• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권8호
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• pp.43-52
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• 2005

프리스케일러는 PLL(Phase Locked Loop)의 동작속도를 결정하는 중요한 부분으로서 저전력의 요구조건 또한 만족해야 한다. 따라서 프리스케일러에 적용되는 TSPC(True single pulse clocked) D-플립플롭의 설계가 중요하다. 기존의 TSPC D-플런플롭은 출력단의 글리치(glitch) 문제와 클럭의 프리차지(precharge)구간에서 내부노드의 불필요한 방전으로 인한 소비전력이 증가하는 단점이 있다. 본 논문에서는 프리차지와 방전을 위한 클럭 트랜지스터 패스를 공유함으로서 클럭 트랜지스터의 수를 감소시켰고, 입력 단에 PMOS 트랜지스터를 추가하여 프리차지 구간동안의 불필요한 방전을 차단함으로서 소비전력을 최소화하였다. 또한 출력 단에 mos 트랜지스터를 추가함으로서 글리치 문제를 제거했고, 안정적인 동작을 하는 TSPC D-플립플롭을 제안하였다. 제안된 D-플립플롭을 프리스케일러에 적용시켜 검증한 결과 3.3V에서의 최대동작주파수는 2.92GHz, 소비전력은 10.61mw로 기존의 회로$^[6]$와 비교하였을 때 PDP(Power-Delay-Product) 측면에서 $45.4\%$의 개선된 결과를 얻었다.

• 한국초전도저온공학회:학술대회논문집
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• 한국초전도저온공학회 2002년도 학술대회 논문집
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• pp.141-143
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• 2002

We have simulated and Laid out a Single Flux Quantum(SFQ) AND gate for Arithmetic Logic Unit by using XIC, WRspice and Lmeter. This circuit is a combination of two D Flip-Flop. D Flip- Flop and dc SQUID are the similar shape from the fact that it has the a loop inductor and two Josephson junction. We also obtained operating margins and accomplished layout of the AND gate. We got the margin of $\pm$42% over.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제6권3호
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• pp.154-161
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• 2006

This paper describes the new types of ngative differential resistance (NDR) IC applications which use a monolithic quantum-effect device technology based on the RTD/HBT heterostructure design. As a digital IC, a low-power/high-speed MOBILE (MOnostable-BIstable transition Logic Element)-based D-flip flop IC operating in a non-return-to-zero (NRZ) mode is proposed and developed. The fabricated NRZ MOBILE D-flip flop shows high speed operation up to 34 Gb/s which is the highest speed to our knowledge as a MOBILE NRZ D-flip flop, implemented by the RTD/HBT technology. As an analog IC, a 14.75 GHz RTD/HBT differential-mode voltage-controlled oscillator (VCO) with extremely low power consumption and good phase noise characteristics is designed and fabricated. The VCO shows the low dc power consumption of 0.62 mW and good F.O.M of -185 dBc/Hz. Moreover, a high-speed CML-type multi-functional logic, which operates different logic function such as inverter, NAND, NOR, AND and OR in a circuit, is proposed and designed. The operation of the proposed CML-type multi-functional logic gate is simulated up to 30 Gb/s. These results indicate the potential of the RTD based ICs for high speed digital/analog applications.

• Progress in Superconductivity
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• 제5권1호
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• pp.13-16
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• 2003

In this work, we have studied about an RSFQ (Rapid Single Flux Quantum) switch element. The circuit was designed, simulated, and laid out for mask fabrication. The switch cell was composed of a D flip-flop, a splitter, a confluence buffer, and a switch core. The switch core determined if the input data could pass to the output. “On” and o“off” controls in the switch core could be possible by utilizing an RS flip-flop. When a control pulse was input to the “on” port, the RS flip-flop was in the set state and passed the input pulses to the output port. When a pulse was input to the “off” port, the RS flip-flop was in the reset state and prevented the input pulses from transferring to the output port. We simulated and optimized the switch element circuit by using Xic, WRspice, and Julia. The minimum circuit margins in simulations were more than $\pm$20%. We also performed the mask layout of the circuit by using Xic and Lmeter.

