• 제목/요약/키워드: CMOS-based circuit

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웨이퍼 본딩을 이용한 탐침형 정보 저장장치용 압전 켄틸레버 어레이 (Thermo-piezoelectric $Si_3N_4$ cantilever array on a CMOS circuit for probe-based data storage using wafer-level transfer method)

  • 김영식;장성수;이선영;진원혁;조일주;남효진;부종욱
    • 정보저장시스템학회논문집
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    • 제2권2호
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    • pp.96-99
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    • 2006
  • In this research, a wafer-level transfer method of cantilever away on a conventional CMOS circuit has been developed for high density probe-based data storage. The transferred cantilevers were silicon nitride ($Si_3N_4$) cantilevers integrated with poly silicon heaters and piezoelectric sensors, called thermo-piezoelectric $Si_3N_4$ cantilevers. In this process, we did not use a SOI wafer but a conventional p-type wafer for the fabrication of the thermo-piezoelectric $Si_3N_4$ cantilever arrays. Furthermore, we have developed a very simple transfer process, requiring only one step of cantilever transfer process for the integration of the CMOS wafer and cantilevers. Using this process, we have fabricated a single thermo-piezoelectric $Si_3N_4$ cantilever, and recorded 65nm data bits on a PMMA film and confirmed a charge signal at 5nm of cantilever deflection. And we have successfully applied this method to transfer 34 by 34 thermo-piezoelectric $Si_3N_4$ cantilever arrays on a CMOS wafer. We obtained reading signals from one of the cantilevers.

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심장박동 조절장치를 위한 1V 아날로그 CMOS 전단 처리기 (A 1V Analog CMOS Front-End for Cardiac Pacemaker Applications)

  • 채영철;이정환;이인희;한건희
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권1호
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    • pp.45-51
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    • 2009
  • 심장박동 조절장치를 위한 저전압 저전력 전단 처리기를 제안한다. 제안된 회로는 80 Hz에서 120 Hz의 대역폭을 가지는 4차의 스위치드 커패시터 필터와 0 dB에서 24 dB까지 0.094 dB 간격으로 전압이득의 조절이 가능한 전압증폭기를 구현하였다. 낮은 전압에서 동작하고, 전력소모를 극소화하기 위해서 인버터 기반의 스위치드 커패시터 회로를 사용하였으며, 인버터가 가지는 작은 전압이득을 보상하기 위해서 상호상관 기법을 사용하였다. 제안된 회로는 $0.35-{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 구현되었으며, 5kHz의 샘플링 주파수에서 80-dB의 SFDR을 가진다. 이때 전력소모는 1 V의 전원전압에서 330 nW에 불과하다.

CMOS CCD 카메라용 디지털 자동 이득 제어 회로 (A Digital Automatic Gain Control Circuit for CMOS CCD Camera Interfaces)

  • 이진국;차유진;이승훈
    • 전자공학회논문지C
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    • 제36C권5호
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    • pp.48-55
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    • 1999
  • 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.

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500MSamples/s 6-비트 CMOS 폴딩-인터폴레이팅 아날로그-디지털 변환기 (A 500MSamples/s 6-Bit CMOS Folding and Interpolating AD Converter)

  • 이돈섭;곽계달
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권7호
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    • pp.1442-1447
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    • 2004
  • 본 논문에서는 HDD나 LAN 둥에 응용하기 위하여 아날로그 신호와 디지털 신호를 동시에 처리하는 VLSI의 내장용 회로로 사용하기에 적합한 CMOS 6-비트 폴딩-인터폴레이팅 AD 변환기를 설계하였다. 고속 데이터 통신에 사용하기 위하여 VLSI에 내장되는 아날로그 회로는 작은 칩의 크기와 적은 소비전력, 빠른 데이터 처리속도를 필요로 한다. 제안한 폴딩-인터폴레이팅 AD 변환기는 서로 다른 원리로 동작하는 2 개의 폴더를 캐스케이드로 결합하여 전압비교기와 인터폴레이션 저항의 개수를 현저히 줄일 수 있으므로 내장형 AD 변환기의 설계에 많은 장점을 제공한다 설계 공정은 0.25${\mu}m$ double-poly 2 metal n-well CMOS 공정을 사용하였다. 모의실험결과 2.5V 전원전압을 인가하고 500MHz의 샘플링 주파수에서 27mW의 전력을 소비하였으며 INL과 DNL은 각각 $\pm$0.lLSB, $\pm$0.15LSB이고 SNDR은 10MHz 입력신호에서 42dB로 측정되었다.

