• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제39권8호
• /
• pp.46-51
• /
• 2002

회로의 크기와 소모 전력을 줄이기 위하여 새로운 구조의 중첩된 싱크러너스 미러 지연 소자를 제안한다. 기존의 중첩된 싱크러너스 미러 지연 소자는 지터를 줄이기 위하여 여러 쌍의 포워드 지연 배열과 백워드 지연 배열을 사용하였다. 제안하는 중첩된 싱크러너스 미러 지연 소자는 멀티플렉서의 위치를 변경시킴으로써 오직 단 하나의 포워드 지연 배열과 백워드 지연 배열을 필요로 한다. 뿐만 아니라, 제안하는 중첩된 싱크러너스 미러 지연 소자는 인버터를 추가함으로써 기존 회로의 극성 문제를 해결하였다. 모의 실험 결과로 부터 제안하는 중첩된 싱크러너스 미러 지연 소자는 약 30%의 전력 소모 감소와 약 40%의 면적 감소 효과를 가져온다는 것을 알 수 있다. 모든 모의 실험과 구현은 0.25um two-metal CMOS 공정기술을 사용하여 행해졌다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.212-215
• /
• 2016

본 논문에서는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 5.08 GHz에서 동작하는 링 전압 제어 발진기(Ring Voltage Controlled Oscillator, Ring VCO)를 제작하였다. Ring VCO는 3단 구조로 각 단의 트랜지스터 크기 비율을 다르게 하여 전류 변화에 따른 소모 전력이 달라짐을 확인하였다. Core의 양단 위, 아래에는 Current Mirror로 전류를 제어하도록 구성하였고, 주파수 조절을 위해 제어 전압을 추가하였다. Ring VCO 측정 결과, 주파수 범위는 65.5 %(1.88~5.45 GHz), 출력 전력 -0.30 dBm, 5.08 GHz 중심주파수에서 -87.50 dBc/Hz @1 MHz의 위상잡음을 갖는다. 또한, 2.4 V 전원에서 31.2 mW 소모 전력을 확인하였다.

• 전자공학회논문지SC
• /
• 제41권6호
• /
• pp.17-25
• /
• 2004

본 논문에서는, 저전력 소비를 위한 새로운 저전압 스윙 도미노 로직 회로를 제안한다. 전력 소비를 줄이기 위해, 도미노 로직의 예비충전(precharge) 노드와 출력 노드가 0V부터 V/sub REF/-V/sub TH/까지의 범위에서 스윙하도록 설계하였다. 여기서, V/sub REF/=VDD-nV/sub TH/ (n=0, 1, 2, 3)로 정의되며 설계자는 요구되는 속도와 전력 소비 특성을 감안하여 n 값을 설정할 수 있다. 이와 같은 특성은 누설 전류 없이 저전압 입력을 받을 수 있는 인버터의 구조에 의해 얻어진다. 제안된 도미노 로직을 적용하여 4×4 Braun 곱셈기를 설계하였고 공급전압 3.3V를 갖는 0.35㎛ n-well CMOS 공정으로 제작하였다. 제작된 칩은 기존 회로들과 비교할 때, 30% 이상의 전력 감소효과를 나타내며 전력-지연 곱에서도 우수한 성능을 나타내었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제6권2호
• /
• pp.352-359
• /
• 2003

본 논문에서는 마이크로스트립 대역통과 여 파기와 0.2$\mu\textrm{m}$ CMOS 공정을 이용한 저 잡음 증폭기를 이용하여 블루투스 리시버를 설계하였다. 설계한 저잠음 증폭기는 캐스코드 인버터를 이용하였으며, 레퍼런스 전압원을 가지며 쵸크 인덕터를 사용하지 않는 1단으로 설계하였다. 설계된 2.4GHz 저잡음 증폭기는 2.8dB의 NF값과 18dB의 전력이득을 가지고 있으며, 2.5V 공급 전원에서 255mW의 소모전력을 가지고 있다. 또한 마이크로스트립리시버 여파기는 중심주파수는 2.45GHz이고 대역폭은 4%이고 삽입손실은 -l.9dB를 가지고 있다. 마이크로스트립 대역통과 여과기와 저잡음 증폭기를 시뮬레이션 하였을 경우 16.3dB의 전력이득을 나타내 어 블루투스 대역에서 대역통과의 좋은 특성을 얻을 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제12권7호
• /
• pp.1227-1234
• /
• 2008

