• 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.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권2호
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• pp.121-126
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• 2007

본 논문은 redundant 다치논리 (redundant multi-valued logic, RMVL)을 이용하여 디멀티플렉서 (demultiplexer)를 설계하였다. 설계한 회로는 RMVL을 이용하여 직렬 이진 데이터를 입력받아 병렬 다치 데이터로 변환하고 다시 병렬 이진 데이터로 변환한다. RMVL은 redundant 다치 데이터 (multi-valued data) 변환으로써 기존 방식 보다 더 높은 동작속도를 얻을 수 있도록 한다. 구현한 디멀티플렉서는 8개의 적분기로 구성되어 있다. 각 적분기는 누적기, 비교기, 디코더, D 플립플롭으로 구성된다. 0.35um 표준 CMOS 공정으로 구현하였으며 포스트 레이아웃 시뮬레이션 (post-layout simulation)을 통해 검증하였다. 본 논문의 디멀티플렉서의 최대 데이터 전송률은 9.09 Gb/s이고 평균 전력소모는 69.93 ㎽이다. 높은 동작 주파수를 가지는 초미세 공정에서 이 디멀티플렉서를 구현한다면 9.09 Gb/s보다 더 높은 속도에서 동작할 수 있을 것이다.

• 해양환경안전학회지
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• 제18권2호
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• pp.161-165
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• 2012

충전과 방전이 빈번히 발생하는 축전지의 사용수명을 늘리고 안정적인 사용을 위해서는 과 방전을 방지하는 것이 가장 중요한 요인중 하나이다. 축전지의 건강상태를 파악하는 방법에는 여러 가지로 연구가 진행되고 있으며, 그 중에서도 본 논문에서는 가장 간단하게 축전지의 상태를 파악할 수 있는 단자전압을 이용하는 방법을 활용하여 축전지의 잔존용량을 파악하였다. 일정 전압 이하로 축전지의 전압이 떨어지지 못하도록 간단하게 비교기를 이용하여 과 방전이 되지 못하도록 설계 제작하였다. 상수도 시설이 없는 장소의 저수조탱크의 물 소독을 목적으로 제작된 태양광발전을 응용한 소독약 자동 주입장치의 축전지에 설계한 회로를 제작 설치하여 그 동작실험을 하고 그 유용함을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권12호
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• pp.37-44
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• 2011

본 논문은 BPM 방식의 신호전송을 하는 인덕티브 커플링 링크에서 전송속도를 증가시키고 BER를 개선하는 방법에 대하여 기술하였다. 데이터가 전송될 때 발생하는 불필요한 glitch를 제거하기 위해 상보적으로 스위칭하는 송신기를 사용하였고, 수신된 데이터의 최적화를 위해 pre-distortion 개념을 도입하였다. 또한 고속 동작에서 샘플링 가능구간을 확보하기 위해 적분형 수신기를 사용하였고, 빠른 pre-charge를 위해 수신기 내부의 적분기와 비교기의 pre-charge 경로에 이퀄라이징 트랜지스터를 추가하였다. 0.13 um CMOS 공정을 사용하여 설계한 송수신회로는 1.2 V 인가전압에서 2.4 Gb/s의 전송속도를 가질 때 약 5.99 mW의 전력소모를 가진다.

• 전기전자학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.57-64
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• 2005

본 논문에서는 전류 테스팅을 이용하여 CMOS 집적회로에 존재하는 결함을 검출하는 내장형 전류 감지회로를 설계하였다. 이 회로는 일반적인 CMOS 공정으로 구현하였으며 결함전류와 기준전류를 전압으로 변환시켜 시험대상 회로의 결함을 고속으로 검출하며, 미세공정에도 적용가능한 회로이다 제안한 전류 감지회로는 전류원 내장으로 인한 추가적인 전력소모를 문제를 해결하였다. 제안한 회로의 정당성 및 효율성은 HSPICE를 이용한 시뮬레이션으로 그 타당성을 입증하였다. 제안한 전류 감지회로가 칩의 전체 면적에서 차지하는 면적소모는 시험대상회로에서 약 9.2%로, 내장형 전류 감지회로에 의한 면적소모는 무시할 만 하다. 제안한 회로는 Hynix O.35um 2-poly 4-metal N-Well 표준 CMOS 공정으로 제작하였다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제12권2호
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• pp.13-17
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• 2013

In lighting system where several large-area organic light-emitting diode (OLED) lighting panels are involved, panel aging may appear differently from each other, resulting in a falling-off in lighting quality. To achieve uniform light output across large-area OLED lighting panels, we have employed an optical feedback circuit. Light output from each OLED panel is monitored by the optical feedback circuit that consists of a photodiode, I-V converter, 10-bit analogdigital converter (ADC), and comparator. A photodiode generates current by detecting OLED light from one side of the glass substrate (i.e., edge emission). Namely, the target luminance from the emission area (bottom emission) of OLED panels is monitored by current generated from the photodiode mounted on a glass edge. To this end, we need to establish a mapping table between the ADC value and the luminance of bottom emission. The reference ADC value corresponds to the target luminance of OLED panels. If the ADC value is lower or higher than the reference one (i.e., when the luminance of OLED panel is lower or higher than its target luminance), a micro controller unit (MCU) adjusts the pulse width modulation (PWM) used for the control of the power supplied to OLED panels in such a way that the ADC value obtained from optical feedback is the same as the reference one. As such, the target luminance of each individual OLED panel is unchanged. With the optical feedback circuit included in the lighting system, we have observed only 2% difference in relative intensity of neighboring OLED panels.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제13권2호
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• pp.98-107
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• 2013

