As the CMOS technology becomes the most dominant circuit realization method, the cost problem for the test which includes both the transistor-level FET stuck-on and stuck-off faults and the gatelevel stuck-at faults becomes more and more serious. In accordance, this paper proposes a test set and its generation algorithm, which handles both the transistor-level faults and the gate-level faults, thus can unify the test steps during the IC design and fabrication procedure. This algorithm uses only the logic equation of the given logic function as the input resource without referring the transistor of gate circuit. Also, the resultant test set from this algorithm can improve in both the complexity of the generation algorithm and the time to apply the test as well as unify the test steps in comparing the existing methods.
본 논문에서는 CMOS CCD 카메라 인터페이스 응용을 위한 자동 이득 제어(Automatic Gain Control: AGC)회로를 제안한다. 제안하는 자동 이득 제어 회로는 디지털 신호에 의해 직접 제어되므로 기존의 회로와 달리 별도의 D/A 변환기가 필요 없으며, 신호의 정착 특성은 이득 제어 신호의 변화에 거의 독립적이다. 또한 큰 캐패시턴스를 얻기 위해 적용된 캐패시터 조합 기법은 수위치드 캐패시터 기법을 사용한 자동 이득 제어 회로의 대역폭을 크게 향상시킨다. 캐패시터의 구현시 발생하는 부정합 오차 (mismatch error)는 제안하는 레이아웃 기법에 의해 0.1% 이내로 제한된다. 자동 이득 제어 회로의 출력 신호는 동일 칩에 집적된 10비트 A/D 변환기로 전달된다. 제안하는 자동 이득 제어 회로를 실장한 CCD 카메라 인터페이스 전체 시스템 시제품 0.5 um n-well CMOS 공정으로 구현되어 32dB 이득 제어 영역과 1/8dB 이득 제어 단계를 가지며, 3V 전원 전압과 25MHz의 동작 속도에서 총 173mW의 전력을 소모한다.
본 논문은 두 신호의 시간 차이를 디지털 신호로 변환하는 시간디지털변환기(Time to Digital Converter) 변환기에 대해서 서술하였다. 시간 차이를 측정하는 방법에는 여러 가지가 있으나 변환시간이나 저해상도의 단점을 가지고 있으며 또한 복잡한 구조를 가지는 문제점이 있다. 그러나 본 논문에서 제안한 시간디지털변환기회로는 고속 디지털 샘플러를 사용함으로써 단순한 구조로 높은 해상도(25ps)를 실현할 수 있었다. 입력신호가 시간디지털변환기의 입력으로 들어오면 샘플러가 신호를 검출해내고 레지스터에 의해 처리된 후 코딩블럭에 의해서 코딩되게 된다. 또한 25ps의 해상도를 얻기 위해서 본 논문에서는 다중위상클록발생기를 구현하였다.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제12권1호
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pp.1-9
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2012
A 10-b 500 MS/s A/D converter (ADC) with a hybrid calibration and error correction logic is described. The ADC employs a single-channel cascaded folding-interpolating architecture whose folding rate (FR) is 25 and interpolation rate (IR) is 8. To overcome the disadvantage of an offset error, we propose a hybrid self-calibration circuit at the open-loop amplifier. Further, a novel prevision digital error correction logic (DCL) for the folding ADC is also proposed. The ADC prototype using a 130 nm 1P6M CMOS has a DNL of ${\pm}0.8$ LSB and an INL of ${\pm}1.0$ LSB. The measured SNDR is 52.34-dB and SFDR is 62.04-dBc when the input frequency is 78.15 MHz at 500 MS/s conversion rate. The SNDR of the ADC is 7-dB higher than the same circuit without the proposed calibration. The effective chip area is $1.55mm^2$, and the power dissipates 300 mW including peripheral circuits, at a 1.2/1.5 V power supply.
B-ISDN에 쓰이는 ATM 교환기 스위치 링크 및 망동기용 아날로그 / 디지털 혼합형 주파수 체배 분배 ASIC을 설계하였다. 이 ASIC은 46.94 MHz의 외부 입력 클럭을 이용하여 234.7 MHz의 시스템 클럭 및 77.76 MHz, 19.44 MHz의 가입자 클럭을 발생시키는 역학을 하며, 여러 개의 외부 입력 클럭에 대한 체크 및 선택 기능도 동시에 포함한다. 효율적인 ASIC 구성을 위하여 고속의 클럭 발생을 위한 아날로그 PLL 회로는 전주문 방식을, 외부 입력 클럭 체크 및 선택을 위한 디지털 회로는 표준셀 방식을 사용하여 아날로그 / 디지털 혼합 방식으로 설계하였으며, 0.8 $\mu\textrm{m}$ 디지털 CMOS 공정으로 제작 가능하도록 저항 및 커패시터를 특별한 방법으로 레이아웃 하였다.
