• 한국초전도학회:학술대회논문집
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• 한국초전도학회 2000년도 High Temperature Superconductivity Vol.X
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• pp.160-164
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• 2000

Digital to analog converters based on the Josephson effect are promising for voltage standard, because they produce voltage steps with high precision and good stability. In this paper, we made a simulation study on RSFQ D/A converter. RSFQ D/A converter was composed of NDRO cells, T(toggle) flip-flops, D flip-flops, Splitters and Confluence Buffers. Confluence Buffer was used to reset the D/A converter. We also obtained operating margins of the important circuit values by simulational experiments.

• 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.

• Progress in Superconductivity
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• 제3권2호
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• pp.172-177
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• 2002

Superconductive digital to analog converters (DAC) based on Josephson effect produce the voltage steps with high precision and good stability Therefore, they can be applied to obtain a very accurate ac voltage standard. In this paper, we made a simulation study of Rapid Single Flux Quantum (RSFQ) DAC. RSFQ DAC was composed of Non-destructive Head Out (NDRO) cells, T flip-flops, D flip-flops, Splitters, and Confluence Buffers. Confluence Buffer was used in resetting the DACs. We also obtained operating margins of the important circuit parameters in simulations.

• 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.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제52권2호
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• pp.93-101
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• 2003

Scan design is a structured design-for-testability technique in which flip-flops are re-designed so that the flip-flops are chained in shift registers. The scan design cannot be used in a design with scan design rule violations without modifying the design. The most important scan design rule is concerning clock and reset signals to pins of the flip-flops or scan cells. Clock and Reset pins of every scan cell must be controllable from top-level ports. We propose a new technique to re-design gated clocks and resets which violate the scan design rule concerning the clock and reset pins. This technique substitutes synchronous sequential circuits for gated clock and reset designs, which removes the clock and reset rule violations and improves fault coverage of the design. The fault coverage is improved from $90.48\%$ to $100.00\%$, from $92.31\%$ to $100.00\%$, from $95.45\%$ to $100.00\%$, from $97.50\%$ to $100.00\%$ in a design with gated clocks and resets.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제5권2호
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• pp.112-115
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• 2007

A CMOS TDC(time-to-digital converter) is proposed which has a simple cyclic structure. The proposed TDC consists of pulse-shrinking elements, D latches and D flip-flops. The operation is based on pulse-shrinking of the input pulse. The resolution of digital output can be easily improved by increasing the number of the pulse-shrinking elements, D latches and D flip flops. The TDC performance is improved in viewpoints of power consumption and chip area. Simulation results are shown to illustrate the performance of the proposed TDC circuit.

• 센서학회지
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• 제33권3호
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• pp.134-138
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• 2024

In this study, we propose a ternary D flip-flop using tristate ternary inverters for an energy-efficient ternary circuit design of sequential logic. The tristate ternary inverter is designed by adding the functionality of the transmission gate to a standard ternary inverter without an additional transistor. The proposed flip-flop uses 18.18% fewer transistors than conventional flip-flops do. To verify the advancement of the proposed circuit, we conducted an HSPICE simulation with CMOS 28 nm technology and 0.9 V supply voltage. The simulation results demonstrate that the proposed flip-flop is better than the conventional flip-flop in terms of energy efficiency. The power consumption and worst delay are improved by 11.34% and 28.22%, respectively. The power-delay product improved by 36.35%. The above simulation results show that the proposed design can expand the Pareto frontier of a ternary flip-flop in terms of energy consumption. We expect that the proposed ternary flip-flop will contribute to the development of energy-efficient sensor systems, such as ternary successive approximation register analog-to-digital converters.

• Progress in Superconductivity
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• 제4권1호
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• pp.37-41
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• 2002

In this work. we have designed two different kinds of Rapid Single Flux Quantum (RSFQ) OR-gates. One was based on the already developed RSFQ cells and the other was aimed to develop a more compact version. In the first circuit, we used a combination of two D Flip-Flops and a merger and in the other circuit we used a combination of RS Flip-Flops and Confluence Buffer. We tested the circuit performance by using the simulation tools, Xic and Wrspice. We obtained the operation margins of the circuit elements by a margin calculation program, and we obtained the minimum operation margins of $\pm$30%. The circuits were laid out, aimed to fabricate by using the existing KRISS Nb process. KRISS Nb process includes the $Nb／Al_2$$O_3$／Nb trilayer fabricated by DC magnetron sputtering and the reactive ion etching technique for the definition of the features. The major tools used in the layouts were Xic and L-meter.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.33-41
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• 2014

본 논문에서는 QCA(quantum-dot cellular automata) 클록킹(clocking) 방식의 D 플립 플롭의 구조를 제안하고, 이를 이용하여 프로그램 가능한 양자점 셀(programmable quantum-dot cell: QPCA) 구조를 설계한다. 기존의 QCA 상에서 제안된 D 플립플롭은 클록 펄스의 신호로 동작을 수행하기 때문에 이에 대한 입력 값을 임의로 설정해야 하고, QCA 클록킹과 중복되어 사용하기 때문에 낭비되는 출력 값들이 존재했다. 이러한 단점을 개선하기 위해서 이진 배선과 클록킹 기법을 이용하여 새로운 형태의 D 플립플롭을 제안하고, 이를 이용하여 QPCA 구조를 설계한다. 이 구조는 입력을 제어하는 배선 제어 회로, 규칙 제어 회로, D 플립플롭, 그리고 XOR 논리 게이트로 구성된다. 설계된 QPCA 구조는 QCADesigner를 이용하여 시뮬레이션을 수행하고, 그 결과를 기존의 D 플립플롭을 이용하여 설계한 것과 비교 분석하여 효율성을 확인한다.

• 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.