• 전자공학회논문지
• /
• 제50권12호
• /
• pp.40-48
• /
• 2013

본 논문에서는 0.18um CMOS(1P6M) 공정을 이용하여 무인차량용 단거리 라이다 시스템을 위한 멀티채널 트랜스임피던스 증폭기(TIA) 어레이 회로를 구현하였다. 트랜스임피던스 증폭기 어레이 구조는 전압모드 $4{\times}4$ 채널 Inverter TIA 어레이와 전류모드 $4{\times}4$ 채널 Common-Gate(CG) TIA 어레이 두 가지를 설계했으며, 전체적으로 $4{\times}8$의 32-채널을 갖도록 설계하였다. 먼저, Inverter TIA는 피드백 저항을 가진 Inverter 입력구조와 CML 출력버퍼단으로 구성되어 있으며, 저잡음 및 저전력 특성뿐 아니라, virtual ground를 갖도록 설계함으로써 DC 전류조절이 가능하여 이득과 출력 임피던스 컨트롤이 가능하도록 하였다. 또한, CG-TIA는 on-chip bandgap reference로부터 bias 전압을 이용하고, 소스팔로워 출력버퍼를 사용하여 고주파수 이득을 높였으며, 기본적인 구조 상 CG-TIA는 채널당 칩 면적이 Inverter TIA에 비해 1.26배 작게 설계되었다. 포스트 레이아웃 시뮬레이션 결과, 제안한 Inverter TIA 어레이는 각 채널당 57.5-dB${\Omega}$ 트랜스임피던스 이득, 340-MHz 대역폭, 3.7-pA/sqrt(Hz) 평균 잡음전류 스펙트럼 밀도, 및 2.84-mW (16채널 45.4-mW) 전력소모를 가졌다. CG-TIA 어레이는 채널당 54.5-dB${\Omega}$ 트랜스임피던스 이득, 360-MHz 대역폭, 9.17-pA/sqrt(Hz) 평균 잡음전류 스펙트럼 밀도, 4.24-mW (16채널 67.8-mW) 전력소모를 가졌다. 단, 펄스 시뮬레이션 결과, CG-TIA 어레이가 200-500-Mb/s 동작속도에서 훨씬 깨끗하게 구분 가능한 출력펄스를 보였다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제26권1호
• /
• pp.111-118
• /
• 2022

본 논문에서는 고전압 SiC Power 소자와 집적이 가능한 4H-SiC CMOS에 대해 연구하였다. SiC CMOS 소자 연구를 통해 고출력 SiC Power 소자와 함께 제작을 가능하게 함으로써 SiC 전력소자를 이용하는 고출력 시스템의 효율 및 비용면에서 우수한 성능을 기대할 수 있다. 따라서 4H-SiC 기판에서 CMOS를 설계한 후 TCAD 시뮬레이션을 통해 전기적 특성 및 고온 동작 신뢰성을 비교하였다. 특히 높은 온도에서 신뢰성 있는 동작을 위해 gate dielectric으로 HfO₂를 변경함으로써 SiO₂보다 열적 특성이 개선됨을 확인하였다.

• 반도체디스플레이기술학회지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.50-55
• /
• 2022

Due to the wavelength shift problem of micro LED caused by the change of current density, the active matrix driving pixel circuit that is used in OLED cannot be applied to micro LED displays. Therefore, we need a gray scale method based on modulation of duration time of light emission. In this study, we propose the PWM-controlled micro LED pixel circuit based on CMOS thin film transistors (TFTs). By adopting CMOS inverter structure, we can reduce the number of storage capacitors from the circuit and make the operating speed of the circuit faster. Most of all, our circuit is designed to make operating speed of PWM circuit faster by adopting feedback effect through double gate TFT structure. As a result, it takes about 4.7ns to turn on the LED and about 5.6ns to turn it off. This operating time is short enough to avoid the color distortion and help the precise control of the gray scale.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
• /
• 제4회(2015년)
• /
• pp.343-346
• /
• 2015

Ultra-thin body transistor is one of the emerging devices since it control leakage current flows through substrate. In addition, it can be operated by double gates, thus, its on/off current ratio is higher than conventional counterpart. In this paper, we design and investigate a CMOS inverter based on ultra-thin body MOSFETs to estimate its performance in real application. NEGF (non-equilibrium Green's function) method is used to obatain relationship between drain current and voltage. DC transfer is extracted from the relationship, and FO4 (fanout-of-4) propagation delay is reported as 5.1 ps estimated by a simple model.

