• 제목/요약/키워드: 전가산기

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전류 모드 다치 논리 CMOS 회로를 이용한 전가산기 설계 (Design of a Full-Adder Using Current-Mode Multiple-Valued Logic CMOS Circuits)

  • 이용섭;곽철호;김정범
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제39권1호
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    • pp.76-82
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    • 2002
  • 본 논문에서는 전류 모드 다치 논리 CMOS 회로를 이용하여 4치-2치 논리 복호기, 4치 논리 전류 버퍼 4치 논리 전가산기를 제안하였다. 제안한 전가산기는 15개의 트랜지스터를 사용하여 기존의 2치 논리 CMOS 형태의 전가산기와 Current의 전가산기에 비하여 소자수가 각각 60.5%와 48.3% 감소되었으며, 이로 인해 면적 및 내부 노드수가 감소되었다. 본 논문의 회로들은 HSPICE를 사용하여 시뮬레이션 하였고 그 결과를 통하여 각각의 회로들이 정확하게 동작함을 확인하였다. 시뮬레이션 결과, 제안한 전가산기는 1.5ns의 전달 지연과 0.45mW의 전력소모 특성을 갖는다. 또한 전가산기는 본 논문에서 설계한 복호기 및 4치 논리 전류 버퍼를 사용하면 기존의 2치 논리에 쉽게 적용할 수 있다.

삼치전가산기의 구성 (Construction of a Ternary Full-Adder)

  • 임인칠;조원경
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.15-22
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    • 1974
  • 본 논문은 전류제어형각성저항 회로를 사용한 새로운 삼치전가산기의 구성에 관하여 논한다. 부성저항특성을 이용하여 먼저 특수한 반가산기를 설계하고 이에 의하여 전가산기를 구성한다. 이평가계기는 부성저항 회로와 쇼트키-베리어 다이오드를 사용한 삼자정 회로에 의해 구성되며, 두 입력신호가 모두 "2"일 경우 Sum과 Carry 출력이 각각 "0"과 "1"의 간을 갖는다. 여기에 제안한 전가산기는 종래의 전가산기에 비하여 게이트 수가 감소되고, 속도가 개선된다. 회로소자는 트랜지스터와 쇼트키-베리어 다이오드, 저항만을 사용하여 IC화하는데 편리하게 하였다.

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Low-Swing 기술을 이용한 저 전력 CVSL 전가산기 설계 (Design of a Low-Power CVSL Full Adder Using Low-Swing Technique)

  • 강장희;김정범
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권2호
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    • pp.41-48
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    • 2005
  • 본 논문은 기존의 CVSL 전가산기 회로 내부에 Low-Swing 기술의 특성을 갖도록 NMOS 트랜지스터를 추가하여 감소된 출력전압으로 동작하는 CVSL 전가산기를 제안하였다. 또한 제안한 Low-Swing CVSL 전가산기를 이용하여 $8\times8$ 병렬 곱셈기를 구성한 후 회로의 성능을 평가하였다. 본 논문에서 제안한 Low-Swing CVSL 전가산기 회로는 $13.1\%$의 전력감소와 $14.3\%$의 전력소모와 지연시간의 곱(power-delay-product) 감소가 이루어졌다 Hynix $0.35{\mu}m$ 표준 CMOS 공정을 사용하여 HSPICE로 시뮬레이션하고 그 동작 특성을 검증하였다.

새로운 구조의 전가산기 캐리 출력 생성회로 (A New Structural Carry-out Circuit in Full Adder)

  • 김영운;서해준;한세환;조태원
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권12호
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    • pp.1-9
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    • 2009
  • 가산기는 기본적인 산술 연간 장치로써, 산술 연산 시스템 전체의 속도 및 전력소모에 결정적인 역할을 한다. 단일 비트 전가산기의 성능을 향상시키는 문제는 시스템 성능 향상의 기본적인 요소이다. 주 논문에서는 기존의 모듈 I과 모듈III를 거쳐 출력 Cout을 갖는 XOR-XNOR 구조와는 달리 모듈 I을 거치지 않고 입력 A, B, Cin에 의해 모듈III를 거쳐 출력 Cout을 갖는 새로운 구조를 이용한다. 최대 5단계의 지연단계를 2단계로 줄인 전가산기를 제안한다. 따라서 Cout 출력속도가 향상되어 리플캐리 가산기와 같은 직렬연결의 경우 더욱 좋은 성능을 나타내고 있다. 제안한 1Bit 전가산기는 static CMOS, CPL, TFA, HPSC, TSAC 전가산기에 비해 좋은 성능을 가지고 있다. 가장 좋은 성능을 나타내는 기존의 전가산기에 비해 4.3% 향상된 지연시간을 가지며 9.8%의 향상된 PDP 비율을 갖는다. 제안한 전가산기 회로는 HSPICE 툴을 이용하여 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정에서 전력소모 및 동작속도를 측정하였으며 공급전압에 따른 특성을 비교하였다.

