• 전기전자학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.257-262
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• 2010

본 논문에서는 5.25 GHz에서 넓은 이득 제어범위를 갖는 저전력 가변 이득 프론트-엔드를 설계하였다. 넓은 이득 제어범위를 갖기 위해, 제안된 저잡음 증폭에서는 가변이득 증폭기의 소스에 p-타입 트랜지스터를 연결하였다. 이 방법을 통해 증폭기의 바이어스 전류와 소스 임피던스를 동시에 조절할 수 있었다. 따라서 제안된 저잡음 증폭기는 넓은 이득 제어범위를 갖는다. 믹서에서는 입력 트랜스컨덕턴스단으로 p-타입 트랜지스터를 사용한 폴디드 구조가 제안되었다. 이 구조에서 믹서는 작은 공급 전압에서 각 단에 필요한 만큼의 전류만 흘려주기 때문에 저전력에서도 작동을 할 수 있다. 제안된 프론트-엔드는 최대 33.2 dB의 이득과 17 dB의 넓은 이득 제어범위를 갖는다. 이 때, 잡음지수와 IIP3는 각각 4.8 dB, -8.5 dBm을 갖는다. 이러한 동작을 하는 동안, 제안된 회로는 최대 이득상태에서 7.1 mW, 최소 이득상태에서 2.6 mW의 적은 전력을 소비한다. 시뮬레이션 결과는 TSMC $0.18\;{\mu}m$ CMOS 공정에서 Cadence를 이용하여 얻어졌다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권1호
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• pp.28-35
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• 2007

SRAM의 전체적인 성능은 공급 전원전압에 크게 영향을 받는다. 본 논문에서는 1-V 이하의 저전압 동작시 주요 이슈가 되는 SRAM 셀의 SNM(Static Noise Margin)과 셀 전류의 크기를 개선하기 위하여 이중 승압 셀 바이어스 기법을 이용한 SRAM 설계기법에 대해 기술하였다. 제안한 설계기법은 읽기 및 쓰기동작시 선택된 SRAM 셀의 워드라인과 load PMOS 트랜지스터의 소스에 연결된 셀 공급전원을 서로 다른 레벨로 동시에 승압함으로써 SRAM 셀의 SNM과 셀 전류를 증가시킨다. 이는 셀 면적의 증가 없이 충분한 SNM을 확보할 수 있으며, 아울러 증가된 셀 전류에 의해 동작속도가 개선되는 장점이 있다. $0.18-{\mu}m$ CMOS 공정을 적용한 0.8-V, 32K-byte SRAM macro 설계를 통해 제안한 설계기법을 검증하였고, 시뮬레이션 결과 0.8-V 공급전원에서 종래의 셀 바이어스 기법 대비 135 %의 SNM 향상과 아울러 동작속도는 31 % 개선되었으며, 이로인한 32K-byte SRAM은 23 ns의 access time, $125\;{\mu}W/Hz$의 전력소모 특성을 보였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권8호
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• pp.31-40
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• 2009

본 논문은 SoC 전원 관리를 위한 고성능 DC-DC 부스트 변환기 설계에 관한 것이다. DC-DC 변환기에서 일반적으로 전하 축전용으로 사용되는 인덕터와 커패시터를 칩 안에 집적하기 위해 그 크기를 크게 감소시키고, 스위칭 주파수를 100MHz로 하였다. 고속 동작에서 전압 방식의 제어를 선택하여 신뢰성을 높였으며 적절한 주파수 보상으로 안정적인 동작 특성을 확보하였다. 설계한 DC-DC 변환기는 thick gate oxide 옵션이 포함된 0.18${\mu}m$ CMOS 표준 공정으로 제작하였다. 내부 필터 커패시터를 포함한 칩의 면적은 8.1$mm^2$ 이고, 제어기가 차지하는 면적은 1.15$mm^2$ 이다. 부하 전류 300mA 이상에 대하여 4V의 출력을 얻는 변환기의 최대 효율은 76% 이상, load regulation은 100mA의 변화에 대하여 0.012% (0.5mV) 의 특성을 갖는다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.509-510
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• 2008

본 논문은 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 2.5Gb/s CMOS CDR을 설계하였다. CML type의 논리게이트를 이용하여 보다 높은 주파수의 대역의 데이터를 복원하기 위한 위상비교기(PD)와 PD의 up과 down신호를 지연없이 루프필터(LF)에 공급하기 위한 전하점프(CP) 그리고 외부 스위치를 통해 VCO이득을 조절할 수 있는 링 타입의 VCO로 구성되었다. 또한 VCO의 부담을 줄이기 위하여 half-rate 클럭 테크닉을 사용하였다. Cadence tool을 사용하여 모의실험 및 layout을 하였다. VCO이득은 100MHz/V이고, 클릭 jitter는 rising일 때 27ps, falling일 때 32ps로 우수한 결과를 얻을 수 있었다. 테스트칩 제작은 매그나침 $0.18{\um}$ CMOS 공정을 이용하였다. 칩 사이즈는 PAD를 포함하여 $850um{\times}750um$이다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제9권1호
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• pp.7-11
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• 2009

