• 제목/요약/키워드: Precharge Circuit

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저전압 DRAM용 VPP Generator 설계 (A VPP Generator Design for a Low Voltage DRAM)

  • 김태훈;이재형;하판봉;김영희
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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    • pp.776-780
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    • 2007
  • 본 논문에서는 저전압 DRAM용 VPP Generator의 전하펌프회로(Charge Pump Circuit)를 새롭게 제안하였다. 제안된 전하펌프회로는 2-Stage 크로스 커플 전하펌프회로(Cross-Coupled Charge Pump Circuit)이다. 4개의 비중첩 클럭신호들을 이용하여 전하전달 효율을 향상시켰고, 각 전하펌프단 마다 Oscillation 주기를 줄일 목적으로 Distributed Clock Driver인 Inverter 4개를 추가하여 펌핑전류(Pumping Current)를 증가시켰다. 그리고 전하전달 트랜지스터의 게이트단에 프리차지회로 (Precharge Circuit)를 두어 대기모드진입 시 펌핑된 전하를 방전하지 못하고 고전압을 유지하여 소자의 신뢰성을 떨어트리는 문제를 해결하였다. 모의실험결과 펌핑전류, 펌핑효율(Pumping Efficiency), 파워효율(Power Efficiency) 모두 향상된 것을 확인하였고, $0.18{\mu}m$ Triple-Well 공정을 이용하여 Layout 하였다.

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선택적 매치라인 충전기법에 사용되는 고성능 매치라인 감지 증폭기 설계 (Design of a High-Performance Match-Line Sense Amplifier for Selective Match-Line charging Technique)

  • 최지훈;김정범
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.769-776
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    • 2023
  • 본 논문에서는 저 전력 CAM(: Content Addressable Memory)을 위한 MLSA(: Match-line Sense Amplifier)를 설계하였다. 설계한 회로는 MLSA와 사전충전 (precharge) 제어기를 통해 선택적 매치라인 충전기법으로 CAM 동작 중 미스매치 상태에서 발생하는 전력 소모를 감소시켰고, 검색동작 중 미스매치가 발생했을 때 사전 충전을 조기 종료시킴으로써 단락 전류로 인한 전력 소모를 추가적으로 감소시켰다. 기존 회로와 비교했을 때, 전력 소모와 전파 지연 시간이 6.92%, 23.30% 감소하였고, PDP(: Product-Delay-Product)와 EDP(: Energy Delay Product)가 29.92%, 52.31% 감소하는 우수한 성능을 보였다. 제안한 회로는 TSMC 65nm CMOS 공정을 사용하여 구현되었으며 SPECTRE 시뮬레이션을 통해 그 타당성을 입증하였다.

Design of Connectivity Test Circuit for a Direct Printing Image Drum

  • Jung, Seung-Min
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제6권1호
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    • pp.43-46
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    • 2008
  • This paper proposes an advanced test circuit for detecting the connectivity between a drum ring of laser printer and PCB. The detection circuit of charge sharing is proposed, which minimizes the influences of internal parasitic capacitances. The test circuit is composed of precharge circuit, analog comparator, level shifter. Its functional operation is verified using $0.6{\mu}m$ 3.3V/40V CMOS process parameter by HSPICE. Access time is100ns. Layout of the drum contact test circuit is $465{\mu}m\;{\times}\;117{\mu}m$.

다중 위상검출기를 갖는 전하 펌프 PLL의 최적 설계에 관한 연구 (A Study on the Optimum Design of the Charge Pump PLL with Multi-PFD)

  • 장영민;강경;우영신;성만영
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.271-274
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    • 2001
  • In this paper, we propose a charge pump phase-locked loop (PLL) with multi-PFD which is composed of a sequential phase frequency detector(PFD) and a precharge PFD. When the Phase difference is within - $\pi$$\pi$ , operation frequency can be increased by using precharge PFD. When the phase difference is larger than │ $\pi$ │, acquisition time can be shorten by the additional control circuit with increased charge pump current. Therefore a high frequency operation, a fast acquisition and an unlimited error detection range can be achieved.

