• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.267-268
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• 2002

Microbeam is a new avenue of radiation research especially in radiation biology and radiation protection. Selective irradiation of an ionizing particle to a targeted cell organelle may disclose such mechanisms as signal transaction among cell organelles and cell-to-cell communication in the processes toward an endpoint observed. Bystander effect, existence of which is clearly evidenced by application of the particle microbeam to biological experiments, suggests potential underestimation in the conventional risk estimation at low particle fluence rates, such as environment of space radiations in ISS (International Space Station). To promote these studies we started the construction of our microbeam facility (named as SPICE) to our HVEE Tandem accelerator (3.4 MeV proton and 5.1 MeV $^4$He$\^$2+/). For our primary goal, "irradiation of single particle to cell organelle within a position resolution of 2 micrometer in a reasonable irradiation time", special features are considered. Usage of a triplet Q magnet for focussing the beam to submicron of size is an outstanding feature compared to facilities of other institutes. Followings are other features: precise position control of cell dish holder, design of the cell dish, data acquisition of microscopic image of a cell organelle (cell nucleus) and data processing, a reliable particle detection, soft and hard wares to integrate all these related data, to control and irradiate exactly determined number of particles to a targeted spot.

• 전기전자학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.226-235
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• 1999

SPICE잡음모델식 및 그 모델변수들의 특성을 조사하기 위하여, BiCMOS공정으로 제조된 NMOS소자에서 1/f 잡음을 측정하여 기존에 발표된 1/f 잡음의 실험결과 및 모델들과 비교해 보았다. 일반적으로 알려진 드레인 잡음전류의 전력밀도 스펙트럼 $S_{Id}$의 게이트 바이어스 의존도 및 드레인 전압에 따른 그 특성이 본 연구의 n-MOSFET소자에서도 측정되었다. 등가게이트 전압잡음전력밀도 $S_{Vg}$의 바이어스 의존도도 채널의 길이가 비교적 길 때에는 이론 및 실험적으로 알려진 결과와 대체적으로 일치하나, 짧은 채널에서는 $S_{Id}$ 및 $S_{Vg}$에 관한 기존 모델들의 적용이 타당하지 않았다 그러므로 본 논문에서는 서로 상이한 잡음모델들을 비교해서 본 연구의 시료소자인 BiCMOS공정에 적용 가능한 1/f 잡음모델을 모색하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.504-508
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• 2010

고전압 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터 (IGBT)의 개발로 기존의 GTO(Gate Turnoff Thyristor)가 적용되는 분야에서 더 효율적인 새로운 소자로 인정받고 있다. IGBT는 금속 산화막 반도체 트랜지스터(MOSFET)와 바이폴라 전력 트랜지스터의 장점을 결합한 소자이다. IGBT의 전기적 특성의 변화는 주로 입력단자에 MOSFET와 출력단자에 PNP 트랜지스터의 특성에 달려있다. IGBT의 가장 중요한 설계변수중의 하나인 문턱전압의 변화는 방사선이 존재하는 환경에 게이트 산화막(oxide)에서 전하포획(charge trapping)에 의해 발생되고 에너지 손실을 야기시킨다. 또한, 에너지 손실은 초퍼회로의 인덕턴스 값이 변화될 때 발생됨을 연구한다. 본 논문에서 IGBT의 전기적 특성을 SPICE로 시뮬레이션하고, IGBT 기반 인덕턴스와 문턱전압의 변화에 따른 전기적 특성을 분석하고자 한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권1호
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• pp.83-91
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• 2000