An Ultra-WideBand(UWB) Low-Noise Amplifier(LNA) is proposed and is implemented in a $0.18-{\mu}m$ CMOS technology. The proposed UWB LNA provides excellent wideband characteristics by combining a High-Pass Filter (HPF) with a conventional resistive-loaded LNA topology. In the proposed UWB LNA, the bell-shaped gain curve of the overall amplifier is much less dependent on the frequency response of the HPF embedded in the input stage. In addition, the adoption of fewer on-chip inductors in the input matching network permits a lower noise figure and a smaller chip area. Measurement results show a power gain of + 10 dB and an input return loss of more than - 9 dB over 2.7 to 6.2 GHz, a noise figure of 3.1 dB at 3.6 GHz and 7.8 dB at 6.2 GHz, an input PldB of - 12 dBm, and an IIP3 of - 0.2 dBm, while dissipating only 4.6 mA from a 1.8-V supply.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권12호
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• pp.77-84
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• 2007

본 논문에서는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 서브샘플링 직접변환방식 RF 수신기용을 위한 광대역 저잡음 증폭기를 구현하였다. 인버터-형태의 트랜스임피던스 입력단과 3차의 Chebyshev 매칭네트워크를 사용함으로써, 제안한 광대역 저잡음 증폭기 회로는 5.35GHz의 대역폭, $12\sim18dB$의 전력이득, $6.9\sim10.8dB$의 NF, 대역폭 내에서의 -10dB 이하의 입력 임피던스 매칭과 -24dB 이하의 출력 임피던스 매칭을 얻었다. 제작한 칩은 1.8V 단일 전원전압으로 부터 32.4mW의 전력소모를 가지며, $0.56\times1.0mm^2$의 칩 사이즈를 갖는다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.503-504
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• 2006

This paper presents the design and fabrication of a LC voltage-controlled oscillator (VCO) using 1-poly 6-metal mixed signal CMOS process. To obtain the high-quality factor inductor in LC resonator, patterned-ground shields (PGS) is placed under the symmetric inductor to reduce the effect from image current of resistive Si substrate. Moreover, due to the incapability of using thick top metal layer of which the thickness is over $2{\mu}m$, as used in many RF CMOS process, the structure of dual-metal layer in which we make electrically short circuit between the top metal and the next metal below it by a great number of via materials along the metal traces is adopted. The circuit operated from 2.63 GHz to 3.09 GHz tuned by accumulation-mode MOS varactor. The corresponding tuning range was 460 MHz. The measured phase noise was -115 dBc/Hz @ 1MHz offset at 2.63 GHz carrier frequency and the current consumption and the corresponding power consumption were about 2.6 mA and 4.68 mW respectively.

• Journal of Electrical Engineering and information Science
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• 제2권4호
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• pp.14-18
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• 1997

A design methodology of the analog current-mode and width programmable integrator for a low voltage (3V) and low power application is developed and the integrator designed by this method is successfully fabricated by the 0.8$\mu\textrm{m}$ CMOS n-well single poly/double metal standard digital process. The integrator occupies the active chip area of 0.3$\textrm{mm}^2$. The experimental result illustrates a low power dissipation (1.0mW∼3.55 mW), 65dB of the dynamic range, and digitally and width programmability (10MHz∼30MHz) with an external digital 4 bit.

• 전기전자학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.65-74
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• 2010

최근 TV 방송의 새로운 시장인 DTV 시장이 넓어지면서 DTV 튜너에 대한 요구도 많아지고 있다. DTV 튜너를 설계하는 데에는 많은 어려운 부분이 있지만, 가장 어려운 부분 중에 하나가 주파수합성기이다. 본 논문에서는 DTV 튜너를 위한 주파수합성기 회로를 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 설계하였다. 설계한 주파수합성기는 DTV(ATSC)의 주파수 대역(54~806MHz)을 만족한다. 하나의 VCO를 사용하여 광대역을 만족시킬 수 있는 구조를 제안하고, LO pulling 효과를 최소화 하기위하여 1.6~3.6GHz 대역에서 동작하도록 설계하였다. 또한 고주파 대역과 저주파 대역에서의 VCO 이득의 차이와 주파수 간격의 변화를 줄여 안정적인 광대역 특성을 구현하였다. 모의실험 결과, 설계한 VCO의 이득은 59~94MHz(${\pm}$17.7MHz/V,${\pm}$23%)이고, 주파수 간격은 26~42.5MHz (${\pm}$8.25MHz/V,${\pm}$24%)이며, tuning range는 76.9%이다. 설계된 주파수합성기의 위상잡음은 100kHz offset에서 -106dBc/Hz이고, 고착시간은 약 $10{\mu}s$ 정도이다. 설계된 회로는 1.8V 전원전압에서 20~23mA의 전류를 소모하며 칩 면적은 PAD를 포함하여 2.0mm${\times}$1.8mm이다.

• 전기전자학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.192-197
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• 2014

본 논문은 개선된 입력 범위를 갖는 FDPA(Feedback Delay Pass Addition) 방식의 3차 SDM(Sigma-Delta Modulator) 구조를 제안한다. 기존의 구조는 2차 SDM 구조에서 디지털 딜레이 패스만을 추가하여 3차 전달함수를 구현하였지만, 첫 번째 적분기로 피드백 하는 패스가 많아짐에 따라 입력 범위가 매우 작은 단점이 있다. 그러나 제안된 구조는 첫 번째 적분기로 피드백 하는 디지털 패스를 2차 적분기로 피드백 하여 입력 범위를 9dB 개선할 수 있었다 이를 이중 샘플링 기법을 통해 연산 증폭기 한 개 만으로 3차 SC SDM을 구현하였다. 공급전압 1.8V, 신호대역폭 20KHz, 오디오 대역 샘플링 주파수 2.8224MHz 조건에서 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 제안한 SDM을 시뮬레이션한 결과, SNR(Signal to Noise Ratio)은 83.8dB, 전력소비는 $700{\mu}W$, Dynamic Range는 82.8dB이다.