본 논문에서는 자동차 전장용 Power IC, 디스플레이 구동 칩, CMOS 이미지 센서 등의 응용분야에서 필요로 하는 동기식 256-bit OTP(one-time programmable) 메모리를 설계하였다. 동기식 256-bit OTP 메모리의 셀은 고전압 차단 트랜지스터 없이 안티퓨즈인 NMOS 커패시터와 액세스 트랜지스터로 구성되어 있다. 기존의 3종류의 전원 전압을 사용하는 대신 로직 전원 전압인 VDD(=1.5V)와 외부 프로그램 전압인 VPPE(=5.5V)를 사용하므로 부가적인 차단 트랜지스터의 게이트 바이어스 전압 회로를 제거하였다. 그리고 프로그램시 전류 제한 없이 전압 구동을 하는 경우 안티퓨즈의 ON 저항 값과 공정 변동에 따라 프로그램 할 셀의 부하 전류가 증가한다. 그러므로 프로그램 전압은 VPP 전원 선에서의 저항성 전압 감소로 인해 상대적으로 증가하는 문제가 있다. 그래서 본 논문에서는 전압 구동 대신 전류 구동방식을 사용하여 OTP 셀을 프로그램 할 때 일정한 부하전류가 흐르게 한다. 그래서 웨이퍼 측정 결과 VPPE 전압은 5.9V에서 5.5V로 0.4V 정도 낮출 수 있도록 하였다. 또한 기존의 전류 감지 증폭기 대신 Clocked 인버터를 사용한 감지 증폭기를 사용하여 회로를 단순화시켰다. 동기식 256-bit OTP IP는 매그나칩 반도체 $0.13{\mu}m$ 공정을 이용하여 설계하였으며, 레이아웃 면적은 $298.4{\times}3.14{\mu}m2$이다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제14권5호
• /
• pp.649-657
• /
• 2014

In this study, the effects of the frequency-dependent characteristics of through-silicon vias (TSVs) on the performance of 3D ICs are examined by evaluating a typical interconnection structure, which is composed of 32-nm CMOS inverter drivers and receivers connected through TSVs. The frequency-domain model of TSVs is extracted in S-parameter from a 3D electromagnetic (EM) method, where the dimensional variation effect of TSVs can be accurately considered for a comprehensive parameter sweep simulation. A parametric analysis shows that the propagation delay increases with the diameter and height of the TSVs but decreases with the pitch and liner thickness. We also investigate the crosstalk effect between TSVs by testing different signaling conditions. From the simulations, the worst signal integrity is observed when the signal experiences a simultaneously coupled transition in the opposite direction from the aggressor lines. Simulation results for nine-TSV bundles having regular and staggered patterns reveal that the proposed method can characterize TSV-based 3D interconnections of any dimensions and patterns.