교란 방어를 위하여 히스테리시스가 시리얼로 제어되는 가변 비교기 회로 (A Variable Hysteresis Comparator Circuit Controlled by Serial Digital Bits Against Jamming)

  • 김영기
    • 전기전자학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.20-27
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    • 2012
  • 본 논문에서는 통신, 탐지 및 제어를 위한 원신호의 크기가 시간적으로 변화하고 또한 간섭 잡음의 역할을 하는 교란 신호의 크기도 시간적으로 변화하는 현대전의 상황에서 교란 간섭 신호와 원 신호를 구분하여 원 신호를 디지털신호로 복원하는 확률을 높이기 위하여 본 논문에서는 피드백의 경로에 있는 MOSFET의 실효적인 면적을 디지털 제어 신호로 변경하여 피드백 전류 신호양의 조절하고 히스테리시스의 크기를 조절할 수 있는 IC 회로를 제안하여 설계, 제작 후 측정 및 분석하였다. 병렬 디지털 제어신호에 의한 히스테리시스가 설계 시 예측한 만큼 제어됨을 0.35m-CMOS 공정의 IC 회로를 제작하고 측정하여 증명하였으며 이를 직렬 디지털 제어신호를 제어하기 위한 회로를 설계하여 모의 실험하였다. 또한 교란신호의 크기에 따란 적합한 피드백을 제공하기 위한 제어신호를 모의실험으로 제시하였다.

Voltage-Mode CMOS Squarer/Multiplier Circuit

  • Bonchu, B.;Surakampontorn, W.
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
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    • pp.646-649
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    • 2002
  • In this paper, a low-voltage CMOS squarer and a four-quadrant analog multiplier are presented. It is based on a source-coupled pair and a scaled-floating voltage generator which are modified to work as a voltage squaring and a sum/difference circuits. The proposed squarer/multiplier have been simulated with HSPICE, where -3㏈ bandwidth of 10MHz is achieved. The power consumption is about 0.6㎽, from a ${\pm}$1.5V supply, and the total harmonic distortion is less than 0.7%, with a 1.2V peak-to-peak 1MHz input signal.

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저전압 저전력 비교기 설계기법 (Low-voltage low-power comparator design techniques)

  • 이호영;곽명보;이승훈
    • 전자공학회논문지A
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    • 제33A권5호
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    • pp.212-221
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    • 1996
  • A CMOS comparator is designed for low voltage and low power operations. The proposed comparator consists of a preadmplifier followed by a regenerative latch. The preasmplifier reduces the power consumption to a half with the power-down mode and the dynamic offsets of the latch, which is affected by each device mismatch, is statistically analyzed. The circuit is designed and simulated using a 0.8.mu.m n-well CMOS process and the dissipated power is 0.16mW at a 20MHz clock speed based on a 3V supply.

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CMOS 회로의 ESD에대한 신뢰성 문제 및 보호대책 (Reliability Analysis of CMOS Circuits on Electorstatic Discharge)

  • 홍성모;원태영
    • 전자공학회논문지A
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    • 제30A권12호
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    • pp.88-97
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    • 1993
  • Electrostatic Discharge(ESD) is one of the major reliability, issues for today's VLSI production. Since the gate oxide with a thickness of 100~300$\AA$ is vulnerable to several thousand volt of ESD surge, it is necessary to control the ESD events and design an efficient protection circuit. In this paper, physical mechanism of the catastrophic ESD damage is investigated by transient analysis based upon Human Body Model(HBM). Using two-dimensional electrothermal simulator, we study the failure mechanism of the output protection devices by ESD and discuss the design issues for the optimun protection network.

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INTEGRATED MAGNETIC SENSORS: AN OVER VIEW

  • Cristolovenau, Sorin
    • 전자공학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.86-95
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    • 1986
  • The basic physical principles involved in the operation of monolithic magnetic sensors are reviewed and technological aspects outlined. More or less conventional devices based on Hall effect, magnetoresistance or current path deflection are described. It is shown that such sensors with 2, 3, 4 or 5 terminal contacts are achievable with standard silicon integrated circuit process. Several kinds of magnetodiodes (p+nn+,p+n, Schottky, MOS, memory, CMOS) have been fabricated on Si and on SOS films and present attractive properties. Finally, the magneto-transistor family is discussed with emphasis to split-terminals, CMOS, unijunction and fila-mentary devices.

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패킷 방식의 DRAM에 적용하기 위한 새로운 강조 구동회로 (A New Pre-Emphasis Driver Circuit for a Packet-Based DRAM)

  • 김준배;권오경
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제50권4호
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    • pp.176-181
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    • 2001
  • As the data rate between chip-to-chip gets high, the skin effect and load of pins deteriorate noise margin. With these, noise disturbances on the bus channel make it difficult for receiver circuits to read the data signal. This paper has proposed a new pre-emphasis driver circuit which achieves wide noise margin by enlarging the signal voltage range during data transition. When data is transferred from a memory chip to a controller, the output boltage of the driver circuit reaches the final values through the intermediate voltage level. The proposed driver supplies more currents applicable to a packet-based memory system, because it needs no additional control signal and realizes very small area. The circuit has been designed in a 0.18 ${\mu}m$ CMOS process, and HSPICE simulation results have shown that the data rate of 1.32 Gbps be achieved. Due to its result, the proposed driver can achieved higher speed than conventional driver by 10%.

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