• ETRI Journal
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• 제44권5호
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• pp.837-848
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• 2022

Analog circuit design is comparatively more complex than its digital counterpart due to its nonlinearity and low level of abstraction. This study proposes a novel low-level hybrid of the sine-cosine algorithm (SCA) and modified grey-wolf optimization (mGWO) algorithm for machine learning-based design automation of CMOS analog circuits using an all-CMOS voltage reference circuit in 40-nm standard process. The optimization algorithm's efficiency is further tested using classical functions, showing that it outperforms other competing algorithms. The objective of the optimization is to minimize the variation and power usage, while satisfying all the design limitations. Through the interchange of scripts for information exchange between two environments, the SCA-mGWO algorithm is implemented and simultaneously simulated. The results show the robustness of analog circuit design generated using the SCA-mGWO algorithm, over various corners, resulting in a percentage variation of 0.85%. Monte Carlo analysis is also performed on the presented analog circuit for output voltage and percentage variation resulting in significantly low mean and standard deviation.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.398-401
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• 2011

본 논문에서는 고효율의 CMOS PWM DC-DC 벅 변환기를 설계하였다. 설계된 CMOS PWM DC-DC 벅 변환기는 입력전압(3.4-3.9V)로부터 일정한 출력전압(1-2.8V)을 생성한다. Inductor-based 방식을 택하였고, 제어 대상은 전류이며, Pulse Width Modulation(PWM) 모드로 동작한다. 회로 구성은 Power Switch, Pulse Width Generation, Buffer, Zero Current Sensing, Current Sensing Circuit, Clock & Ramp generation, V-I Converter, Soft Start, Compensator, Modulator 등 이다. 제안된 CMOS PWM DC-DC 벅 컨버터는 Switching Frequency가 약 1MHz이고, 부하 전류가 약 40mA이상부터 CCM동작을 하며 100mA일 때 98.71%의 최대 효율을 갖는다. 또한, 출력전압 리플은 0.98mV이다(입력전압 3.5V, 출력전압 2.5V 기준). 제안된 회로의 검증을 위해 CMOS $0.18{\mu}m$ 공정을 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제11권4호
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• pp.63-69
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• 2012

본 논문에서는 용량성 지문센서의 회색조 이미지를 얻기 위한 새로운 회로를 제안하고 있다. 기존의 회로는 회색조 이미지를 얻기 위해 많은 칩 면적을 차지하는 DAC를 적용하거나 전력소모가 많고 전역 클럭을 적용하는 비휘발성 메모리에 적용되는 승압회로를 픽셀별로 적용하였다. 개선된 전하분할 방식의 용량성 지문센서 감지회로는 뉴런모스(vMOS) 기반의 DLC(down literal circuit) 회로와 단순화된 아날로그 MUX(multiplexor)를 적용하였다. 설계된 감지회로는 0.3V, $0.35{\mu}m$ CMOS공정을 적용하여 동작을 검증하였다. 제안된 회로는 기존의 비교기와 주변회로를 필요로하지 않으므로 단위 픽셀의 레이아웃 면적을 줄이고 이미지의 해상도를 향상 시킬 수 있다.

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

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제14권4호
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• pp.383-390
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• 2014

This paper presents an excitatory CMOS neuron oscillator circuit design, which can synchronize two neuron-bursting patterns. The excitatory CMOS neuron oscillator is composed of CMOS neurons and CMOS excitatory synapses. And the neurons and synapses are connected into a close loop. The CMOS neuron is based on the Hindmarsh-Rose (HR) neuron model and excitatory synapse is based on the chemical synapse model. In order to fabricate using a 0.18 um CMOS standard process technology with 1.8V compatible transistors, both time and amplitude scaling of HR neuron model is adopted. This full-chip integration minimizes the power consumption and circuit size, which is ideal for motion control unit of the proposed bio-mimetic micro-robot. The experimental results demonstrate that the proposed excitatory CMOS neuron oscillator performs the expected waveforms with scaled time and amplitude. The active silicon area of the fabricated chip is $1.1mm^2$ including I/O pads.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.788-791
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• 2010