This work describes a 13b 100 MS/s 0.13 um CMOS four-stage pipeline ADC for 3G communication systems. The proposed SHA-free ADC employs a range-scaling technique based on switched-capacitor circuits to properly handle a wide input range of $2V_{P-P}$ using a single on-chip reference of $1V_{P-P}$. The proposed range scaling makes the reference buffers keep a sufficient voltage headroom and doubles the offset tolerance of a latched comparator in the flash ADC1 with a doubled input range. A two-step reference selection technique in the back-end 5b flash ADC reduces both power dissipation and chip area by 50%. The prototype ADC in a 0.13 um CMOS demonstrates the measured differential and integral nonlinearities within 0.57 LSB and 0.99 LSB, respectively. The ADC shows a maximum signal-to-noise-and-distortion ratio of 64.6 dB and a maximum spurious-free dynamic range of 74.0 dB at 100 MS/s, respectively. The ADC with an active die area of 1.2 $mm^2$ consumes 145.6 mW including high-speed reference buffers and 91 mW excluding buffers at 100 MS/s and a 1.3 V supply voltage.

• 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.

• 전자공학회논문지CI
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• 제46권1호
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• pp.88-95
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• 2009

본 논문에서는 고성능 네트워크 응용에서 사용하기 위한 트래픽 패턴 매칭 하드웨어를 제안한다. 제안하는 트래픽 패턴 매칭 하드웨어는 고속 망에서 다양한 종류의 정보 유출이나 침입을 차단하기 위한 콘텐츠 보안 시스템에서 사용 할 목적으로 설계되었다. 제안하는 하드웨어는 헤더 검색부와 스트링 패턴 매칭부로 구성되었다. 헤더 검색부의 하드웨어 구현에는, 흔히 TCAM(Ternary CAM) 구현이 사용되지만 하드웨어나 메모리 비용과 전력 소모 면에서 비효율적이므로, 본 논문에서는 비교기 배열과 HiCuts 트리에 기반을 둔 구현 기법을 채택하고 이를 수정하여 적용하였다. Xilinx FPGA XC4VSX55을 사용한 구현에서, 제안된 설계는 TCAM 구현에 비하여 FPGA 슬라이스 사용을 약 26%까지 그리고 블록 RAM의 사용을 약 58%까지 절약할 수 있었다. 스트링 패턴 매칭부의 설계에서는 하드웨어 면에서 효율적이며, 충돌 발생률을 감소시킬 수 있도록 구성을 바꿔 전력 소모를 감소시킬 수 있는 셀룰러 오토마타형 해싱 모듈을 설계하여 사용하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권5호
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• pp.25-33
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• 2011

본 논문에서는 CIS 응용을 위해 제한된 폭을 가지는 10비트 50MS/s 0.13um CMOS 3단 파이프라인 ADC를 제안한다. 통상 CIS에 사용되는 아날로그 회로에서는 수용 가능한 조도 범위를 충분히 확보하기 위해 높은 전원전압을 사용하여 넓은 범위의 아날로그 신호를 처리한다. 그 반면, 디지털 회로에서는 전력 효율성을 위해 낮은 전원전압을 사용하므로 제안하는 ADC는 해당 전원전압들을 모두 사용하여 넓은 범위의 아날로그 신호를 낮은 전압 기반의 디지털 데이터로 변환하도록 설계하였다. 또한 2개의 잔류 증폭기에 적용한 증폭기 공유기법은 각 단의 증폭동작에 따라 전류를 조절함으로써 증폭기의 성능을 최적화 하여 전력 효율을 더욱 향상시켰다. 동일한 구조를 가진 3개의 FLASH ADC에서는 인터폴레이션 기법을 통해 비교기의 입력 단 개수를 절반으로 줄였으며, 프리앰프를 제거하여 래치만으로 비교기를 구성하였다. 또한 래치에 입력 단과 출력 단을 분리하는 풀-다운 스위치를 사용하여 킥-백 잡음으로 인한 문제를 최소화하였다. 기준전류 및 전압회로에서는 온-칩 저 전력 전압구동회로만으로 요구되는 정착시간 성능을 확보하였으며, 디지털 교정회로에는 신호특성에 따른 두 종류의 레벨-쉬프트 회로를 두어 낮은 전압의 디지털 데이터가 출력되도록 설계하였다. 제안하는 시제품 ADC는 0.35um thick-gate-oxide 트랜지스터를 지원하는 0.13um CMOS로 제작되었으며, 측정된 DNL 및 INL은 10비트에서 각각 최대 0.42LSB, 1.19LSB 수준을 보이며, 동적 성능은 50MS/s 동작속도에서 55.4dB의 SNDR과 68.7dB의 SFDR을 보인다. 시제품 ADC의 칩 면적은 0.53$mm^2$이며, 2.0V의 아날로그 전압, 2.8V 및 1.2V 등 두 종류의 디지털 전원전압에서 총 15.6mW의 전력을 소모한다.