• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제41권3호
• /
• pp.83-92
• /
• 2004

본 논문에서는 새로운 interpolation-2 방식의 비교기 구조를 제안하여 칩 면적과 전력 소모를 줄이며 오류정정 회로를 내장하는 6-비트 70㎒ ADC를 설계하였다. Interpolation 비교기를 적용하지 않은 flash ADC의 경우 2n개의 저항과 2n -1개의 비교기가 사용되며 이는 저항의 수와 비교기의 수에 비례하여 많은 전력과 큰 면적을 필요로 하고 있다. 또한, interpolation-4 비교기를 적용한 flash ADC는 면적은 작으나 단조도, SNR, INL, DNL 특성이 떨어진다는 단점이 있었다. 본 논문에서 설계한 interpolation-2 방식의 ADC는 저항, 비교기, 앰프, 래치, 오류정정 회로, 온도계코드 디텍터와 인코더로 구성되며, 32개의 저항과 31개의 비교기를 사용하였다. 제안된 회로는 0.18㎛ CMOS 공정으로 제작되어 3.3V에서 40mW의 전력소모로 interpolation 비교기를 적용하지 않은 flash ADC에 비해 50% 개선되었으며, 칩 면적도 20% 감소되었다. 또한 노이즈에 강한 오류정정 회로가 사용되어 interpolation-4 비교기를 적용한 flash ADC 에 비해 SNR이 75% 개선된 결과를 얻었다.

• 센서학회지
• /
• 제23권5호
• /
• pp.332-336
• /
• 2014

In this paper, we propose a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) binary image sensor with a gate/body-tied (GBT) PMOSFET-type photodetector for high-speed operation. The GBT photodetector of an active pixel sensor (APS) consists of a floating gate ($n^+$-polysilicon) tied to the body (n-well) of the PMOSFET. The p-n junction photodiode that is used in a conventional APS has a good dynamic range but low photosensitivity. On the other hand, a high-gain GBT photodetector has a high level of photosensitivity but a narrow dynamic range. In addition, the pixel size of the GBT photodetector APS is less than that of the conventional photodiode APS because of its use of a PMOSFET-type photodetector, enabling increased image resolution. A CMOS binary image sensor can be designed with simple circuits, as a complex analog to digital converter (ADC) is not required for binary processing. Because of this feature, the binary image sensor has low power consumption and high speed, with the ability to switch back and forth between a binary mode and an analog mode. The proposed CMOS binary image sensor was simulated and designed using a standard CMOS $0.18{\mu}m$ process.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제45권5호
• /
• pp.40-49
• /
• 2008

Mobile-DTV 응용을 위한 분수형 주파수 합성기를 1.8V $0.18{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계하였다. VCO는 PMOS를 사용하여 위상잡음을 감소시켰고, 인덕터와 캐패시터, 버렉터(varactor)를 선택적으로 스위칭하는 기법을 적용하여 측정 결과 800MHz-1.67GHz 대역에서 동작이 가능한 것을 확인하였다. VCO 이득 곡선의 선형 특성을 개선하기 위해서 버렉터 바이어스 기법을 사용하였고, 개수를 2개로 최소화 하였다. 추가적으로 버렉터 스위칭 기법을 사용해서 VCO 이득 저하 특성을 개선하였다. 또한, VCO 주파수 교정 블록을 사용해서 VCO 이득 저하를 개선하면서, VCO 이득의 간격을 일정하게 유지하도록 설계하였다. 분수형 주파수 분주비를 위한 시그마-델타 변조기의 설계 시 통합 모의실험 기법(co-simulation method)을 적용해서 설계의 정확성과 효율성을 향상시켰다. VCO와 PFD, CP, LF는 Cadence Spectre를 이용하여 검증하였고, 분주기는 Spectre와 Matlab Simulink, ModelSim, HSPICE를 이용하여 검증하였다. 주파수 합성기의 전체 소모 전력은 1.8V 전원 전압에서 18mW이고, VCO의 주파수 영역은 최대 주파수의 약 52.1%가 되는 것을 확인하였다. 또한 VCO의 위상 잡음은 1GHz, 1.5GHz, 2GHz 출력 주파수에서 1MHz 오프셋에서 -100dBc/Hz 이하의 잡음 특성을 확인하였다.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
• /
• 제4권1호
• /
• pp.51-58
• /
• 2015

This paper proposes a 10-b SAR ADC. To increase the conversion speed and reduce the power consumption and area, redundant cycles were implemented digitally in a capacitor DAC. The capacitor DAC algorithm was straightforward switching, which included digital error correction steps. A prototype ADC was implemented in CMOS $0.18-{\mu}m$ technology. This structure consumed $140{\mu}W$ and achieved 59.4-dB SNDR at 1.25MS/s under a 1.8-V supply. The figure of merit (FOM) was 140fJ/conversion-step.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제4권4호
• /
• pp.280-285
• /
• 2004

