통해 시뮬레이션하고 최적화된 결과를 VHDL로 구현하였다. Motion JPEG의 무선전송 환경에 적용 가능한 불규칙한 스트리밍 방식의 입력데이터의 처리가 가능한 파이프라인 구조로 설계하였다. 설계결과 Xilinx XC3S1000 FG676-4 환경에서 66.130MHz의 동작속도를 나타내었고 최초 223클록의 딜레이 이후 매 클록마다 화소데이터를 얻을 수 있었다 Motion JPEG 디코더를 설계하는데 사용된 게이트는 총 54,143개이다.

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65nm CMOS 스위칭-증폭기를 이용한 60GHz 능동위상변화기 설계 (A 60GHz Active Phase Shifter with 65nm CMOS Switching-Amplifiers)

  • 최승호;이국주;최정환;김문일
    • 전기전자학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.232-235
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    • 2010
  • 기존의 수동 스위치를 사용한 스위치-라인 타입 위상변화기의 수동 스위치를 스위칭 증폭기로 대체한 60GHz CMOS 능동위상변화기를 소개하였다. 능동스위치 위상변화기는 능동스위치 블록과 수동 딜레이 네트워크 블록 구성되며, 기존의 vector-sum 위상변화기와 비교해 간단한 회로 구성이 가능하다. 능동스위치 블록은 On-Off state에 따라 다르게 요구되는 입출력 저항을 고려하여 설계하였고, 수동 딜레이 네트워크 블록은 회로의 크기를 최소화하기 위하여 일반적인 microstrip line 대신 lumped 인덕터와 커패시터를 사용하여 구성하였다. TSMC 65nm CMOS 공정을 이용하여 1-bit 위상변화기를 제작 및 측정하였으며, 그 결과 65GHz에서 평균 -4.0dB 의 삽입손실과 120도의 위상차를 얻었다.

$AB^2$ 세미시스톨릭 곱셈기 ($AB^2$ Semi-systolic Multiplier)

  • 이형목;김현성;전준철;유기영
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2002년도 봄 학술발표논문집 Vol.29 No.1 (A)
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    • pp.892-894
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    • 2002
  • 본 논문은 유한 체 GF(/2 sup m/)상에서 A$B^2$연산을 위해 AOP(All One Polynomial)에 기반한 새로운 MSB(Most Significant bit) 유선 알고리즘을 제시하고, 제시한 알고리즘에 기반하여 병렬 입출력 세미시스톨릭 구조를 제안한다. 제안된 구조는 표준기저(standard basis)에 기반하고 모듈라(modoular) 연산을 위해 다항식의 계수가 모두 1인 m차의 기약다항식 AOP를 사용한다. 제안된 구조에서 AND와 XOR게이트의 딜레이(deray)를 각각 /D sub AND$_2$/와/D sub XOR$_2$/라 하면 각 셀 당 임계경로는 /D sub AND$_2$+D sub XOR/이고 지연시간은 m+1이다. 제안된 구조는 기존의 구조보다 임계경로와 지연시간 면에서 보다 효율적이다. 또한 구조 자체가 정규성, 모듈성, 병렬성을 가지기 때문에 VLSI 구현에 효율적이다. 더욱이 제안된 구조는 유한 체상에서 지수 연산을 필요로 하는 Diffie-Hellman 키 교환 방식, 디지털 서명 알고리즘 및 EIGamal 암호화 방식과 같은 알고리즘을 위한 기본 구조로 사용할 수 있다. 이러한 알고리즘을 응용해서 타원 곡선(elliptic curve)에 기초한 암호화 시스템(Cryptosystem)의 구현에 사용될 수 있다.

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하이브리드 딜레이 라인을 이용한 레지스터 콘트롤 Symmetrical Delay Locked Loop (A Register-Controlled Symmetrical Delay Locked Loop using Hybrid Delay Line)

  • 허락원;전영현
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.87-90
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    • 2000
  • This paper describes a register-controlled symmetrical delay-locked-loop (DLL) using hybrid delay line for use in a high frequency double-data-rate DRAM. The proposed DLL uses a hybrid delay line which can cover two-step delays(coarse/fine delay) by one delay element. The DLL dissipate less power than a conventional dual-loop DLL which use a coarse and a fine delay element and control separately. Additionally, this DLL not only achieves small phase resolution compared to the conventional digital DLL's when it is locked but it also has a great simple delay line compared to a complex dual-loop DLL.

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저 손실 열전변환 하베스팅을 위해 제로전류센서의 오프셋을 조절하는 부스트 컨버터 (DC-DC Boost Converter using Offset-Controlled Zero Current Sensor for Low Loss Thermoelectric Energy Harvesting Circuit)

  • 주성환;김기룡;정동훈;정성욱
    • 전기전자학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.373-377
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    • 2016
  • 열전 변환 에너지 하베스팅을 위한 저 전력 부스트 컨버터에 사용하는 새로운 Zero Current Sensor (ZCS)를 이 논문에서 제안한다.새로 제안하는 ZCS를 사용하는 Zero Current Switching은 기존 방식인 아날로그 비교기를 사용한 Zero Current Switching방식 보다 파워 측면에서 큰 장점을 보이고 기존의 다른 방식인 딜레이 라인을 이용하는 Zero Current Switching 방식보다 면적에서 큰 장점을 보인다. 새로운 ZCS는 기존의 아날로그 비교기에 고의적으로 offset을 발생시키고 offset의 양을 digital code로 calibration 하여 출력이 나오는 시간을 조절한다. 새로운 ZCS를 이용한 Zero Current Switching은 기존의 아날로그 비교기를 이용한 Zero Current Switching 보다 대략 10배정도 적은 파워를 사용하면서 같은 성능을 보인다.