• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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• pp.891-894
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• 2003

본 논문에서는 3-상 클럭을 이용하여 UP/DOWN 변환을 동시에 수행하는 DC/DC 변환기의 설계에 대해 설명한다. 기존의 UP/DOWN DC/DC 변환기의 경우에는 한 스텝당 변화하는 전압의 양이 많아서 출력에 수십 mV의 리플이 존재하게 된다. 이 리플을 줄이기 위해서는 L, C의 값을 크게 해 주어야하는 문제가 있다. 그러나, 설계된 UP/DOWN DC/DC 변환기는 기존의 UP/DOWN DC/DC 변환기의 구조를 가지면서, 3-상 클럭을 이용하여 한 스텝당 변화하는 전압의 양을 작게 하여 작은 L, C의 값을 가지고도 4mV이하의 출력 리플을 갖는 안정된 전압 변환을 하도록 설계하였다. 설계된 변환기는 0.25㎛ standard CMOS 공정을 이용하여 구현하였다. 구현 된 칩의 면적은 1.8 mm × 0.8 mm이다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 I
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• pp.366-369
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• 2003

현재 우리가 사용하고 있는 대부분의 시스템들은 대용량의 데이터를 송수신하고 있다. 대용량의 데이터를 전송하는 방법에는 여러방법이 있으나 한정되어 있는 대역폭을 사용하여 전송하기 위한 방법으로는 고속 전송을 사용한다. 많은 양의 데이터를 고속으로 전송을 하다 보면 여러가기 원인으로 인해 발생하는 지연에 대한 보정이 어려워 지게 된다. 이런 문제를 해결할 수 있는 방법중에 한가지가 바로 FDE(Fractional Delay Element)이다. FDE 는 1Clock 이하의 지연을 주는 소자로써 클럭 단위의 보정의 문제점을 해결한 것이다. 시스템 클럭을 고속으로 동작시키기에는 소자의 문제점이 있으나 FDE를 사용하면 시스템 클럭을 변화 없이 지연 보정을 할 수 있다. 본 논문에서는 VHDL 코딩과 FPGA 를 사용하여 FDE 를 구현 하였다. FDE 의 중요한 역할을 하는 FDF(Fractional Delay Filter)를 VHDL로 코딩을 하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2003년도 추계종합학술대회
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• pp.407-410
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• 2003

현재 통신시스템에서 많이 사용되고 있는 Xilinx FPGA를 이용하여, 여러 가지 로직을 구현하고 데이터 전달특성을 분석하기 위하여 신호의 노이즈와 데이터 손실을 방지하기 위하여 10층의 PCB(Printed Circuit Board)를 만들었다. FPGA에 클럭과 64bit의 데이터를 동기 시켜 전송선로의 길이의 변화와 입력된 클럭의 주파수 변화에 따른 최대 안정된 데이터 전달속도와 전송선로의 길이를 알아보았다. 제작된 PCB보드에서 FPGA의 출력 핀에서 출력포트 사이의 전송선로 길이는 13cm이며 확장된 테스트용 전송선로 보드의 길이는 30cm, 60cm, 120cm이다. 그러므로 전송선로의 길이를 13cm, 43cm, 73cm, 133cm간격으로 측정하였으며, 데이터 전송특성에 대한 클럭 주파수는 10MHz, 50MHz, 100MHz, 125MHz, 150MHz로 나누어 측정하였다. 데이터 전달 특성에서 125Mbps까지는 불가능 하지만 전송선로의 길이가 30cm일 경우 최대 100Mbps까지 안정하게 데이터를 전달할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.680-687
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• 2018

시추공 레이다는 지하자원 및 지질탐사 목적으로 사용되는 레이다로서 수 ns의 펄스폭을 갖는 전자파를 송신하고 탐사 대상으로부터 반사되어 입력되는 수십에서 수백MHz의 반사파를 수신하기 위하여 고속 샘플러가 반드시 필요하다. 수십MHz의 샘플링 클럭 주파수로도 수GHz급의 샘플링 성능을 낼 수 있는 ETS(Equivalent-Time Sampling)는 시추공 레이다용 수신기의 샘플러로 사용이 적합하다. ETS 샘플러 설계에 있어 가장 중요한 요소인 샘플링 클럭 지연을 제어하는 방법으로 본 연구에서는 하나의 클럭 소스에 대해 각 $90^{\circ}$씩 위상 차이를 가지는 4개의 클럭을 이용한 방법을 제시하였다. 제안하는 방법은 기존의 지연 발생기를 이용하는 방법보다 설정한 구간 내에서 데이터를 획득하는 시간이 1/23로 단축 가능하다. 구현된 샘플러를 기존 시추공 레이다의 수신기에 적용하면 단축된 샘플링 시간으로 인해 추가로 64회 누적이 가능해져 지하 터널 탐사를 위한 수신신호 품질 개선 효과를 얻을 수 있다. 또한, 목표 샘플링 범위를 만족하기 위해서 여러 개의 샘플링 클럭 지연제어 로직을 사용하는 기존 방식에 비하여 하나의 지연제어 로직을 사용함으로써 그간 반드시 필요하였던 보정 과정의 생략이 가능하다. 그 결과 시스템의 구조를 단순화할 수 있었으며 균일한 샘플러의 구현이 가능하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권2호
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• pp.1-8
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• 2005

