• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.114-121
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• 2003

본 연구에서는 ISM 밴드의 블루투스 응용을 위한 2단 CMOS E급 전력증폭기를 설계하였다. 제안된 전력증폭기는 2.4GHz의 주파수에서 동작하며 0.35um CMOS기술과 Hspice 툴을 이용하여 설계 및 시뮬레이션 되었고 Mentor 툴을 이용하여 레이아웃되었다. 전력증폭기의 구조는 간단한 2단으로 설계하였다. 첫단에는 입력매칭네트웍과 전압증폭단인 전치증폭기로, 둘째단은 최대효율과 최대전력을 위한 E급 전력증폭단과 출력 매칭네트웍으로 구성하였다 내부단은 가장 간단한 구조의 L구조의 매칭네트웍을 이용하여 제작될 전체칩의 크기를 최소화하였다. 본 연구에서 제안된 전력증폭기는 2.4GHz의 동작주파수와 2.5V의 낮은 공급전압에서 25.4dBm의 출력전력과 약 39%의 전력부가효율을 얻을 수 있었다. 패드를 제외한 칩의 크기는 약 0.9${\times}$0.8(mm2)였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.206-210
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• 2003

본 논문에서는 최신의 미세공정인 0.18um CMOS 공정을 이용한 표준 셀 라이브러리를 설계하고, 이를 P&R(Placement and Routing) CAD 툴에 사용할 수 있도록 포팅한다. 제작결과를 검증하기 위하여 간단한 테스트칩을 제작하였으며 설계에 사용된 표준 셀 라이브러리는 0.18um 아남반도체의 공정이다. 이러한 설계 및 제작과정을 통하여 최신의 미세공정을 이용하여 디지털 시스템의 자동설계가 가능함을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권1호
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• pp.107-116
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• 2009

QCA는 현재 초고집적 저전력 디지털 시스템 구현 기술의 왕좌를 차지하고 있는 CMOS의 자리를 상속받을 가장 장래성 있는 차세대 나노 전자 소자 중 하나이다. QCA 셀의 하드웨어 기본 동작은 이미 1990년대 후반에 실험을 통하여 증명되었다. 또한 회로를 설계할 수 있는 전용설계 도구와 시뮬레이터도 개발되었다. 그러나 기존의 QCA 설계 기술은 초대규모 설계에 대한 준비가 부족하다. 본 논문은 기존의 대규모 CMOS 설계에서 사용되었던 검증 방법들과 도구를 QCA 설계에서 그대로 활용할 수 있는 새로운 접근 방법을 제시한다. 첫째로 셀 배치를 미리 정의된 구조에서 벗어나지 않도록 엄격하게 제한함으로써 항상 일관성 있는 디지털 동작을 보장하는 설계 규칙을 제안한다. 다음, QCA 설계의 게이트 및 상호연결 구조를 인식한 후 다수결 게이트의 입력 경로 균형과 잡음 증폭 방지 등을 포함하는 신호 충실도 보장 조건을 검사한다. 마지막으로 디지털 논리를 추출하여 OpenAccess 공통 데이터베이스로 저장하면 이미 CMOS 설계에서 사용되고 있는 풍부한 검증 툴과 연결되어 그들을 사용할 수 있게 된다. 제안된 방식을 검증하기 위해 2-비트 가산기 및 비트-직렬 가산기, 그리고 ALU 비트 슬라이스를 설계하였다. 디지털 논리를 추출하여 Verilog 넷 리스트를 생성시킨 후 상업용 소프트웨어로 시뮬레이션 하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권1C호
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• pp.102-110
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• 2004

본 논문에서는 이차원 이산 웨이블릿 변환을 이용한 실시간 영상 압축 및 복원 프로세서의 구조를 제안하고 ASIC(Application specific integrated circuit) 라이브러리를 이용하여 최소의 하드웨어로 구현하였다. 구현된 하드웨어에서 데이터 패스부는 웨이블릿 변환과 역변환을 수행하는 DWT 커널(Kernel)부, 양자화기 및 역양자화기, 허프만 엔코더 및 디코더, 웨이블릿 역변환 시 계수의 덧셈을 수행하는 덧셈기 및 버퍼, 그리고 입출력을 위한 인터페이스와 버퍼로 구성하였다. 제어부는 프로그래밍 레지스터와 명령어를 디코딩하여 제어 신호를 생성하는 주 제어부, 그리고 상태를 외부로 알리는 상태 레지스터로 구성된다. 프로그래밍 조건에 따라서 영상을 압축할 때의 출력은 웨이블릿 계수, 양자화 계수 혹은 양자화 인덱스, 그리고 허프만 코드 중에서 선택하여 발생할 수 있고 영상을 복원할 때의 출력은 허프만 디코딩 결과, 복원된 양자화 계수 그리고 복원된 웨이블릿 계수 중에서 선택하여 발생할 수 있다. 프로그래밍 레지스터는 총 16개로 구성되어 있는데 각각이 한번의 수직 혹은 수평 방향의 웨이블릿 변환을 수행할 수 있고 각각의 레지스터들이 차례대로 동작하기 때문에 4 레벨의 웨이브릿 변환을 한번의 프로그래밍으로 수행가능하다. 구현된 하드웨어는 Hynix 0.35m CMOS 공정의 합성 라이브러리를 가지고 Synopsys 합성툴을 이용하여 게이트 레벨의 네트리스트(Netlist)를 추출하였고 이 네트리스트로부터 Vela 툴을 이용하여 타이밍정보를 추출하였다. 추출된 네트리스트와 타이밍정보(sdf 파일)를 입력으로 하여 NC-Verilog를 이용하여 타이밍 시뮬레이션을 수행하여 구현된 회로를 검증하였다. 또한 Apollo 툴을 이용하여 PNR(Place and route) 및 레이아웃을 수행하였다. 구현된 회로는 약 5만 게이트의 적은 하드웨어 자원을 가지고 최대 80MHz에서 동작 가능하였다.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권8A호
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• pp.1245-1251
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• 1999