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고 Testability를 위한 Domino CMOS회로의 설계 (On Designing Domino CMOS Circuits for High Testability)

  • 이재민;강성모
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.401-417
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    • 1994
  • 본 논문에서는 논리 모니터링 방식에 의해 stuck-at(s-at)고장, stuck-open(s-op)고장 및 stuck on(s-on) 고장을 검출하기 위한 Domino CMOS회로의 테스트용이화 셀계기법을 제안한다. Domino CMOS게이트내 nMOS트랜지스터들의 s-op고장과 s-on고장을 검출하기 위하여 한개의 pMOS 트랜지스터를 부가하고 단일 게이트 및 다단 Domino CMOS회로내 인버어터의 pMOS트랜지스터 s-on 고장을 검출하기 위해서 한개의 nMOS트랜지스터를 부가한가. 부가된 트랜지스터는 Domino CMOS를 테스트 모드에서 pseudo nMOS회로로 동작하도록 만든다. 따라서 일반 domino CMOS회로의 테스트 시 회로지연에 의한 오동작을 방지하는 선충전(precharge phase)과 논리결정(evaluation phase)의 이상(two-phase)동작을 필요로 하지 않아 테스트 시간과 테스트 생성의 복잡도를 줄일 수 있게 된다. 제안된 회로에서는 대부분의 고장들이 단일 테스트 패턴에 의해 검출되는데 이에따라 경로지연이나 타임스큐, 전하재분배 및 그리치 등에 의해 테스트가 무효화되는 것을 피할 수 있으며 테스트 패턴 생성을 위하여 기존의 자동 테스트패턴생성기(ATPG)를 이용할 수 있는 장점을 갖는다.

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Printed CMOS 공정기술을 이용한 MASK ROM 설계 (MASK ROM IP Design Using Printed CMOS Process Technology)

  • 장지혜;하판봉;김영희
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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    • pp.788-791
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    • 2010
  • 본 논문에서는 인쇄공정기술로써 ETRI $0.8{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 수동형 인쇄 RFID 태그칩용 64bit ROM을 설계하였다. 먼저 태그 칩의 제작단가를 줄이기 위하여 기존 실리콘 기반의 복잡한 리소그래피 공정을 사용하지 않고 게이트 단자인 폴리 층을 프린팅 기법 중 하나인 임프린트 공정을 사용하여 구현하였다. 그리고 �弼壅� ROM 셀 회로는 기존 ROM 셀 회로의 NMOS 트랜지스터대신에 CMOS 트랜스미션 게이트를 사용함으로써 별도의 BL 프리차지 회로와 BL 감지 증폭기가 필요 없이 출력 버퍼만으로 데이터를 읽어낼 수 있도록 하였다. $0.8{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 설계된 8 행 ${\times}$ 8 열의 어레이를 갖는 64b ROM의 동작전류는 $9.86{\mu}A$이며 레이아웃 면적은 $311.66{\times}490.59{\mu}m^2$이다.

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웨이브 파이프라인 클럭 제어에 의한 1V-2.7ns 32비트 자체동기방식 병렬처리 덧셈기의 설계 (1V-2.7ns 32b self-timed parallel carry look-ahead adder with wave pipeline dclock control)

  • 임정식;조제영;손일헌
    • 전자공학회논문지C
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    • 제35C권7호
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    • pp.37-45
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    • 1998
  • A 32-b self-timed parallel carry look-ahead adder (PCLA) designed for 0.5.mum. single threshold low power CMOS technology is demonstrated to operate with 2.7nsec delay at 8mW under 1V power supply. Compared to static PCLA and DPL adder, the self-timed PCLA designed with NORA logic provides the best performance at the power consumption comparable to other adder structures. The wave pipelined clock control play a crucial role in achieving the low power, high performance of this adder by eliminating the unnecessary power consumption due to the short-circuit current during the precharge phase. Th enoise margin has been improved by adopting the physical design of staic CMOS logic structure with controlled transistor sizes.

