• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권5호
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• pp.50-57
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• 2008

본 논문에서는 CMOS image sensor(CIS)에서 사용될 수 있는 고 효율 charge pump를 제안하였다. 제안된 charge pump는 CIS의 동작 특성을 활용하여 switching loss 및 reversion loss를 최소화하여 고 효율 동작을 실현하였다. 즉, CIS 픽셀 동작 구간에 따라 local clock driver, 펌핑 커패시터, 그리고 charge 전달 switch의 크기를 역동적으로 조절함으로써 switching loss 를 최소화하였다. 또한, schmitt trigger를 채용한 tri-state local clock driver를 이용하여 non-overlapping 구간이 충분히 확보된 local clock을 공급할 수 있게 함으로써 reversion loss를 최소화하였다. 0.13-um CMOS 공정을 이용한 시뮬레이션 비교 결과, 제안된 charge pump는 구동 전류가 없는 조건에서 기존 구조에 비해 최대 49.1% 전력 소모를 개선하였으며, 구동 전류가 최대인 조건에서는 19.0% 전력 소모를 개선할 수 있었음을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.4159-4164
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• 2012

본 논문에서는 암호통신을 위한 전압 제어형 카오스 신호 발생회로를 설계하였다. 제안하는 회로는 3개의 MOS 소자로 이루어지는 비선형 함수 블록과 소스 팔로워를 버퍼로 하는 이산형 카오스 신호 발생회로로, 비겹침 2상 클럭으로 구동되며, 2개의 제어전압 단자를 가진다. 제안된 회로는 SPICE 모의실험을 통하여 시간특성, 주파수특성 및 분기도 등의 여러 가지 카오스 다이내믹스가 생성됨을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.3976-3982
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• 2013

본 논문에서는 전압 제어형 카오스 신호 발생회로를 설계하고, 온도변화에 따른 특성을 해석 하였다. 제안하는 CMOS 회로로 이루어지며, 카오스 특성의 전압 제어형 오실레이터의 온도 변화에 따른 특성해석을 실시하였다. 제안하는 회로는 2상 클럭의 샘플앤드회로 3개의 MOS 소자로 이루어지는 비선형 함수 블록과 소스 팔로워로 이루어지는 레벨 쉬프터로 구성된다. SPICE 모의실험을 통하여 온도변화에 따른, 비선형함수의 전달함수 변화를 통하여, 분기도 특성, 주파수 특성 등의 카오스 다이나믹스가 변화됨변화됨을 확인 하였다. 또한 $25^{\circ}C$ 의 온도 조건에서, 제어전압 1.2 V-2.3 V 범위에서, 카오스 신호가 생성됨을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.511-516
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• 2013

본 논문에서는 DAC(Digital to Analog Converter) 출력을 지연시켜 디지털 피드백 패스를 추가하는 FDPA 기법을 사용한 SDM(Sigma Delta Modulator)을 제안한다. 지연된 디지털 피드백 패스만을 추가하여 SDM의 해상도를 높이고 기존 구조의 아날로그 피드백 패스를 제거함으로써 기존 구조에 비해 사용되는 클록이 줄어들어 회로가 간단하다. 제안한 구조를 설계하기 위해 MATLAB 모델링을 이용하여 적분기의 최적 계수를 설정하였다. 설계된 SDM은 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하였고 신호 대역폭 20KHz, 샘플링 주파수 2.56MHz에서 81dB의 SNR, $220{\mu}W$의 전력을 소모한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권2A호
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• pp.114-121
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• 2005

본 논문에서는 고속 동작을 위한 multi SHA(ammple and hold amplifier) 구조의 파이프라인 A/D 변환기 (analog-to-digital converter)를 제안하였다. 제안된 구조는 변환 속도를 높이기 위해, 동일한 SHA를 병렬로 연결하여 multi SHA를 구성하였다. 이를 비중첩 클럭(nonoverlapping clock)에서 동작하도록 하여 셀을 구성하는 SHA의 수와 비례한 빠른 샘플링 속도를 얻을 수 있도록 하였다. 제안된 구조를 적용하여 VDSL(very high-speed digital subscriber line) 모뎀의 아날로그 front-end단의 요구 사항을 만족하는 파이프라인 A/D 변환기를 설계하였다. 설계된 A/D 변환기의 DNL(differential nonlinearity)과 INL(integral nonlinearity)은 각각 $0.52LSB{\sim}-0.50LSB,\;0.80LSB{\sim}-0.76LSB$의 특성을 나타내어 설계 사양을 만족함을 확인하였다. 또한 2048 point에 대한 FFT를 수행한 결과 SNR이 약 66dB로 10.7 비트의 해상도가 얻어짐을 확인하였으며, 전력 소모는 24.32mW로 측정되었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.8-16
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• 2020