• ETRI Journal
• /
• 제37권1호
• /
• pp.97-106
• /
• 2015

In this paper, MOS-triggered silicon-controlled rectifier (SCR)-based electrostatic discharge (ESD) protection circuits for mobile application in 3.3 V I/O and SCR-based ESD protection circuits with floating N+/P+ diffusion regions for inverter and light-emitting diode driver applications in 20 V power clamps were designed. The breakdown voltage is induced by a grounded-gate NMOS (ggNMOS) in the MOS-triggered SCR-based ESD protection circuit for 3.3 V I/O. This lowers the breakdown voltage of the SCR by providing a trigger current to the P-well of the SCR. However, the operation resistance is increased compared to SCR, because additional diffusion regions increase the overall resistance of the protection circuit. To overcome this problem, the number of ggNMOS fingers was increased. The ESD protection circuit for the power clamp application at 20 V had a breakdown voltage of 23 V; the product of a high holding voltage by the N+/P+ floating diffusion region. The trigger voltage was improved by the partial insertion of a P-body to narrow the gap between the trigger and holding voltages. The ESD protection circuits for low- and high-voltage applications were designed using $0.18{\mu}m$ Bipolar-CMOS-DMOS technology, with $100{\mu}m$ width. Electrical characteristics and robustness are analyzed by a transmission line pulse measurement and an ESD pulse generator (ESS-6008).

• 전자공학회논문지 IE
• /
• 제44권2호
• /
• pp.14-20
• /
• 2007

본 논문에서는 개선된 성능을 갖는 4치 D-플립플롭을 제안하였다. 제안된 4치 D 플립플롭은 뉴런모스를 기반으로 바이어스 인버터, 온도계 코드 출력회로, EX-OR 게이트, 전달 게이트를 이용하여 4치 항등 논리회로(Identity logic circuit)를 구성하고, 이를 2진의 RS 래치 회로와 결합하여 설계하였다. 설계된 회로들은 3.3V 단일 공급 전원에서 $0.35{\mu}m$ 1-poly 6-metal COMS 공정 파라미터 표준조건에서 HSPICE를 사용하여 모의실험 하였다. 모의실험 결과, 본 논문에서 제안된 4치 D 플립플롭은 100MHz 전후까지의 빠른 동작속도로 측정되었으며 PDP(Power dissipation-delay time product)와 FOM(Figure of merit)은 각각 59.3pJ과 33.7로 평가되어졌다.

• 한국산업정보학회논문지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.1-7
• /
• 2015

In this paper, a 12-bit high resolution, power and area efficiency hybrid digital pulse width modulator (DPWM) with process and temperature (PT) calibration has been proposed for digital controlled DC-DC converters. The hybrid structure of DPWM combines a 6-bit differential tapped delay line ring-mux digital-to-time converter (DTC) schema and a 6-bit counter-comparator DTC schema, resulting in a power and area saving solution. Furthermore, since the 6-bit differential delay line ring oscillator serves as the clock to the high 6-bit counter-comparator DTC, a high frequency clock is eliminated, and the power is significantly saved. In order to have a simple delay cell and flexible delay time controllability, a voltage controlled inverter is adopted to build the deferential delay cell, which allows fine-tuning of the delay time. The PT calibration circuit is composed of process and temperature monitors, two 2-bit flash ADCs and a lookup table. The monitor circuits sense the PT (Process and Temperature) variations, and the flash ADC converts the data into a digital code. The complete circuits design has been verified under different corners of CMOS 0.18um process technology node.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제13권4호
• /
• pp.318-330
• /
• 2013

This paper presents a high-linearity low-noise small-size programmable gain amplifier (PGA) based on a new low-noise low-distortion differential amplifier and a proposed reconfiguration technique. The proposed differential amplifier combines an inverter-based differential pair with an adaptive biasing circuit to reduce noise and distortion. The reconfiguration technique saves the chip size by half by utilizing the same differential pair for the input transconductance and load-stage, interchangeably. Fabricated in $0.18-{\mu}m$ CMOS, the proposed PGA shows a dB-linear control range of 21dB in 16 steps from -11 dB to 10 dB with a gain error of less than ${\pm}0.33$ dB, an IIP3 of 7.4~14.5 dBm, a P1dB of -7~1.2 dBm, a noise figure of 13dB, and a 3-dB bandwidth of 270MHz at the maximum gain, respectively. The PGA occupies a chip area of $0.04mm^2$ and consumes only 1.3 mA from the 1.8 V supply.