In this paper, a 9-bit analog-to-digital converter (ADC) is designed for optical disk drive (ODD) servo applications. In the ADC, the circuit technique to increase the operating range of the sample-and-hold amplifier is proposed, which can process the wide-varying input common-mode range. The algorithmic ADC structure is chosen so that the area can be significantly reduced, which is suitable for SoC integration. The ADC is fabricated in a 0.18-$\mu\textrm{m} $ CMOS 1P5M technology. Measurement results of the ADC show that SNDR is 51.5dB for the sampling rate of 6.5MS/s. The power dissipation is 36.3mW for a single supply voltage of 3.3V.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -2
• /
• pp.1312-1315
• /
• 2002

This research describes the design of a fully integrated fractional-N frequency synthesizer intended for the local oscillator in IMT-2000 system using 0.18-$\mu\textrm{m}$ CMOS technology and 1.8-V single power supply. The designed fractional-N synthesizer contains following components. Modified charge pump uses active cascode transistors to achieve the high output impedance. A multi-modulus prescaler has modified ECL-like D flip-flop with additional diode-connected transistors for short transient time and high frequency operation. And phase-frequency detector, integrated passive loop filter, LC-tuned VCO having a tuning range from 1.584 to 2.4 ㎓ at 1.8-V power supply, and higher-order sigma-delta modulator are contained. Finally, designed frequency synthesizer provides 5 ㎒ channel spacing with -122.6 dBc/Hz at 1 ㎒ in the WCDMA band and total output power is 28 mW.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제7권1호
• /
• pp.81-85
• /
• 2012

This paper presents a wideband and low-noise direct conversion front-end receiver supporting VHF and UHFbands simultaneously. The receiver iscomposed of a low-noise amplifier (LNA), a down conversion quadrature mixer, and a frequency divider by 2. The cascode configuration with the resistor feedback is exploited in the LNA to achieve a wide operating bandwidth. Four gainstep modesare employed using a switched resistor bank and a capacitor bank in the signal path to cope with wide dynamic input power range. The verticalbipolar junction transistors are used as the switching elements in the mixer to reduce 1/f noise corner frequency. The proposed front-end receiver fabricated in 0.18 ${\mu}m$ CMOS technology shows very low minimum noise figureof 1.8 dB and third order input intercept pointof -12dBm inthe high-gain mode of 26.5 dBmeasured at 500 MHz.The proposed receiverconsumeslow current of 20 mA from a 1.8 V power supply.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제7권3호
• /
• pp.209-213
• /
• 2007

The MOS gate capacitance model presented here is determined by directly solving the coupled Poisson equations on the poly and silicon sides, and includes the polysilicon (poly) gate depletion effect. Our compact gate capacitance model exhibits an excellent fit with measured data and parameter values extracted from data are physically acceptable. The data are collected from 0.5, 0.35, 0.25 and $0.18{\mu}m$ CMOS technologies.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제42권4호
• /
• pp.864-870
• /
• 2017

본 논문은 넓은 부하 전류를 요구하는 휴대 기기에서 사용될 목적으로 주파수 전압 변환을 이용하여 모드 제어 가능한 듀얼 모드 벅 변환기를 설명한다. 기존의 히스테스테릭 벅 변환기의 문제인 저 부하에서의 PLL 보상 및 효율 저하를 제안하는 듀얼 벅 변환기의 개선된 PFM 모드를 통해 해결한다. 또한 기존의 듀얼 모드 벅 변환기의 주요 회로인 모드 제어기에서의 부하 변화 감지의 어려움과 느린 모드 전환 속도를 제안하는 모드 제어기로 개선 시킨다. 제안하는 모드 제어기는 최소 1.5us의 모드 전환 시간을 가진다. 제안하는 DC-DC 벅 변환기는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정에서 설계하였으며 칩 면적은 $1.38mm{\times}1.37mm$이다. 기생 소자를 포함한 인덕터와 커패시터를 고려한 후 모의실험 결과는 1~500mA의 부하 전류 범위에서 입력 전압을 2.7~3.3V를 가지며 PFM 모드는 65mV이내, 히스테리틱 모드에서는 고정된 스위칭 주파수 상태에서 16mV의 출력 리플 전압을 가지는 1.2V의 출력 전압을 생성한다. 제안하는 듀얼 모드 벅 변환기의 최대 효율은 80mA에서 95%를 나타내며 해당 전체 부하 범위에서 85% 이상의 효율을 지닌다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제45권8호
• /
• pp.24-31
• /
• 2008

최근 휴대용 멀티미디어 기기에 있어서 파워 컨버터 블록이 매우 중요한 블록으로 부각되고 있다. 본 논문에서는 휴대 기기를 위한 고성능 DC-DC buck 컨버터를 설계하였다. DC-DC buck 컨버터의 컨트롤러에는 전류를 이용한 컨트롤 방법을 사용하였다. 설계된 전류 방식 DC-DC buck 컨버터는 standard $0.18{\mu}m$ 공정을 통하여 칩으로 제작 되었고, 전체 칩의 크기는 $1.2mm^2$이다. 제작된 칩은 $1\sim1.5MHz$의 주파수에서 동작 하였고, 최대 400mA의 부하 전류를 구동할 수 있다. 또한 컨버터의 최대 변환 효율은 86%이다.