0.18${\mu}m$ CMOS 공정을 이용한 새로운 고속 1-비트 전가산기 회로설계 (A New Design of High-Speed 1-Bit Full Adder Cell Using 0.18${\mu}m$ CMOS Process)

  • 김영운;서해준;조태원
    • 전기전자학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.1-7
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    • 2008
  • 최근 급진적으로 반도체 기술이 발전함에 따라 집적회로(VLSI)의 집적도가 향상되고 있으며, 이동통신 및 멀티미디어의 발달로 많은 양의 데이터를 고속으로 처리하기 위한 대규모 프로세서들이 개발되고 있다. 전가산기는 디지털 프로세서와 마이크로프로세서에 있어 매우 중요한 요소이다. 따라서 전가산기 설계 시 전력소비와 스피드의 개선은 중요한 요소이다. 본 논문에서는 일반적인 Ratioed 로직과 패스 트랜지스터 로직을 이용하여 새로운 구조의 전가산기를 제안하였다. 제안된 전가산기는 일반적인 CMOS, TGA, 14T에 비해 좋은 성능을 나타내었다. 제안된 회로는 지연시간의 경우 기존회로의 평균값에 비해 13%우수하였고 PDP(Power Delay Product)비율은 약 9% 정도 우수한 특성을 보이고 있다. 실측 회로의 크기 평가를 위해 0.18um CMOS공정으로 레이아웃을 하고 HSPICE를 이용하여 시뮬레이션 하였다.

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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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새로운 저전력 전가산기 회로 설계 (A Novel Design of a Low Power Full Adder)

  • 강성태;박성희;조경록;유영갑
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제38권3호
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    • pp.40-46
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    • 2001
  • 본 논문에서는 10개의 트랜지스터를 이용한 새로운 저전력 전가산기의 회로를 제안한다. 회로는 six-transistor CMOS XOR 회로를 기본으로 하여 XOR 출력뿐만 아니라 XNOR 출력을 생성하며, 전가산기를 구성하는 트랜지스터의 수를 줄임과 동시에 단락회로를 없앰으로써 저전력 설계에 유리하게 하였다. 실측 회로의 크기 평가를 위해서 0.65 ${\mu}m$ ASIC 공정으로 의해 레이아웃을 하고 HSPICE를 이용해서 시뮬레이션을 하였다. 제안한 가신기의 셀을 이용하여 2bit, 8bit 리플 캐리 가산기를 구성하여 소비 전력, 지연 시간, 상승시간, 하강시간에 대한 시뮬레이션 결과로 제안한 회로를 검증하였다. 25MHz부터 50MHz까지의 클럭을 사용하였다. 8bit 리플 캐리 전가산기로 구현하였을 때의 소모되는 전력을 살펴보면 기존의 transmission function full adder (TFA) 설계보다는 약 70% 정도, 그리고 14개의 transistor (TR14)[4]를 쓰는 설계보다는 약 60% 우수한 특성을 보이고 있다. 또한 신호의 지연시간은 기존의 회로, TFA, TR14 보다 1/2배 정도 짧고, 선호의 상승시간과 하강 시간의 경우는 기존 회로의 2${\sim}$3배 정도 빠르게 나타났다.

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쇼트키-배리어 다이오드와 터넬다이오드를 사용한 전가산기 (A Full Adder Using Schottky-Barrier Diodes and a Tunnel Diode)

  • 박인칠
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.22-28
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    • 1972
  • 새로운 전가산기회로를 제안하고 그 동작특성에 관하여 논한다. 회로는 Schottky-Barrier 다이오드 트랜지스터 터낼다이오드로서 구성되며 종래 제안되어 있는 회로의 동작제속도를 개선하고, 트랜지스터 베이스 바이어스전압의 압입 등 회로구성상의 결점을 제거하였다. 정특성곡선을 이용하여 회로구성소자의 최적치를 구하고, 회로동작에 관하여 고찰하였다.

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멤리스터-CMOS 회로구조 기반의 프리미티브 IP 설계 (Primitive IPs Design Based on a Memristor-CMOS Circuit Technology)

  • 한가람;이상진;;조경록
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권4호
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    • pp.65-72
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    • 2013
  • 본 논문에서는 멤리스터 기반의 논리 게이트와 멤리스터-CMOS 기반의 프리미티브 IP 설계 방법을 제안하였다. 회로 설계를 위한 멤리스터 모델을 제시하고 멤리스터의 AND 및 OR 연결을 기본으로 멤리스터-CMOS 회로설계를 위한 프리미티브 IP설계 방법을 제안하였고, $0.18{\mu}m$ CMOS 공정과 멤리스터 SPICE 모델을 이용한 시뮬레이션을 통해 검증되었다. 회로는 멤리스터와 CMOS 결합을 하여 레이아웃 설계를 하고 네트리스트를 추출하였다. 디지털 프리미티브 IP들에 대해 기존의 CMOS와 면적비교를 수행하였으며, 멤리스터-CMOS 전가산기는 CMOS 전가산기에 비하여 47.6 %의 면적이 감소되었다.

저 전압 스윙 기술을 이용한 저 전력 병렬 곱셈기 설계 (Design of a Low-Power Parallel Multiplier Using Low-Swing Technique)

  • 김정범
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제14A권3호
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    • pp.147-150
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    • 2007
  • 본 논문에서는 작은 점유면적과 저 전력 소모 특성을 갖도록 CPL(Complementary Pass-Transistor Logic) 논리구조의 전가산기에 저 전압 스윙 기술을 적용하여 16$\times$16 비트 병렬 곱셈기를 설계하였다. 회로구성상 CPL 논리구조는 CMOS 논리구조에 비해 NMOS 트랜지스터만을 사용하기 때문에 작은 면적을 소비한다. 저 전압 스윙 기술은 회로에 공급되는 전압보다 낮은 전압 레벨에서 출력 동작을 하여 전력 소모를 감소시키는 기술이다. 본 논문에서는 전가산기의 출력 단에 사용되는 인버터에 저 전압 스윙 기술을 적용하여 저 전력 소모 특성을 갖는 16$\times$16 비트 병렬 곱셈기를 설계하였다 설계한 회로는 17.3%의 전력 소모 감소와 16.5%의 전력소모와 지연시간의 곱(Power Delay) 감소가 이루어졌다.