Linearity improvement technique of transconductor is presented in the paper. In order to certify the linearity improvement of proposed transconductor, the 3rd-order Elliptic low-pass Gm-C filter which provides 5MHz cutoff is implemented by using the transconductor. According to the IIP3 measurement result of filters, proposed filter has higher IIP3 than normal source-degeneration filter; the In-band IIP3 of proposed and normal filter are 10.1 dBm and 7.5 dBm respectively. The filter is fabricated in 1P6M $0.18-{\mu}m$ CMOS while consuming the 3.3mW with 1.8 Vdd. The in-band input-referred noise voltage is $62.3{\mu}Vrms$ and the SFDR is 54.1 dB.
본 논문에서는 CMOS 회로를 이용하여 디스플레이포트(DisplayPort)에 사용 가능한 스프레드 스펙트럼 클록 발생기(SSCG)를 제안하고 구현하였다. 스프레드 스펙트럼 클록 발생기를 1-1 MASH 시그마-델타 변조기(Sigma-delta modular)를 이용한 분수형 분주기를 사용하여 분주비를 변화시켜 확산시키는 구조를 사용하였다. MASH 1-1 시그마-델타 변조기를 사용하게 되면 회로구성이 용이해지고 면적일 줄일 수 있는 장점이 있다. 시그마 델타 변조기를 이용한 스프레드스펙트럼 생성기의 장점은 확산비율과 변조율을 시그마 델타 변조기의 입력 값을 변조하여 정확하게 조절할 수 있다는 것이다. 확산비율과 변조율은 디스플레이포트 표준 스펙에 만족되도록 설계하였고, 디스플레이포트 링크심볼클록인 270MHz/162MHz 듀얼 모드 클록에서도 만족하도록 설계하였다. 그리고 변조파형은 33KHz의 삼각파의 형태를 취하고 있고, 0.25%의 다운스프레드 스펙트럼 클록이 발생한다. 스프레드 스펙트럼 클록 발생기의 세부 설계블록들은 모두 풀커스텀 방식으로 설계하였다. 또한 0.18$\mu$m 1P-6M CMOS 공정을 사용하여 설계 및 제작되었으며, 레이아웃 된 전체 블록의 면적은 0.620mm $\times$ 0.780mm이었다. 칩 측정결과 디스플레이포트 동작기준을 잘 만족함을 보였다.
Park, Jung-Woong;Ahn, Se-Hyuk;Jeong, Hye-Im;Kim, Nam-Soo
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제15권6호
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pp.309-314
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2014
This work proposes an integrated high frequency divider with an inductive peaking technique implemented in a current mode logic (CML) frequency divider. The proposed divider is composed with a master-slave flip-flop, and the master-slave flip-flop acts as a latch and read circuits which have the differential pair and cross-coupled n-MOSFETs. The cascode bias is applied in an inductive peaking circuit as a current source and the cascode bias is used for its high current driving capability and stable frequency response. The proposed divider is designed with $0.18-{\mu}m$ CMOS process, and the simulation used to evaluate the divider is performed with phase-locked loop (PLL) circuit as a feedback circuit. A divide-by-two operation is properly performed at a high frequency of 20 GHz. In the output frequency spectrum of the PLL, a peak frequency of 2 GHz is obtained witha divide-by-eight circuit at an input frequency of 250 MHz. The reference spur is obtained at -64 dBc and the power consumption is 13 mW.
직접 변환 방식의 IEEE 802.11a 무선랜 수신기에 사용되는 아날로그 채널 선택 필터에 대하여 기술한다. 채널 선택필터는 10MHz의 차단주파수를 갖는 5차의 체비셰프 필터이며 active-RC 구조로 설계되었다. 2단의 연산증폭기를 사용하였는데, 전력 소모를 최소화하기 위하여 전류재사용 feedforward 주파수 보상 방법을 사용하였다. 필터는 $0.l8{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 제작하였으며 1.8V의 전원 전압에서 20mW의 전력 소모를 갖고 있으며 19dBV의 out-of-band iIP3를 갖는다.
본 논문에서는 변형된 시간 지연 기법을 이용한 마이크로파 2차 주파수 체배기가 제안되었다. 제안된 주파수 체배기에서는 입력 신호와 지연된 신호 사이에 발생하는 군지연 시간 부정합을 전압 제어 지연 선로(VCDL)를 이용하여 보상하였다. 가변 슈미트 트리거를 이용한 군지연 시간 정합과 신호 파형의 성형(waveform shaping)으로 인해 원하지 않는 기본 주파수($f_0$)와 3, 4차 고조파 성분들이 충분히 제거할 수 있었다. 결과적으로 출력 단자에서는 오직 2 체배된 주파수 성분($2f_0$)만이 우세하게 나타난다 제안된 주파수 체배기는 1.15 GHz의 기본 주파수에서 설계되었고 TSMC 0.18 $\mu m$ 공정을 이용하여 제작되었다. 입력 신호 전력을 0 dBm 인가하였을 때, 2차 체배된 출력 주파수 성분의 측정된 전력은 2.57 dBm이었다. 2차 체배된 주파수 성분에 대해 $f_0,\;3f_0$, 그리고 $4f_0$ 성분의 제거율은 각각 43.65, 38.65, 그리고 35.59 dB이다.