본 논문에서는 인쇄공정기술로써 ETRI $0.8{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 수동형 인쇄 RFID 태그칩용 64bit ROM을 설계하였다. 먼저 태그 칩의 제작단가를 줄이기 위하여 기존 실리콘 기반의 복잡한 리소그래피 공정을 사용하지 않고 게이트 단자인 폴리 층을 프린팅 기법 중 하나인 임프린트 공정을 사용하여 구현하였다. 그리고 �弼壅� ROM 셀 회로는 기존 ROM 셀 회로의 NMOS 트랜지스터대신에 CMOS 트랜스미션 게이트를 사용함으로써 별도의 BL 프리차지 회로와 BL 감지 증폭기가 필요 없이 출력 버퍼만으로 데이터를 읽어낼 수 있도록 하였다. $0.8{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 설계된 8 행 ${\times}$ 8 열의 어레이를 갖는 64b ROM의 동작전류는 $9.86{\mu}A$이며 레이아웃 면적은 $311.66{\times}490.59{\mu}m^2$이다.

• 전자공학회논문지C
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• 제36C권11호
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• pp.29-34
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• 1999

본 논문에서는 CMOS 대역통과 필터의 주파수 자동 동조를 위하여 새로운 구조를 가지는 전류비교형 주파수 자동동조 회로를 설계하였다. 설계된 주파수 자동 동조 회로는 전류비교기와 Charge pump만으로 구성된 매우 간단한 구조를 이루고 있어서 기존 회로들에 비하여 그 크기가 매우 적어질 수 있으며 3V의 저전압으로 동작할 수 있다. 제안된 동조회로는 만약 트랜스컨덕터의 동작 전류가 변동 시에 설계사양에 의하여 미리 설정된 기준 전류와 비교되어 그 차를 피이드백하여 변동값을 자동적으로 보상할 수 있다. 중간주파수 f/sub o/=60㎒인 광대역 biquad 대역통과 필터를 CMOS 0.8um 파라메터를 이용하여 설계하고 트랜지스터의 크기 변동에 따른 필터의 중심주파수의 변화 특성을 HSPICE로 시뮬레이션 한 결과, 제안된 전류비교형자동동조 회로의 동조 동작특성을 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제27권11호
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• pp.83-91
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• 1990

전압제어 발진기(VCO:coltage controlled oscillator)는 FM 신호 변조, 주파수 안정기와 디지탈 클럭 재생과 같은 부분의 적용에 필수적인 기본회로이다. 본 논문에서는 BiCMOS 회로를 이용한 차동 증폭기를 사용하여 OTA(operational transconductance amplifier)회로와 OP amp를 설계하고 이를 토대로 하여 VCO 회로를 설계하였다. 그리고 이 VCO는 OTA와 전압 제어 적분기, 그리고 슈미트 트리거 회로로 구성이 되어 있다. 종래에는 CMOS를 사용하여 VCO를 설계하였지만 여기서는 구동능력이 좋은 BiCMOS를 사용하여 VCO를 설계하였다. 이 회로를 SPICE로 시뮬레이션 한 결과 출력 주파수는 105KHz에서 141KHz이며 변화 감도는 15KHz였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권11호
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• pp.37-42
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• 2010

본 논문에서는 주변의 간섭 잡음의 변화가 큰 RFID 환경에서 입력 신호를 구형파로 복원할 때 히스테리시스의 문턱전압을 디지털적으로 제어하여 신호 수신 신뢰도를 높이기 위한 비교기 회로를 0.35 마이크론 선폭의 CMOS IC 로 제안 하고 분석, 설계 후 제작하여 전기적 특성을 측정, 비교, 분석하였다. 이론에서 예측한 디지털 제어 비트의 변화에 대한 히스테리시스의 문턱전압의 가변성이 실험에서 잘 일치함을 입증하였다.

• 전자공학회논문지C
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• 제34C권12호
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• pp.20-27
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• 1997

In this paper, a multiplying digital-to-analog converter (MDAC) circuit for low-power high-resolution CMOS algorithmic A/D converters (ADC's) is proposed. The proposed MDAC is designed to operte properly at a supply at a supply voltge between 3 V and 5 V and employs an analog0domain power reduction technique based on a bias switching circuit so that the total power consumption can be optimized. As metal-to-metal capacitors are implemented as frequency compensation capacitors, opamps' performance can be varied by imperfect process control. The MDAC minimizes the effects by the circuit performance variations with on-chip tuning circuits. The proposed low-power MDAC is implementd as a sub-block of a 10-bit 200kHz algorithmic ADC using a 0.6 um single-poly double-metal n-well CMOS technology. With the power-reduction technique enabled, the power consumption of the experimental ADC is reduced from 11mW to 7mW at a 3.3V supply voltage and the power reduction ratio of 36% is achieved.