1.25Gb/s 처리용량의 디지털 신호들의 경로를 제어하는 스위치 소자가 COMPASS 툴로 설계되었고 0.8$\mu\textrm{m}$ CMOS 게이트 어레이로 LG 반도체에서 제작되었다. 이 소자는 초고속국가망의 전송노드 역할을 하는 SDH 전송 시스템에서 디지털 종속신호들의 자기복구동작을 가능하게 한다. 본 논문에서 제안한 경로 제어 스위치 소자는 SDH 선형 전송망과 단방향 링과 같은 환형 전송망에도 적용 가능한 구조로 설계되었다. 경로 제어 스위치 소자의 자기복구동작은 스위치내의 데이터 레지스터에 저장된 설정 데이터들을 변경시킴으로 이루어진다. SDH 전송시스템에의 적용시험 결과, 이 소자는 임의의 광선로 장애 시 즉시 복구가 가능함을 보여 주었으며 BER 10-11~10-12 정도로 양호하게 동작됨이 검증되었다. 2개의 동일한 혹은 그 이상의 스위치를 병렬구조로 구성하면 2.5Gb/s 혹은 그 이상의 처리용량도 얻을 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권1C호
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• pp.96-102
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• 2002

전류 테스팅은 전류 테스팅은 CMOS 회로의 합선고장을 효과적으로 검출할 수 있는 기법이다. 그러나 합선고장의 복잡도가 O($n^2$)이고, 또한 전류 테스트 방식이 전압 테스트 방식에 비해서 상대적으로 긴 테스트 시간이 필요하기 때문에 두 합선된 노드가 항상 같은 값을 가지는 노드를 찾아내어 제거하는 효율적인 무해고장 검출기법이 필요하다. 이러한 무해고장은 보다 정확한 고장 검출율을 위해서 ATPG 툴을 이용하여 검출될 수 있어야 한다. 본 논문에서는 효율적인 전류 테스트를 위한 객체 기반의 무해고장 검출기법을 제안한다. ISCAS 벤치마크 회로에 대한 실험을 통해서 제안된 기법이 기존의 다른 방식보다 더 효과적임을 보여주었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2001년도 추계종합학술대회
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• pp.648-651
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• 2001

본 논문에서는 위성방송용으로 제안되고 있는 GF(2$^{8}$ )상의 8중 오류정정 (204, 188) Reed-Solomon 복호기를 설계하고 CMOS 라이브러리를 이용하여 합성하였다. Reed-Solomon 부호의 복호 알고리즘은 오증을 계산하고, 오류위치 다항식을 추한 후, 오류를 판단하여, 오류치를 구하는 4단계로 이루어 지는데, 본 논문에서는 Modified Euclid 알고리즘을 사용하여 설계가 이루어졌다. 먼저, 알고리즘과 회로의 동작을 확인하기 위해 C++로 프로그램을 작성하여 검증을 한 후, 이를 바탕으로 VLSI 설계를 위해서 Verilog HDL로 하드웨어를 기술하였다. 또한, 각 블록에 대한 로직 시뮬레이션을 거친 후, 최종적으로 Synopsys사의 합성 툴을 이용해서 회로를 합성하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.531-536
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• 2009

본 논문에서는 개선된 회로를 적용한 $256{\times}256$ 픽셀 저항형 지문센서를 제안하고 있다. 단위 픽셀 수준의 센싱회로는 가변적인 전류를 전압으로 변환하여 이진 디지털 신호로 만든다. 정전기에 효과적으로 대처할 수 있는 인접 픽셀 간 전기적 차폐 레이아웃 구조를 제안하고 있다. 전체회로는 단위 센서 회로를 확장하여 ASIC 설계방식을 통하여 설계한 뒤 로직 및 회로에 대하여 모의실험을 하였다. 전체회로는 $0.35{\mu}m$ 표준 CMOS 공정규칙을 적용하여 센서블록은 전주문 방식을 적용하고 전체 칩은 자동배선 툴을 이용하여 반주문 방식으로 레이아웃을 실시하였다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D2호
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• pp.48-54
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• 1999

차세대 CMOS용 구조에서 래치업 특성을 최소화하는 고에너지 이온주입을 이용한 retrograde well과 게더링(매몰층)의 최적 공정 설계 변수 값들을 구했다. 본 논문에서는 두 가지의 모의 모델 구조를 제안하고, Silvaco사의 Athena와 Atlas 툴에 의한 모의실험 결과를 비교 분석하였다. 첫 번째 모델은 게더링층과 retrograde well,을 조합한 구조이며 트리거전류가 600 ${\mu}A/{\mu}m$ 이상의 결과를 얻었고, 두 번째 모델은 twin retrograde well을 이용하여 유지전류가 2500${\mu}A/{\mu}m$ 이상의 결과를 얻었다. 모의실험결과 두 모델 모두 도즈량이 많을수록 패치업 면역 특성이 좋아짐을 보았다. 모의실험 조건에서 두 모델 모두 n'-p' 간격은 2${\mu}m$로 고정하였다.