• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권6호
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• pp.9-17
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• 2006

SoC(System-On-Chip) 시스템에서 초 저전력 시스템을 구현하기 위한 dynamic voltage and frequency scaling (DVFS)알고리즘에 사용될 시스템 버스의 다중 코어 전압 레벨을 생성해주는 새로운 다계층(multi-level) 코어 전압용 high-speed level up/down Shifter 회로를 제안한다. 이 회로는 내부 회로군과 외부 회로군 사이에서 서로 다른 전압레벨을 조정 접속하는 I/O용 level up/down shifter interface 회로로도 동시에 사용된다. 제안하는 회로는 인터페이스 접속에서 불가피하게 발생하는 속도감쇄와 Duty Ratio 불안정 문제를 최소화하는 장점을 갖고 있다. 본 회로는 500MHz의 입력 주파수에서 $0.6V\sim1.6V$의 다중 코어 전압을 각 IP들에서 사용되는 전압레벨로, 또는 그 반대의 동작으로 서로 Up/Down 하도록 설계하였다 그리고 제안하는 I/O 용 회로의 level up shifter는 500MHz의 입력 주파수에서 내부 코어 용 level up shifter의 출력전압인 1.6V를 I/O 전압인 1.8V, 2.5V, 3.3V로 전압레벨을 상승 하도록 설계하였으며, level down shifter는 반대의 동작으로 1Ghz의 입력 주파수에서 동작하도록 설계하였다. 시뮬레이션 및 결과는 $0.35{\mu}m$ CMOS Process, $0.13{\mu}m$ IBM CMOS Process 와 65nm CMOS model 변수를 이용한 Hspice를 통하여 검증하였다. 또한, 제안하는 회로의 지연시간 및 파워소모 분석과 동작 주파수에 비례한 출력 전압의 Duty ratio 왜곡에 대한 연구도 하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제11권1호
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• pp.125-134
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• 2016

We propose an efficient high voltage level shifter for a high side Buck converter driving a light-emitting diode (LED) lamp. The proposed circuit is comprised of a low voltage pulse width modulation (PWM) signal driver, a coupling capacitor, a resistor, and a diode. The proposed method uses a property of a PWM signal. The property is that the signal repeatedly transits between a low and high level at a certain frequency. A low voltage PWM signal is boosted to a high voltage PWM signal through a coupling capacitor using the property of the PWM signal, and the boosted high voltage PWM signal drives a p-channel metal oxide semiconductor (PMOS) transistor on the high side Buck converter. Experimental results show that the proposed level shifter boosts a low voltage (0 to 20 V) PWM signal at 125 kHz to a high voltage (370 to 380 V) PWM signal with a duty ratio of up to 0.9941.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권9호
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• pp.49-57
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• 2009

본 연구에서는 상위 수준 합성에서 시간 제약과 하드웨어 제약을 동시에 고려하여 에너지 소모를 최소로 줄이는 다중 전압스케줄링 방법을 개발하였다. 기존의 다중 전압 스케줄링에서는 임계 경로에 있는 연산에 대해 높은 전압을 할당하고, 임계 경로에 있지 않은 연산에 대해서는 낮은 전압을 할당하는 방법을 주로 사용하였다. 우리는 다중 전압 리스트 스케줄링을 기반으로 simulated annealing기법을 적용하여 임계 경로상의 연산인지와 관계없이 자유롭게 여러 전압을 할당하여 최적화함으로서 저전력 스케줄링 결과를 얻을 수 있었다. 계산 시간 제한에 여유가 있을 때에는 전반적으로 낮은 전압을 사용하여 에너지 소모를 더욱 낮출 수 있다. 그리고 후처리 과정을 통해 추가의 에너지 감소를 얻을 수 있었다. 경우에 따라, 전압 level shifter 수를 줄일 필요가 있으므로 비용 함수에 가중치를 줄 수 있도록 하였다. 예를 들어, level shifter 에너지 소모에 6배의 가중치를 주면, 전압 level shifter 수는 약 24%, shifter 에너지 소모는 약 20% 정도 감소한다. 이를 이용하여 전체 에너지 소모와 level shifter 사용횟수의 tradeoff가 가능하다.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2004년도 Asia Display / IMID 04
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• pp.1015-1018
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• 2004

