• 전자공학회논문지SC
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• 제40권3호
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• pp.152-162
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• 2003

본 논문에서는 전압모드를 기초로 한 2진-4치 상호 변환기와 논리 게이트의 기본 소자라고 할 수 있는 4치 인버터회로를 설계하였다. 2진-4치 변환기는 2비트의 2진 신호를 입력으로 하여 1디지트의 4치 신호를 출력하는 회로이고 4치-2진 변환기는 1디지트의 4치 신호를 받아들여 2비트의 2진 신호를 출력하는 회로이며 Down-literal Circuit(DLC)블록과 2진 조합회로(CLC : Combinational Logic Circuit)블록으로 구성된다. 4치 인버터회로를 구현함에 있어서는 기준전압 생성 및 제어신호 생성을 모두 DLC를 사용하고 스위치 부분만을 일반 MOS로 사용하여 설계하였다. 설계된 회로들은 +3V 단일 공급 전원에서 0.35㎛ N-well doubly-poly four-metal CMOS technology의 파라미터를 사용한 Hspice를 이용하여 모의 실험을 하였다. 모의 실험 결과는 샘플링 레이트가 250MHz, 소비 전력은 0.6mW, 출력은 0.1V이내의 범위에서 전압레벨을 유지하는 결과를 보였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권1호
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• pp.52-58
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• 2009

심장박동 조절장치를 위한 저전압 저전력 델타 시그마 모듈레이터를 제안하였다. 제안된 회로는 feedforward 구조를 이용한 델타 시그마 모듈레이터 단을 계단식 형태로 설계하였으며, 이를 통하여 저전압 환경에서도 비교적 높은 해상도를 구현할 수 있었다. 인버터 기반의 스위치드 커패시터 회로를 이용하여 전력소모를 최소화하고, 낮은 전압에서도 동작 가능하도록 설계되었다. 제안된 회로는 $0.35-{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 구현되었으며, 샘플링 주파수가 7.6 kHz 이고 120Hz 대역폭에서 61-dB SNDR, 63-dB SNR, 그리고 65-dB DR 을 가진다. 이때 전력소모는 1-V 전원전압에서 280 nW에 불과하다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제23권8호
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• pp.605-610
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• 2010

The devices based on electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM) structure are proposed for the detection of external electric charges. A large size charge contact window (CCW) extended from the floating gate is employed to immobilize external charges, and a control gate with stacked metal-insulator-metal (MIM) capacitor is adapted for a standard single polysilicon CMOS process. When positive voltage is applied to the capacitor of CCW of an n-channel EEPROM, the drain current increases due to the negative shift of its threshold voltage. Also when a pre-charged external capacitor is directly connected to the floating gate metal of CCW, the positive charges of the external capacitor make the drain current increase for n-channel, whereas the negative charges cause it to decrease. For an p-channel, however, the opposite behaviors are observed by the external voltage and charges. With the attachment of external charges to the CCW of EEPROM inverter, the characteristic inverter voltage behavior shifts from the reference curve dependent on external charge polarity. Therefore, we have demonstrated that the EEPROM inverter is capable of detecting external immobilized charges on the floating gate. and these devices are applicable to sensing the pH's or biomolecular reactions.

• ETRI Journal
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• 제36권1호
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• pp.89-98
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• 2014

The integration of digital circuits has a tight relation with the scaling down of silicon technology. The continuous scaling down of the feature size of CMOS devices enters the nanoscale, which results in such destructive effects as short channel effects. Consequently, efforts to replace silicon technology with efficient substitutes have been made. The carbon nanotube field-effect transistor (CNTFET) is one of the most promising replacements for this purpose because of its essential characteristics. Various digital CNTFET-based circuits, such as standard logic cells, have been designed and the results demonstrate improvements in the delay and energy consumption of these circuits. In this paper, a new CNTFET-based 5-input XOR gate based on a novel design method is proposed and simulated using the HSPICE tool based on the compact SPICE model for the CNTFET at the 32-nm technology node. The proposed method leads to improvements in performance and device count compared to the conventional CMOS-style design.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.582-586
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• 2005