Journal of information and communication convergence engineering
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제8권1호
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pp.103-106
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2010
In this paper, the delay times were evaluated to develop highly reliable time-to-digital converter(TDC) in analog and digital delay element structures. The delay element can be designed by using current source or inverter. In case of using inverter, the number of inverter has to be controlled to adjust the delay time. And in case of using current source, the current for charging and discharging is controlled. When the current source is used the delay time of the delay element is not sensitive with varying the channel width of CMOS. However, when the inverter is used the delay time is directly related to the channel width of CMOS. Therefore to obtain good reliability in TDC circuit the delay element using current source is more stable compared to inverter in the viewpoint of the variation of fabrication process.
A digital controller with a low-power approach for point-of-load synchronous buck converters is discussed and compared with its analog counterpart to confirm its feasibility for system integration. The tri-mode digital controller IC in $0.35{\mu}m$ CMOS process is presented to demonstrate solutions that include a PID, quarter PID, and robust RST compensators. These compensators address the steady-state, stand-by, and transient modes according to the system operating point. An idle-tone free condition for ${\Sigma}-{\Delta}$ DPWM reduces the inherent tone noise under DC-excitation. Compared with that of the traditional approach, this condition generates a quasi-pure modulation signal. Experimental results verify the closed-loop performances and confirm the power-saving mechanism of the proposed controller.
본 논문에서는 나노미티 기술에서 HCI와 BTI와 같은 노화 현상에 의해 야기되는 MOSFET 디지털 회로의 실패를 정확히 예측을 위한 플립플롭 기반의 온-칩 노화 센싱 회로를 제안한다. 제안된 센싱 회로는 순차회로의 가드밴드 (guardband) 위반에 대한 경고를 나타내는 타이밍 윈도우를 이용해서 노화에 의한 회로의 동작 실패 전에 경고 비트를 발생한다. 발생된 비트는 고신뢰의 시스템 설계를 위한 적응형 셀프-튜닝 방법에서 제어 신호로 사용될 것이다. 노화 센싱 회로는 0.11um CMOS 기술을 사용해서 구현되었고, 파워-게이팅 구조를 가지는 $4{\times}4$ 곱셈기에 의해서 평가되었다.
In this study, we present a complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) binary image sensor. It can shoot an object rotating at a high-speed by using a gate/body-tied (GBT) p-channel metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (PMOSFET)-type photodetector. The GBT PMOSFET-type photodetector amplifies the photocurrent generated by light. Therefore, it is more sensitive than a standard N+/P-substrate photodetector. A binary operation is installed in a GBT PMOSFET-type photodetector with high-sensitivity characteristics, and the high-speed operation is verified by the output image. The binary operations circuit comprise a comparator and memory of 1- bit. Thus, the binary CMOS image sensor does not require an additional analog-to-digital converter. The binary CMOS image sensor is manufactured using a standard CMOS process, and its high- speed operation is verified experimentally.
ICs(Integrated circuits) for nuclear power plant exposed to radiation environment occur malfunctions and data errors by the TID(Total ionizing dose) effects among radiation-damage phenomenons. In order to protect ICs from the TID effects, this paper proposes a radiation-hardening of the logic circuit(D-latch) which used for the data synchronization and the clock division in the ICs design. The radiation-hardening technology in the logic device(NAND) that constitutes the proposed RH(Radiation-hardened) D-latch is structurally more advantageous than the conventional technologies in that it keeps the device characteristics of the commercial process. Because of this, the unit cell based design of the RH logic device is possible, which makes it easier to design RH ICs, including digital logic circuits, and reduce the time and cost required in RH circuit design. In this paper, we design and modeling the structure of RH D-latch based on commercial $0.35{\mu}m$ CMOS process using Silvaco's TCAD 3D tool. As a result of verifying the radiation characteristics by applying the radiation-damage M&S (Modeling&Simulation) technique, we have confirmed the radiation-damage of the standard D-latch and the RH performance of the proposed D-latch by the TID effects.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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