We proposed a new cross-coupled level shifter circuit using low temperature poly-Si(LTPS) TFT. The proposed level shifter can operate on low input voltage in spite of low mobility and widely varying high threshold voltage of LTPS TFT. Also, the proposed level shifter operates at high frequency and reduces power consumption for having fast rising and falling time and shortening period flowing short-circuit currents.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.747-750
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• 2005

In this paper, we propose a new level shifter circuit for reducing power consumption. The concept of the proposed level shifter is to use capacitive coupling effect to reduce short circuit current. The power consumption of the proposed level shifter is reduced up to 50%, compared to the conventional level shifter. Especially the proposed level shifter circuit works well with low temperature poly-Si (LTPS) TFTs. It can operate on low input voltage even with low-mobility, high and widely-varying threshold voltage of LTPS TFT.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.657-658
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• 2006

A Novel level-shifter circuit for Display Panel Driver is presented. A Proposed level-shifter is for the high speed and high-voltage driving capability. In order to achieve this purpose, the proposed level-shifter restricts and separates the Vgs of the output driver's pull-up PMOS and pull-down NMOS with Zener diode. And a speed-up PMOS transistor is introduced to reduce delay. The control signal of speed-up PMOS was designed by bootstrapping method to minimize the gate to source (Vgs) voltage to avoid Vgs breakdown.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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• pp.525-526
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• 2008

This paper proposes a new high-speed level shifter using a special high voltage device with low threshold voltage. Also, novel low voltage swing method is proposed. The high voltage device is a standard LDMOS(Laterally Diffused MOS) device in a $0.18{\mu}m$ CMOS process without adding extra mask or process step to realize it. A level shifter uses 5V LDMOSs as voltage clamps to protect 1.8V NMOS switches from high voltage stress the gate oxide. Also, level-up transition from 1.8V to 5V takes only 1.5ns in time. These circuits do not consume static DC power, therefore they are very suitable for low-power and high-speed interfaces in the deep sub-quarter-micron CMOS technologies.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.479-484
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• 2016

본 논문은 Daisy Chain 구조의 CVM(:Cell Voltage Monitoring) 시스템에서, 다양한 DC Level을 갖는 Master IC와 Slave IC 사이에 명령 Data 신호의 전달을 가능하게 해주는 DC Level Shifter 설계를 소개한다. 설계한 회로는 래치 구조가 적용되어 고속 동작이 가능하고, 출력단의 Transmission Gate를 통하여 다양한 DC Level이 출력되도록 설계하였다. 시뮬레이션 및 측정 결과, 0V에서 30V까지의 DC Level 변화에 따른 제어 및 Data 신호의 전달을 확인하였다. Delay Time 오차는 약 170ns가 측정되었지만, 측정 Probe의 Capacitance 성분 및 측정 Board의 영향을 고려하면, 무시할 수 있을 정도의 오차로 간주된다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제9권4호
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• pp.1137-1144
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• 2014

A parallel-feeding AC traction power system increases the power supply capacity and decreases voltage fluctuations, but the circulating power flow caused by the phase difference between the traction substations prevents the system from being widely used. A circuit analysis shows that the circulating power flow increases almost linearly as the phase difference increases, which adds extra load to the system and results in increased power dissipation and load unbalance. In this paper, we suggest a phase shifter for the parallel-feeding AC traction power system. The phase shifter regulates the phase difference and the circulating power flow by injecting quadrature voltage which can be obtained directly from the Scott-connection transformer in the traction substation. A case study involving the phase shifter applied to the traction power system of a Korean high-speed rail system shows that a three-level phase shifter can prevent circulating power flow while the phase difference between substations increases up to 12 degrees, mitigate the load unbalance, and reduce power dissipation.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제33권2호
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• pp.201-208
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• 2001

The high power RF transmission line components are required for transmitting MW level RF power continuously in RF heating and current drive system which heat the plasma and produce plasma current in fusion reactor The liquid stub and phase shifter is proposed as the superior to the conventional stub and phase shifter. Experimental results show that they are reliable and easy to operate compared to the conventional stub and phase shifter. There is no distortion of reflected power during the raising of the liquid level. RF breakdown voltage is over 40kV. Temperature increment of the liquid is expected not to be severe. These results verify that the liquid stub and phase shifter can be used reliably in the high power continuous RF facilities.