본 논문은 locking 상태에 따라서 루프대역폭이 변화하는 Phase Locked Loop (PLL)의 구조를 제안하였다. 제안한 PLL은 기본적인 PLL 블록과 NOR Gate, Inverter, Capacitor, 그리고 Schmitt trigger로 이루어진 Locking Status Indicator(LSI) 블록으로 구성되었다. LSI는 Loop Fille.(LF)에 공급되는 전류와 저항 값을 locking 상태에 따라 변화시켜서 unlock이 되면 넓은 루프대역폭 가지는 PLL로, lock이 되면 좁은 루프대역폭을 가지는 PLL로 동작하도록 한다. 이러한 구조의 PLL은 짧은 locking 시간과 저 잡음의 특성을 동시에 만족시킬 수 있다. 제안된 PLL은 Hynix CMOS $0.35{\mu}m$ 공정으로 Hspice 시뮬레이션 하였으며 40us의 짧은 locking 시간과 -76.1dBc 크기의 spur를 가진다.

• 전기전자학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.234-238
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• 2023

본 논문에서는 PVT(process, voltage, and temperature) 변화에 대한 보상기능을 가지는 시간-디지털 변환기(time-to-digital converter : TDC)를 제안한다. 일반적인 지연 라인(delay line) 기반의 TDC는 인버터의 전파 지연을 기반으로 시간을 측정하기 때문에 근본적으로 PVT 변화에 민감하다. 이 논문은 PVT 변화에 의한 전파 지연을 보상하여 TDC의 해상도 변화를 최소화시키는 방법을 제안한다. 또한 넓은 입력 측정 범위(detection range)를 갖기 위해 Cyclic Vernier TDC (CVTDC) 구조를 채택한다. 제안하는 PVT보상 기능의 CVTDC는 45nm CMOS 공정으로 설계되어, 8mW의 전력을 소모하며, 5 ps의 TDC 해상도 및 약 5.1 ns 입력 측정 범위를 갖는다.

• 정보보호학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.17-30
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• 2001

본 논문에서는 타원곡선 암호시스템에 필요한 스칼라 곱셈기를 $GF(2^{163})$의 standard basis상에서 구현하였다. 스칼라 곱셈기는 래딕스-16 유한체 직렬 곱셈기와 유한체 역수기로 구성되어 있다. 스칼라 곱셈을 계산하기 위해서는 유한체 곱셈, 덧셈과 역수의 계산이 필요하지만, 기존의 스칼라 곱셈기는 이러한 스칼라 곱셈을 유한체 곱셈기만으로 계산하였으므로 역수를 계산하는데 많은 시간을 소모하였다. 따라서, 본 논문의 중요한 특징은 가장 많은 연산시간을 필요로 하는 역수 연산을 빠르게 계산하기 위해 유한체 역수기를 추가 사용한 것이다. 유한체 역수기는 기존의 많은 구현 사례 중 두 번의 곱셈 시간이 소요되는 확장 유클리드 알고리즘(Extended Euclid Algorithm)을 이용하였다. 본 논문에서 구현한 유한필드 곱셈기와 역수기는 하드웨어 구조가 규칙적이어서 확장성이 용이하고, 파이프라인 구조와 하드웨어 리소스의 재활용을 이용해 계산과정에서 100%의 효율(throughput)을 발휘할 수 있는 구조를 가지고 있다. 스칼라 곱셈기는 현대전자 0.6$\mu\textrm{m}$ CMOS 공정 라이브러리인 IDEC-C631을 이용하여 예측한 결과 최대 140MHz까지 동작이 가능하며, 이때 데이터 처리속도는 64Kbps로 163bit 프레임당 2.53ms 걸린다. 이러한 성능의 스칼라 곱셈기는 전자서명(Digital Signature), 암호화 및 복호화(encryption & decryption) 그리고 키 교환(key exchange)등에 효율적으로 사용될 수 있을 것으로 여겨진다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권12호
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• pp.77-84
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• 2007