본 논문은 수 만 개 이상의 소자로 구성된 대규모 배선 회로를 SPICE와 같은 회로 시뮬레이터로 분석할 수 있도록 그 규모를 축소 시키는 새로운 방법을 제안하고 있다. 이 방법은 배선 회로의 구조 분석과 Elmore 시정수에 바탕을 둔 여러 가지 규칙들을 사용하여 회로 소자 개수를 줄여나가는 기존의 방법과 근본적으로 다른 접근 방식이다. AWE 기법을 사용하여 CMOS 게이트 구동 측성 모델을 구하고, 이 모델에 배선 회로를 연결하여 타임 모멘트를 계산한 다음, 이와 동일한 모멘트를 갖는 등가 RC 회로를 합성하는 과정을 거친다. 이 방법을 사용하면 배선 회로를 구동하는 CMOS 게이트의 특성을 높이는 수준의 정확도로 방영할 수 있을 뿐만 아니라, 압축된 회로의 크기가 원래 배선 회로에 포함되어 있던 소자의 개수와 관계없이 출력 노드의 개수에 비례하여 결정되므로, 대규모 배선 회로에 대해서 압축율이 극히 우수하다. 이 방법을 C 프로그램으로 구현하여 0.5${\mu}m$ CMOS ASIC 제품에 적용한 결과, 99% 이상의 극히 우수한 압축율을 보였으며, 원래의 배선 회로 대비 지연 시간 측면에서 1~10%의 오차를 갖는 정확도를 나타내었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권10C호
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• pp.798-804
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• 2008

본 논문에서는 마이크로프로세서의 영상 정보 처리 시 L2 캐시의 오류검출 및 정정 회로의 저 전력을 구현하기 위한 오류정정 회로를 제안 하였다. 영상 정보 처리 시에 마이크로프로세서의 L2 캐시에 접근하는 입출력 데이터를 분석하기 위하여 Simplescalar-ARM 사용하여 데이터 입출력에 대한 빈도와 32 bit 처리를 위한 각 bit에 대한 변화율에 대해서 분석한다. 변화량이 많은 비트와 변화량이 적은 비트를 추출하고, 변화의 유사성을 가지는 비트들의 배치를 고려하여 저 전력을 구현할 수 있는 H-matrix를 제안하고 회로를 구현한다. H-spice를 이용하여 구현된 회로와 기존 마이크로프로세서에서 사용하는 Odd-weight-column code의 전력소모에 대한 비교를 위하여 시뮬레이션을 수행하였다. 실험결과 Odd-weight-column code 대비 17%의 소비전력을 감소시킬 수 있었다.

• 전자공학회논문지C
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• 제35C권9호
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• pp.64-72
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• 1998

본 논문에서는 상보형 high swing cascode 전류미러를 이용하여 저전압, 저전력 구동이 가능하고 고주파수 응용이 가능한 전류 적분기를 설계하였다. 간단한 전류미러로 구성된 적분기는 적분기의 비 이상적인 입력, 출력 저항 때문에 출력 전류 오차가 발생하는데 제안된 전류 적분기는 출력 저항이 증가하여 출력 전류의 오차가 감소하였다. 설계된 무손실, 유손실 전류 적분기를 이용한 설계 예로 3차 버터워스 저역통과 필터를 개구리도약형으로 구현하였다. 필터 구현시 무손실 전류 적분기의 위상 추이 때문에 발생하는 차단주파수 부근에서의 크기 특성 왜곡을 predistortion 설계법을 이용하여 감소시켰다. 설계된 전류모드 필터를 0.8㎛ CMOS n-well 공정 파라미터를 이용하여 SPICE 시뮬레이션한 결과 단일 2V 공급 전압에서 차단주파수는 20MHz, 전력소모는 615㎼를 갖는다. 또한 필터의 차단주파수는 DC 바이어스 전류에 의해 동조 할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.854-862
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• 1993

CMOS아날로그 및 아날로그 디지탈시스템은 여러 개의 기본회로로 구성되어지며 그중에서도 증폭회로 부분은 시스템의 성능을 결정할 수도 있는 중요한 블럭중에 하나이다. 증폭회로는 시스템에서 사용되어지는 용도에 따라서 여러가지 구조(고이득, 저전력, 고속회로등)를 가지며 이러한 증폭회로를 설계하기 위하여 증폭기내의 입력증폭단의 설계 방법도 다양하다. 본 논문에서는 CMOS 상보형 차동이득 구조를 갖는 새로운 형태의 입력 차동증폭 회로를 제안하였다. 제안된 회로는 CMOS 상보형 회로에 의하여 고이득 특성을 가지며, 바이어스 전류를 내부적으로 공급하여 전체 시스템 구성시, 바이어스회로를 구성하기 위한 트랜지스터의 수를 줄일 수 있다. 이 회로를 표준 $1.5{\mu}m$ 공정파라메타를 이용한 SPICE 시뮬레이션을 통하여 광범위하게 이용되고 있는 CMOS 차동증폭 회로와 비교해 본 결과, 오프셋, 위상마진등의 특성이 그대로 유지된 상태에서 이득이 배가 되었다. 또한 제안된 회로를 이용하여 높은 출력스윙(-4.5V-+4.5V)과 함께 7nsec(CL-1pF) 이하의 세틀링시간을 갖을 수 있는 CMOS비교기를 설계하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권12호
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• pp.71-78
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• 2005