• 반도체디스플레이기술학회지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.136-141
• /
• 2023

The continuous shrinking of transistors in integrated circuits leads to difficulties in improving performance, resulting in the emerging transistors such as nanosheet field-effect transistors. In this paper, we propose a TCAD-machine learning framework of nanosheet FETs to model the current-voltage characteristics. Sentaurus TCAD simulations of nanosheet FETs are performed to obtain a large amount of device data. A machine learning model of I-V characteristics is trained using the multi-layer perceptron from these TCAD data. The weights and biases obtained from multi-layer perceptron are implemented in a PSPICE netlist to verify the accuracy of I-V and the DC transfer characteristics of a CMOS inverter. It is found that the proposed machine learning model is applicable to the prediction of nanosheet field-effect transistors device and circuit performance.

• 전자공학회논문지SC
• /
• 제38권2호
• /
• pp.50-55
• /
• 2001

저 전력을 소모하는 새로운 방식의 논리회로를 설계하여 이의 성능실험을 위해 패리티체커를 구성하여 시뮬레이션 하였다. 기존의 저전력 소모용으로 설계된 논리회로(CPL, DPL, CCPL 등)들은 패스 트랜지스터를 통과하면서 약해진 신호를 풀 스윙 시키기 위해서 인버터를 사용하는데, 이 인버터가 전력소모의 주원인이 되고 있음이 본 논문에서 시뮬레이션 결과 밝혀졌다. 따라서 본 본문에서는 인버터를 사용하지 않고 신호를 풀스윙 시킬 수 있는 회로를 고안하였다. 기존의 CCPL게이트로 구성한 패리티체커에 비해 본 논문에서 제안한 게이트로 구성된 것이 33%의 전력을 적게 소모하는 것으로 시뮬레이션 결과 나타났다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
• /
• 제15권5호
• /
• pp.335-342
• /
• 2022

본 논문에서는 오디오 애플리케이션을 위한 단일 비트 3차 피드포워드 델타 시그마 변조기를 제안한다. 제안된 변조기는 저전압 및 저전력 애플리케이션을 위한 클래스-C 인버터를 기반으로 한다. 고정밀 요구 사항을 위해 레귤레이티드 캐스코드 구조의 클래스-C 인버터는 DC 이득을 증가시키고 저전압 서브쓰레스홀드 증폭기 역할을 한다. 제안된 클래스-C 인버터 기반 변조기는 180nm CMOS 공정으로 설계 및 시뮬레이션되었다. 성능 손실이 없으면서 낮은 공급 전압 호환성을 가지도록 제안된 클래스-C 인버터 기반 스위치드 커패시터 변조기는 높은 전력 효율을 달성하였다. 본 설계는 20kHz의 신호 대역폭 및 4MHz의 샘플링 주파수에서 동작시켜 93.9dB의 SNDR, 108dB의 SNR, 102dB의 SFDR 및 102dB의 DR를 달성하면서 0.8V 전원 전압에서 280μW의 전력 소비만 사용한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 1988년도 전기.전자공학 학술대회 논문집
• /
• pp.599-603
• /
• 1988

In this paper, a flash type A/D converter using Variable Threshold Logic circuit is designed and is layonted by double metal CMOS 2 um design rule. Comparator and register string which is the basic elements of a general flash type A/D converter are substituted by simple comparator circuit which is slightly modified from cmos inverter.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
• /
• pp.485-486
• /
• 2006

This paper proposes a novel low-cost CMOS temperature sensor for controlling the self-refresh period of a mobile DRAM. In this temperature sensor, ring oscillators composed of cascaded inverter stages are used to obtain the temperature of the chip. This method is highly area-efficient, simple and easy for IC implementation as compared to traditional temperature sensors based on analog bandgap reference circuits. The proposed CMOS temperature sensor was fabricated with 80 nm 3-metal DRAM process. It occupies a silicon area of only about less than $0.02\;mm^2$ at $10^{\circ}C$ resolution with under 5uW power consumption at 1 sample/s processing rate. This area is about 33% of conventional temperature sensor in mobile DRAM.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제19권6호
• /
• pp.597-602
• /
• 2008

본 논문은 고출력 전자파에 따른 CMOS IC 소자의 피해 효과와 회복 시간을 알아보았다. 고출력 전자파 발생 장치는 마그네트론을 사용하였고, CMOS 인버터의 오동작/부동작 판별법은 유관 식별이 가능한 LED 회로로 구성하였다. 그리고 고출력 전자파에 의해 오동작된 CMOS 인버터의 전원 전류와 회복 시간을 관찰하였다. 그 결과, 전계 강도가 약 9.9 kV/m에서의 전원 전류는 정상 전류의 2.14배가 증가하였다. 이는 래치업에 의한 CMOS 인버터가 오작동된 것을 확인할 수 있었다. 또한, COMS 인버터의 파괴는 컴포넌트, 온칩와이어, 그리고 본딩 와이어에서 다른 형태로 관찰하였다 위 실험 결과로, 전자 장비의 고출력 전자파 장해에 대한 이해를 돕는데 기초 자료로 활용될 것으로 예측된다.