본 논문에서는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 서브샘플링 직접변환방식 RF 수신기용을 위한 광대역 저잡음 증폭기를 구현하였다. 인버터-형태의 트랜스임피던스 입력단과 3차의 Chebyshev 매칭네트워크를 사용함으로써, 제안한 광대역 저잡음 증폭기 회로는 5.35GHz의 대역폭, $12\sim18dB$의 전력이득, $6.9\sim10.8dB$의 NF, 대역폭 내에서의 -10dB 이하의 입력 임피던스 매칭과 -24dB 이하의 출력 임피던스 매칭을 얻었다. 제작한 칩은 1.8V 단일 전원전압으로 부터 32.4mW의 전력소모를 가지며, $0.56\times1.0mm^2$의 칩 사이즈를 갖는다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권8호
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• pp.959-965
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• 2019

본 논문에서는 CMOS 65-nm 공정을 이용하여 위성 통신 시스템에서 Ka-band를 지원하기 위한 저잡음 증폭기를 설계하였다. 제안된 저잡음 증폭기는 고이득 모드와 저이득 모드로 구성되어있으며, 입력신호의 크기에 따라 이득을 제어하도록 설계하였다. 전력소모를 줄이기 위해 회로 전체의 공급전압을 1 V 이하로 제한하였으며, 인버터 구조의 이득제어 회로에 대해 기술하였다. 제작된 회로의 크기를 줄이기 위해 3D EM 시뮬레이터를 사용하였으며, 패드를 포함하며 $0.33mm^2$의 면적을 갖는다. 제작된 증폭기는 3 dB 대역폭에서 -7 dB의 이득제어 범위를 가지며 반사계수는 고이득 모드에서 -6 dB, 저이득 모드에서 -15 dB 미만으로 측정되었다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권9호
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• pp.82-90
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• 2014

본 논문에서는 선형성을 가진 파노라믹 스캔 라이다(PSL) 시스템용의 4-채널 차동 트랜스임피던스 증폭기 어레이를 0.18-um CMOS 공정을 이용하여 구현하였다. PSL시스템을 위한 성능의 비교분석을 위하여 전류모드 및 전압모드의 두 종류 트랜스임피던스 어레이 칩을 각각 구현하였으며, 채널당 1.25-Gb/s 동작속도를 갖도록 설계하였다. 먼저 전류모드 칩의 경우, 각 채널 광 수신입력단은 전류미러 구조로 구현하였으며, 특히 로컬 피드백 입력구조로 개선하여 낮은 입력저항과 낮은 잡음지수를 가질 수 있도록 설계하였다. 칩 측정 결과, 채널 당 $69-dB{\Omega}$ 트랜스임피던스 이득, 2.2-GHz 대역폭, 21.5-pA/sqrt(Hz) 평균 잡음 전류 스펙트럼 밀도, -20.5-dBm 수신감도, 및 1.8-V 전원전압에서 4채널 총 147.6-mW 소모전력을 보이며, 1.25-Gb/s 동작속도에서 크고 깨끗한 eye-diagram을 보인다. 한편, 전압모드 칩의 경우, 각 채널 광 수신입력단은 인버터 입력구조로 구현하여 낮은 잡음지수를 갖도록 설계하였다. 칩 측정 결과, 채널 당 $73-dB{\Omega}$ 트랜스임피던스 이득, 1.1-GHz 대역폭, 13.2-pA/sqrt(Hz) 평균 잡음 전류 스펙트럼 밀도, -22.8-dBm수신감도, 및 4채널 총 138.4-mW 소모전력을 보이며, 1.25-Gb/s 동작속도에서 크고 깨끗한 eye-diagra을 보인다.