System-on-glass를 위해 poly-Si TFT로 면적이 작으면서도 리플전압을 최소화한 DC-DC 전압 변환회로를 개발하였다. 전압 변환회로는 전하 펌핑 회로, 문턱전압 변화를 보상한 비교기, 오실레이터, 버퍼, 다중 위상 클럭을 만들기 위한 지연 회로로 구성된다. 제안한 다중 위상 클럭킹을 적용함으로써 클럭 주파수 또는 필터링 캐패시터의 증가 없이도 낮은 출력 리플전압을 얻음으로써 DC-DC 변환기의 면적을 최소화 하였다. 제안한 DC-DC 변환회로를 제작하여 측정한 결과 $R_{out}=100k\Omega,\;C_{out}=100pF$, 그리고 $f_{clk}=1MHz$에서 Dickson 구조와 기존의 cross-coupled 구조에서의 리플전압은 각각 590mv와 215mv인 반면 4-위상 클럭킹을 적용한 구조에서는 123mV이다. 그리고 50mV의 리플전압을 가지기 위해 필요한 필터링 캐패시터의 크기는 $I_{out}=100uA$와 $f_{clk}=1MHz$에서 Dickson 구조와 기존의 cross-coupled 구조에서는 각각 1029pF와 575pF인 반면 4-위상과 6-위상 클럭킹을 적용한 구조에서는 단지 290pF와 157pF만이 각각 요구된다. 구조별 효율로는 Dickson 구조의 전하 펌프에서는 $59\%$, 기존의 cross-coupled 구조와 본 논문에서 제안한 4-위상을 적용한 cross-coupled 구조의 전하 펌프에서는 $65.7\%$와 $65.3\%$의 효율을 각각 가진다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권2호
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• pp.19-24
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• 2007

최근 대용량 데이터 전송이 이루어지면서 하드웨어의 복잡성과 전력, 가격 등의 이유로 인하여 입력데이터와 클럭을 함께 수신 단으로 전송하는 병렬버스 기법보다는 시리얼 링크 기법이 메모리 인터페이스에 많이 사용되고 있다. 시리얼 링크 기법은 병렬버스 기법과는 달리 클럭을 제외한 데이터 정보만을 수신단으로 보내는 방식이다. 클럭 및 데이터 복원 회로(clock and data recovery 혹은 CDR)는 시리얼 링크의 핵심 블록으로, 본 논문에서는 그래픽 DRAM 인터페이스용의 5.4Gb/s half-rate bang-bang 클럭 및 데이터 복원회로를 설계하였다. 이 회로는 half-rate bang-bang 위상검출기, current-mirror 전하펌프, 이차 루프필터, 및 4단의 차동 링타입 VCO로 구성되었다. 위상 검출기의 내부에서 반 주기로 DeMUX된 데이터를 복원할 수 있게 하였고, 전체 회로의 용이한 검증을 위해 MUX를 연결하여, 수신된 데이터가 제대로 복원이 되는지를 확인하였다. 설계한 회로는 66㎚ CMOS 공정파라미터를 기반으로 설계 및 layout하였고, post-layout 시뮬레이션을 위해 5.4Gb/s의 $2^{13}-1$ PRBS 입력데이터를 사용하였다. 실제 PCB 환경의 유사 기생성분을 포함하여 시뮬레이션 한 결과, 10psRMS 클럭 지터 및 $40ps_{p-p}$ 복원된 데이터 지터 특성을 가지고, 1.8V 단일 전원전압으로부터 약 80mW 전력소모를 보인다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권1호
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• pp.74-84
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• 2007