• Current Optics and Photonics
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• 제4권5호
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• pp.405-410
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• 2020

A new all-optical flip-flop (AOFF) method based on the absorption nulls of an injection-locked Fabry-Perot laser diode (FP-LD) in transverse magnetic (TM) mode is proposed and experimentally demonstrated. For the set and reset operations of the AOFF, injection locking and the destructive minus of beating in transverse electric (TE) mode are used. The absorption nulls on the TM mode are modulated according to the operations, and then non-inverted (Q) and inverted (${\bar{Q}}$) outputs can be obtained simultaneously. Thanks to the use of several absorption nulls, the proposed AOFF can achieve multiple outputs with extinction ratios of more than 15 dB. Even though the experiment is demonstrated at 100 Mbit/s, the results of previous experiments using the injection of a CW holding beam imply that the operation speed can increase to 10 Gbit/s.

• 한국초전도학회:학술대회논문집
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• 한국초전도학회 2003년도 High Temperature Superconductivity Vol.XIII
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• pp.42-42
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• 2003

• 전자공학회논문지SC
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• 제39권4호
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• pp.43-53
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• 2002

본 논문에서는 전하 공유와 글리치 문제를 최소화한 새로운 동적 D-플립플롭을 제안하고, 이를 이용하여 128/129 분주 프리스케일러(prescaler)를 설계한다. 전하 공유 문제와 글리치 문제를 최소화함으로써 회로 동작의 신뢰도를 향상시켰으며 스위칭 트랜지스터의 공유로 전류 path를 줄여 저전력 특성을 얻을 수 있다. 또한 제안된 동적 D-플립플롭은 안정된 edge-trigger 동작을 보장하도록 설계되었다. 제안된 플립플롭의 성능 평가를 위해 $0.6{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 128/129 분주 프리스케일러를 구성하였다. 5V 공급전압에서 최대 1.97GHz의 주파수까지 동작함을 확인하였으며 이때의 전류 소모는 7.453mA였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.476-478
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• 2006

A prescaler is an essential building block for PLL-based frequency synthesizers and must satisfy high-speed and low-power characteristics. The design of D-flip flips used in the prescaler implementation is thus critical. In this paper a 64/65, 128/129 dual-modulus prescaler is designed using a $0.25{\mu}m$ CMOS process. In the design a new dynamic D-flip flop is employed, where glitches are minimized using discharge suppression scheme, speed is improved by making balanced propagation delay, and low power consumption is achieved by removing unnecessary discharge. The designed prescaler operates up to 2.5GHz and consumes 3.1mA at 2.5GHz operation.

• 전기전자학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.152-160
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• 2005

프리스케일러는 PLL을 이용한 주파수합성기의 동작속도를 좌우하는 중요한 구성블록으로써, 고속 동작 특성과 저전력 소모 특성을 동시에 만족해야 한다. 따라서 프리스케일러에 사용되는 D-플립플롭의 설계가 중요하다. 기존의 TSPC D-플립플롭은 출력단의 글리치나 비대칭적인 전파지연시간, 클럭의 프리차지구간에서 내부노드의 불필요한 충 방전으로 인해 소비전력이 증가하는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 개선한 새로운 동적 플립플롭을 제안하였다. 제안한 플립플롭은 방전억제방식을 사용하여 글리치를 최소화하였고, 대칭적 전파지연시간을 만들어줌으로써 속도를 향상시켰으며, 불필요한 방전을 제거하여 저전력 특성을 얻을 수 있었다. 제안된 플립플롭의 성능평가를 위해 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정변수를 이용하여 128/129 분주 프리스케일러를 구성한 결과 최대 5GHz까지 동작 하였으며, 이는 같은 조건에서 4.5GHz까지 동작하는 기존의 회로에 비해 향상된 결과이다. 또한 4GHz에서 전력소모가 0.394mW로 기존구조에 비해 약 34%의 전력소모를 줄일 수 있다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.22-26
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• 1974

변이응동 비동기순서회로를 합성하기 위하여 D-형 변이응동 flirt-flop을 사용하였다. 입력조의 상이라는 새로운 개념을 도입하여 내부상태를 감소할 수 있었다. 원시상태표로부터 직접 다입력변화 회로를 합성하는 등차를 마련하였고 실례를 들어 지금까지의 방법보다 더 나은 방법임을 실증하였다.