• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.51-54
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• 2000

This paper presents an efficient method for estimating maximum simultaneous switching noise(SSN) of ground interconnection networks in CMOS systems. For the derivation of maximum SSN expression we use ａ-power law MOS model and an iterative method to reduce error that may occur due to the assumptions used in the derivation process. The accuracy of the proposed method is verified by comparing the results with those of previous researches and HSPICE simulations under the present process parameters and environmental conditions. Our method predicts the maximum SSN values more accurately as compared to existing approaches even in more practical cases such that there exist some of output drivers not in transition.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제7권4호
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• pp.235-240
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• 2007

A current-balancing segmented group-inverting transmitter is presented for multi-Gb/s single-ended parallel links. With an additional increase of 4 pins, 16-bit data is efficiently encoded to 20 pins to achieve the current balancing and eliminate the simultaneous switching noise. Since the proposed coding is a simple inversion-or-not transformation of pre-defined groups of binary data, it can be implemented with simplified logic circuits. The transmitter is designed with a $0.18{\mu}m$ CMOS technology, and simulated eye diagrams at 5Gb/s show dramatic improvements in signal integrity.

• ETRI Journal
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• 제31권2호
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• pp.201-208
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• 2009

This paper proposes a spiral-shaped power island structure that can effectively suppress simultaneous switching noise (SSN) when the power plane drives high-speed integrated circuits in a small area. In addition, a new technique is presented which greatly improves the resonance peaks in a stopband by utilizing ${\lambda}$/4 open stubs on a conventional periodic electromagnetic bandgap (EBG) power plane. Both proposed structures are simulated numerically and experimentally verified using commercially available 3D electromagnetic field simulation software. The results demonstrate that they achieve better SSN suppression performance than conventional periodic EBG structures.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2000년도 2nd Korea-Japan Advanceed Semiconductor Packaging Technology Seminar
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• pp.131-175
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• 2000

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.933-939
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• 2008

본 논문에서는 고속 디지털 회로에서 발생하는 SSN(Simultaneous Switching Noise)을 억제하기 위한 자성 재료가 적용된 복합형 EBG(Electromagnetic Bandgap) 구조의 전원면을 제안하였다. 제안된 EBG 구조는 정사각형 패치와 나선형 선로로 구성된 단위 셀이 주기적으로 연결되어 있으며, 자성 재료는 EBG 구조의 단위 셀 위에 국부적으로 적용되었다. 자성 재료의 투자율 실수 성분은 EBG 단위 셀 사이의 유효 인덕턴스를 중가시켜 밴드갭을 낮은 주파수로 이동시키고, 자성 손실 특성을 갖는 허수 성분은 단위 셀 사이에서 야기되는 기생 LC 공진의 피크값을 낮춘다. 그 결과 제안된 구조는 기존 EBG 구조에 비해 낮은 차단 주파수 특성을 가지며, -30 dB 저지 대역을 기준으로 175 MHz에서 7.7 GHz까지 넓은 억제 대역폭을 나타냈다. 제안된 구조는 전원 무결성 개선 및 EBG 전원면 소형화에 크게 기여할 것으로 기대된다.

• 한국ITS학회:학술대회논문집
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• 한국ITS학회 2007년도 제6회 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.334-337
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• 2007

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권1호
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• pp.71-80
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• 2004

본 논문에서는 집적회로 패키지에 기인한 노이즈를 해석할 수 있는 새로운 SSN모델을 보인다. 기존의 디커플링 커패시터를 고려하지 않은 회로모델은 과도하게 SSN을 예측한다는 것을 보였으며, 디커플링 커패시터가 포함된 패키지 회로모델을 통하여 새로운 SSN 모델을 제안하였다. 새롭게 제안된 SSN 모델은 0.18um공정(TSMC 0.18um공정)을 사용하여 다양한$\cdot$회로설계 변수(입력상승시간, 패키지 인덕턴스 및 동시 스위칭 개수)의 변화에 따라 HSPICE 시뮬레이션과 정확히($5\%$ 이내에서) 일치한다는 것을 검증하였다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제6권1호
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• pp.62-70
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• 2006

This paper presents a new power plane design method incorporating a single geometry derived from a unit cell of photonic bandgap(PBG) structure. This method yields constantly wide suppression of parallel plate resonances from 0.9 GHz to 4.2 GHz and is very efficient to eliminate PCB resonances in a specified frequency region to provide effective suppression of simultaneous switching noise(SSN). It is shown that with only two cells the propagation of unwanted high frequency signals is effectively suppressed, while it could provide continuous return signal path. The measured results agree very well with theoretically predicted ones, and confirm that proposed method is effective for reducing EMI, with measured near-field distribution. The proposed topology is suitable for design of high speed digital system.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.206-212
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• 2007

본 논문에서는 넓은 영역에서 GBN/SSN 억제 특성을 보이는 이종 셀 EBG 구조를 이용한 새로운 전원면 구조를 제안하였다. 제안된 구조는 -30 dB 이하의 삽입 손실로 정의되는 저지 대역이 GBN의 에너지가 집중적으로 분포하는 수 백 MHz에서 시작하며 약 7.9 GHz의 넓은 대역폭을 갖는다. 본 구조의 특징은 인덕턴스를 강화하는 나선형 연결 선로와 분산적 LC 회로의 주기를 줄이는 이종 셀을 추가한 것이다. 그 결과 -30 dB 저지 대역의 저주파에서의 차단 주파수가 낮아짐은 물론 대역폭이 넓어진 특성을 보였다. 또한, 전원면과 접지면 사이의 구조적 공진 모드가 현격히 억제되었으며 평행판 도파관에 비해 낮은 EMI 특성을 보였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제9권1호
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• pp.29-36
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• 2009

Power supply noise is fundamentally caused by large current peaks. Since large current peaks are induced by simultaneous switching of many circuit elements, power supply noise can be minimized by deliberate clock scheduling which utilizes nonzero clock skew. In this paper, nonzero skew clock scheduling is used to avoid the large peak current and consequently reduce power supply noise. While previous approaches require extra characterization efforts to acquire current waveform of a circuit, we approximate it only with existing cell library information to be easily adapted to conventional design flow. A simulated annealing based algorithm is performed, and the peak current values are estimated for feasible clock schedules found by the algorithm. The clock schedule with the minimum peak current is selected for a solution. Experimental results on ISCAS89 benchmark circuits show that the proposed method can effectively reduce the peak current.