본 논문에서는 polymerase chain reaction (PCR) 응용에 적합한 저잡음 CMOS 이미지 센서에 사용되는 컬럼-패러럴 analog-to-digital converter (ADC) 어레이를 위한 cascaded-of-integrator feedforward (CIFF) 구조의 단일 비트 2차 델타-시그마 모듈레이터를 제안하였다. 제안된 모듈레이터는 CMOS 이미지 센서에 입사된 빛의 신호에 해당하는 픽셀 출력 전압을 디지털 신호로 변환시키는 컬럼-패러럴 ADC 어레이를 위해 하나의 픽셀 폭과 동일한 10㎛ 컬럼 폭 내에 2개의 스위치드 커패시터 적분기와 단일 비트 비교기로 구현하였다. 또한, 모든 컬럼의 모듈레이터를 동시에 구동하기 위한 주변 회로인 비중첩 클록 발생기 및 바이어스 회로를 구성하였다. 제안된 델타-시그마 모듈레이터는 110nm CMOS 공정으로 구현하였으며 12kHz 대역폭에 대해 418의 oversampling ratio (OSR)로 88.1dB의 signal-to-noise-and-distortion ratio (SNDR), 88.6dB의 spurious-free dynamic range (SFDR) 및 14.3비트의 effective-number-of-bits (ENOB)을 달성하였다. 델타 시그마 모듈레이터의 면적 및 전력 소비는 각각 970×10 ㎛2 및 248㎼이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.1709-1716
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• 2007

본 논문에서는 고속 동작을 위한 다중 SHA(sample and hold amplifier) 구조의 파이프라인 A/D 변환기(analog-to-digital converter)를 제안하였다. 제안된 구조는 변환 속도를 높이기 위해, 동일한 SHA를 병렬로 하는 다중 SHA를 구성하였다. 이를 비중첩 클럭(nonoverlapping clock)에서 동작하도록 하여 셀을 구성하는 SHA의 수와 비례한 빠른 샘플링 속도를 얻을 수 있도록 하였다. 제안된 구조를 적용하여 VDSL(very high-speed digital subscriber line) 모뎀의 아날로그 front-end단의 요구 사항을 만족하는 파이프라인 A/D 변환기를 설계하였다. 설계된 A/D 변환기의 DNL(differential nonlinearity)과 INL(integral nonlinearity)은 각각 $0.52LSB{\sim}-0.50LSB,\;0.80LSB{\sim}-0.76LSB$의 특성을 나타내어 설계 사양을 만족함을 확인하였다. 또한 2048 point 대한 FFT를 수행한 결과 SNR이 약 66dB로 10.7비트의 해상도가 얻어짐을 확인하였으며, 전력 소모는 24.32mW로 측정되었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.184-196
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• 2020

본 논문에서는 배터리 관리 시스템 (BMS)에서 2차 전지 배터리를 통해 흐르는 전류의 정밀한 측정을 위한 cascaded-of-integrator feedforward (CIFF) 구조의 단일 비트 2차 델타-시그마 모듈레이터를 제안하였다. 제안된 모듈레이터는 2개의 스위치드 커패시터 적분기, 단일 비트 비교기, 비중첩 클록 발생기 및 바이어스와 같은 주변 회로로 구현하였다. 제안된 구조는 낮은 공통 모드 입력 전압을 가지는 low-side 전류 측정 방법에 적용되도록 설계되었다. Low-side 전류 측정 방법을 사용하면 회로 설계에 부담이 줄어들게 되는 장점을 가진다. 그리고 ±30mV 입력 전압을 15비트 해상도를 가지는 ADC로 분해하기 때문에 추가적인 programmable gain amplifier (PGA)를 구현할 필요가 없어 수 mW의 전력소모를 줄일 수 있다. 제안된 단일 비트 2차 CIFF 델타-시그마 모듈레이터는 350nm CMOS 공정으로 구현하였으며 5kHz 대역폭에 대해 400의 oversampling ratio (OSR)로 95.46dB의 signal-to-noise-and-distortion ratio (SNDR), 96.01dB의 spurious-free dynamic range (SFDR) 및 15.56비트의 effective-number-of-bits (ENOB)을 달성하였다. 델타 시그마 모듈레이터의 면적 및 전력 소비는 각각 670×490㎛2 및 414㎼이다.