본 논문은 reference driver를 이용한 10비트 10MS/s 축차근사형(SAR: Successive Approximation Register) 아날로그-디지털 변환기(ADC: Analog-to-Digital Converter)를 제안한다. 제안하는 SAR ADC는 커패시터형 디지털-아날로그 변환기(CDAC: Capacitive Digital-to-Analog Converter), 비교기, SAR 로직, 그리고 공급 전압 노이즈에 대한 내성을 향상시키는 reference driver로 구성된다. ${\pm}0.9V$의 아날로그 입력전압을 가지는 SAR ADC를 위해 reference driver는 0.45V, 1.35V의 기준 전압을 생성한다. 설계된 SAR ADC는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 제작되었으며 1.8V의 공급전압을 사용하였다. 제안된 SAR ADC는 reference driver를 이용하여 +/- 200mV의 공급 전압 변화에서도 ${\pm}0.9V$의 입력 범위를 유지한다. 10MS/s의 샘플링 주파수에서 5.32mW의 전력을 소모한다. 측정된 ENOB는 9.11 비트 이며, DNL과 INL은 각각 +0.60/-0.74 LSB와 +0.69/-0.65 LSB이다.
This paper presents fully integrated low power consumption limiting amplifier. The proposed limiting amplifier is employed folded cascode structure with source degeneration output stage. This proposed structure demands few transconductance than conventional structure. It can be dramatically decrease current consumption. The total power consumption is only $96.5\;{\mu}W$ under a 1.8 V supply voltage in 9.5 dB limited gain condition. It was designed in using $0.18\;{\mu}m$ CMOS technology.
This work presents a low-voltage static random access memory (SRAM) technique based on a dual-boosted cell array. For each read/write cycle, the wordline and cell power node of selected SRAM cells are boosted into two different voltage levels. This technique enhances the read static noise margin to a sufficient level without an increase in cell size. It also improves the SRAM circuit speed due to an increase in the cell read-out current. A 0.18 ${\mu}m$ CMOS 256-kbit SRAM macro is fabricated with the proposed technique, which demonstrates 0.8 V operation with 50 MHz while consuming 65 ${\mu}W$/MHz. It also demonstrates an 87% bit error rate reduction while operating with a 43% higher clock frequency compared with that of conventional SRAM.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제16권3호
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pp.380-386
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2016
This paper presents a compact and low-power on-chip touch sensor and readout circuit using shunt proximity touch sensor and its design scheme. In the proposed touch sensor readout circuit, the touch panel condition depending on the proximity of the finger is directly converted into the corresponding voltage level without additional signal conditioning procedures. Furthermore, the additional circuitry including the comparator and the flip-flop does not consume any static current, which leads to a low-power design scheme. A new prototype touch sensor readout integrated circuit was fabricated using complementally metal oxide silicon (CMOS) $0.18{\mu}m$ technology with core area of $0.032mm^2$ and total current of $125{\mu}A$. Our measurement result shows that an actual 10.4 inches capacitive type touch screen panel (TSP) can detect the finger size from 0 to 1.52 mm, sharply.
실리콘 기판 위의 초기 산화막을 NO 열처리 및 재산화 공정방법으로 성장한 재산화된 질화산화막을 게이트 유전막으로 사용한 새로운 전하트랠형 기억소자로의 응용가능성과 계면트랩특성을 조사하였다. 0.35$\mu$m CMOS 공정기술을 사용하여 게이트 유전막은 초기산화막을 $800^{\circ}C$에서 습식 산화하였다 전하트랩영역인 질화막 층을 형성하기 위해 $800^{\circ}C$에서 30분간 NO 열처리를 한 후 터널 산화막을 만들기 위해 $850^{\circ}C$에서 습식 산화방법으로 재산화하였다. 프로그램은 11 V, 500$\mu$s으로 소거는 -l3 V, 1 ms의 조건에서 프로그래밍이 가능하였으며, 최대 기억창은 2.28 V이었다. 또한 11 V, 1 ms와 -l3 V, 1 ms로 프로그램과 소거시 각각 20년 이상과 28시간의 기억유지특성을 보였으며 $3 \times 10^3$회 정도의 전기적 내구성을 나타내었다. 단일접합 전하펌핑 방법으로 소자의 계면트랩 밀도와 기억트랩 밀도의 공간적 분포를 구하였다. 초기상태에서 채널 중심 부근의 계면트랩 및 기억트랩 밀도는 각각 $4.5 \times 10^{10}/{cm}^2$ 와 $3.7\times 10^{1R}/{cm}^3$ 이었다. $1 \times 10^3$프로그램/소거 반복 후, 계면트랩은 $2.3\times 10^{12}/{cm}^2$으로 증가하였으며, 기억트랩에 기억된 전하량은 감소하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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