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1.5V 256kb eFlash 메모리 IP용 저면적 DC-DC Converter 설계 (Design of Low-Area DC-DC Converter for 1.5V 256kb eFlash Memory IPs)

  • 김영희;김홍주;하판봉
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.144-151
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    • 2022
  • 본 논문에서는 배터리 응용을 위해 저면적 DC-DC 변환기를 갖는 1.5V 256kb eFlash 메모리 IP를 설계하였다. 저면적 DC-DC 변환기 설계를 위해서 본 논문에서는 단위 전하펌프 회로에서 펌핑 노드의 전압을 VIN 전압으로 프리차징해주는 회로인 크로스-커플드 (cross-coupled) 5V NMOS 트랜지스터 대신 5V NMOS 프리차징 트랜지스터를 사용하였고, 펌핑 노드의 부스팅된 전압을 VOUT 노드로 전달해주는 트랜지스터로 5V 크로스-커플드 PMOS 트랜지스터를 사용하였다. 한편 5V NMOS 프리차징 트랜지스터의 게이트 노드는 부스트-클록 발생기 회로를 이용하여 VIN 전압과 VIN+VDD 전압으로 스윙하도록 하였다. 그리고 펌핑 커패시터의 한쪽 노드인 클록 신호를 작은 링 발진 (ring oscillation) 주기 동안 full VDD로 스윙하기 위해 각 단위 전하펌프 회로마다 로컬 인버터 (local inverter)를 추가하였다. 그리고 지우기 모드 (erase mode)와 프로그램 모드 (program mode)에서 빠져나와 대기 (stand-by) 상태가 될 때 부스팅된 전압을 VDD 전압으로 프리차징해주는 회로를 사용하는 대신 HV (High-Voltage) NMOS 트랜지스터를 사용하여 VDD 전압으로 프리차징 하였다. 이와같이 제안된 회로를 DC-DC 변환기 회로에 적용하므로 256kb eFLASH IP의 레이아웃 면적은 기존 DC-DC 변환기 회로를 사용한 경우보다 6.5% 정도 줄였다.

Design of Multi-time Programmable Memory for PMICs

  • Kim, Yoon-Kyu;Kim, Min-Sung;Park, Heon;Ha, Man-Yeong;Lee, Jung-Hwan;Ha, Pan-Bong;Kim, Young-Hee
    • ETRI Journal
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    • 제37권6호
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    • pp.1188-1198
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    • 2015
  • In this paper, a multi-time programmable (MTP) cell based on a $0.18{\mu}m$ bipolar-CMOS-DMOS backbone process that can be written into by using dual pumping voltages - VPP (boosted voltage) and VNN (negative voltage) - is used to design MTP memories without high voltage devices. The used MTP cell consists of a control gate (CG) capacitor, a TG_SENSE transistor, and a select transistor. To reduce the MTP cell size, the tunnel gate (TG) oxide and sense transistor are merged into a single TG_SENSE transistor; only two p-wells are used - one for the TG_SENSE and sense transistors and the other for the CG capacitor; moreover, only one deep n-well is used for the 256-bit MTP cell array. In addition, a three-stage voltage level translator, a VNN charge pump, and a VNN precharge circuit are newly proposed to secure the reliability of 5 V devices. Also, a dual memory structure, which is separated into a designer memory area of $1row{\times}64columns$ and a user memory area of $3rows{\times}64columns$, is newly proposed in this paper.

노이즈 면역을 향상시킨 플립플롭 (A Flipflop with Improved Noise Immunity)

  • 김아름;김선권;이현중;김수환
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제48권8호
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    • pp.10-17
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    • 2011
  • 휴대용 전자 기기 수요가 증가하면서 저전력 회로에 대한 관심이 커지고 있다. 이와 더불어 프로세서 데이터 패스의 폭이 넓어지고, 파이프라인의 단계가 많아짐에 따라, 사용되는 플립플롭의 수가 증가하였다. 그로 인해 플립플롭의 전력 소모 및 성능이 전체 시스템에 미치는 영향이 커졌다. 또한, 반도체 공정 스케일이 점점 줄면서, 공급 전압과 문턱 전압이 감소되었고 이로 인해 노이즈가 회로에 미치는 영향이 커지고 있다. 본 논문에서는 노이즈 면역을 향상시키면서도 저전력 시스템에 사용할 수 있는 플립플롭을 제안하고자 한다. 제안한 회로는 1.2V에서 동작하는 65nm CMOS 공정으로 구현하였다.