본 논문에서는 기존의 DLL 지연 시간 잠금 범위를 확장하기 위해 새로운 이중 루프 DLL을 제안하였다. 제안한 DLL은 Coarse_loop와 Fine_loop를 포함하고 있으며, 와부 클럭과 2개의 내부 클럭 사이의 초기 시간차를 비교하여 하나의 루프를 선택하여 동작하게 된다. 2개의 내부 클럭은 VCDL의 중간 출력 클럭과 최종 출력 클럭이며 두 클럭의 위상차는 $180^{\circ}$이다. 제안한 DLL은 일반적인 잠금 범위 밖에 있을 경우 Coarse_loop를 선택하여 잠금 범위 안으로 이전 시킨 후 Fine_loop에 의하여 잠금 상태가 일어난다. 따라서 제안한 DLL은 harmonic lock이 일어나지 않는 한 항상 안정적으로 잠금 과정이 일어날 수 있게 된다. 제안한 DLL이 사용하는 VCDL은 두 개의 제어 전압을 받아 지연 시간을 조절함으로 일반적인 다 적층 currentstarved 형태의 인버터 대신에 TG 트랜지스터를 이용하는 인버터를 사용하여 지연 셀을 구성하였다. 새로운 VCDL은 종래의 VCDL에 비하여 지연시간 범위가 더욱 확장되었으며, 따라서 제안한 DLL의 잠금 범위는 기존의 DLL의 잠금 범위보다 2배 이상 확장되었다. 본 논문에서 제안한 DLL 회로는 0.18um, 1.8V TSMC CMOS 라이브러리를 기본으로 하여 설계, 시뮬레이션 및 검증하였으며 동작 주파수 범위가 100MHz${\sim}$1GHz이다. 또한, 1GHz에서 제안한 DLL의 잠금 상태에서의 최대 위상 오차는 11.2ps로 높은 해상도를 가졌으며, 이때 소비 전력은 11.5mW로 측정되었다.

• 정보보호학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.23-32
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• 2001

LILI-128 스트림 암호는 클럭 조절형 스트림 암호방식이며, 이러한 구조는 동기식 논리회로 구현시 속도가 저하되 는 단점이 있다. 즉, 클럭 조절형인 LFSRd는 외부 클럭보다 1~4 배 높은 클럭을 요구하기 때문에 동일한 시스템 클 럭 하에서는 데이터 전송속도에 따른 시스템 성능이 저하된다. 본 논문에서는 귀환/이동에 있어서 랜덤한 4개의 연결 경로를 갖는 4-비트 병렬 LFSRd를 제안하였다. 그리고 ALTERA 사의 FPGA 소자(EPF10K20RC240-3)를 선정하여 그래 픽/VHDL 하드웨어 구현 및 타이밍 시뮬레이션을 실시하였으며, 50MHz 시스템 클럭에서 안정적인 50Mbps (즉, 45 Mbps 수준인 T3급 이상, 설계회로의 최대 지연 시간이 20ns 이하인 조건) 출력 수열이 발생될 수 있음을 확인하였다. 마지막으로, FPGA/VHDL 설계회로를 Lucent ASIC 소자 (LV160C, 0.13$\mu\textrm{m}$ CMOS & 1.5v technology)로 설계 변환 및 타이밍 시뮬레이션한 결과 최대 지연시간이 1.8ns 이하였고, 500 Mbps 이상의 고속화가 가능함을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권7B호
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• pp.916-927
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• 2001

본 논문에서는 인터넷 환경에서 멀티미디어의 동기를 맞추어 주기 위하여 가상 클럭(VGC : Virtual Global Clock)을 구성하였고, 가상 클락 기반의 SRTS를 제안하여 미디어 내부 동기(sntra_synchronization)를 이루었다. 8bit/8kHz PCM-sampling 음성 신호에서 320byte를 한 프레임으로 했을 때 각 프레임에 순서 번호를 넣어서 미디어간의 동기(inter_synchronization)를 유지한다. Loop Back 방법을 이용하여 구성한 가상 클럭(VGC)은 통신이 가능한 모든 환경에 적용할 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2942-2944
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• 2005

마이크로 프로세서의 클럭 속도를 공급 전압에 따라 변하게 하는 방법을 Dynamic Voltage Scaling 방법이라 한다. 이것은 운영체제를 내장한 컴퓨터 시스템의 에너지 소비 효율성을 높일 수 있는 매우 효과적인 방법이다. 본 논문에서는 Dynamic Voltage Scaling 방법을 응용하여 실시간 운영체제의 스케줄링 방법을 제안하였다. 이 방법은 다음에 실행할 태스크의 양을 예하여 적절하게 공급전압과 클럭 속도를 조절함으로써 에너지 소비 효율성을 높였다.