이 논문에서는 비동기 OOK 방식의 UWB 시스템에서 사용할 수 있는 아날로그 송수신단을 설계하였다. 설계한 송수신단은 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 구현 하였으며, SPICE 모의실험과 측정을 통하여 검증을 하였다. 제안된 송수신단은 병렬기, 아날로그-디지털 변환기, 클럭 생성기, 위상고정루프(PLL), 그리고 임펄스 생성기 등으로 이루어져 있다. 동작속도는 125MHz로 동작하는 아날로그-디지털 변환기 8개를 병렬로 연결하여 1Gbps의 속도를 얻으며, 8개의 병렬화된 출력을 얻는다. 이 출력은 D-F/F에 의해 동기화되고, 이 동기화된 출력들은 기저대역으로 전달된다. 임펄스 생성기는 CMOS 디지털 게이트로 이루어져 있으며, 약 1ns의 폭을 가지는 임펄스를 생성한다. 본 논문에서 제안된 송수신단의 모의실험 결과와 측정결과는 저전력 UWB 시스템의 구현이 가능하고, 병렬화를 택해서 높은 데이터 전송률을 얻을 수 있다는 가능성을 보여준다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권7호
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• pp.34-41
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• 1999

본 논문에서는 기억소자 주변회로인 정적 입력버퍼와 동적 입력버퍼 그리고 감지 증폭기 회로에서 hot carrier 효과로 인한 회로성능 저하를 측정 분석하였다, 회로 설계 및 공정은 $0.8 {\mu}m$ 표준 CMOS 공정을 이용하였다. 분석방법은 회로의 성능저하에 가장 큰 영향을 주는 소자를 spice 시뮬레이션으로 예견한 후 소자열화와 회로성능 저하 사이의 상관관계를 구하는 것이다. 정적 입력버퍼의 회로성능 저하 결과로부터 MMOS 소자의 Gm 변화로 인하여 trip point가 증가한 것을 볼 수 있었다. 동적 입력 버퍼에서는 NMOS 소자의 Gm 변화로 인하여 전달지연시간을 볼 수 있었다. 그리고 감지증폭기 회로에서는 hot carrier 효과로 인하여 감지전압의 증가와 half-Vcc 전압의 감소를 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권6호
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• pp.44-50
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• 2002

동시 스위칭 잡음(SSN: Simultaneous Switching Noise)을 줄이기 위한 새로운 기법을 제안한다. 새롭게 제안하는 구조는 이중 층 파워 라인(DLPL: Dual Layer Power Line) 구조를 이용하여 실리콘 상에 상호 인덕터(mutual inductor)를 구현하여 SSN을 줄일 수 있다. 여기서 제안하는 DLPL은 상호 인덕터가 서로 가깝게 위치하여 커플링(coupling)을 높일 수 있으며 순간적인 많은 전류가 서로 반대 방향으로 동시에 흐르게 하여 두 파워 라인 사이에 상호 인덕턴스를 만들어 내며, 이러한 상호 인덕터는 스위칭 잡음을 줄이는 역할을 한다 SPICE 시뮬레이션을 통해 상호 인덕터의 커플링 계수(coupling coefficient)가 0.8 이상일 경우 이전에 보고된 해결 방안들과 비교할 때 63%까지 스위칭 잡음을 더욱 감소 시킬 수 있었다. 또한 이 DLPL 기법은 PCB 회로설계에」=적용시킬 수 있는 이점을 가지고 있다.