• 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.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.62-74
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• 2008

본 논문에서는 전파천문용으로 사용하기 위한 대칭형 디지털 필터 코어의 설계를 제안한다. 본 논문에서는 Xilinx사의 Virtex-4 SX55 모델의 FPGA칩을 기반으로 한국우주전파관측망(Korean VLBI Network; KVN)의 자료획득시스템에서 요구하는 FIR 필터 코어의 기능을 VHDL 코드로 설계하였다. 본 논문에서 설계한 디지털 필터는 디지털 필터계수를 공유하여 시스템의 효율을 증대시킨 대칭형 구조(Symmetric Structure)를 갖는다. 대칭구조의 디지털 필터(Symmetric FIR Filter Unit; SFFU)는 제한된 시스템 클록을 이용하여 데이터의 처리를 효과적으로 수행하기 위해 병렬처리 방법을 사용한다. 따라서 본 논문에서는 SFFU의 효율적인 설계를 위해 전체적인 IP core의 합성 및 실험에는 통합 합성 소프트웨어 ISE Foundation을 사용하였으며, GUI 환경이 뛰어난 core generator를 활용하였다. 설계한 디지털 필터 코어의 합성 결과, 최대 동작 주파수는 260MHz를 약간 상회하는 수준까지 달성하였으며, 슬라이스, LUT 등의 리소스 사용량은 40% 이하임을 확인하였다 또한 Mentor Graphics사의 Modelsim 6.la 버전을 이용하여 SFFU(Symmetric FIR Filter Unit)의 시뮬레이션을 수행한 결과, 오류 없이 작동하는 것을 확인하였다. SFFU의 기능을 확인하기 위하여 추가적으로 Matlab을 이용하여 의사 신호를 이용한 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션과 설계한 디지털 FIR 필터의 비교실험결과에서 FIR 필터의 기능을 수행하고 있음을 확인할 수 있어 본 논문에서 FPGA와 VHDL을 이용하여 설계한 대칭구조의 디지털 FIR 필터의 유효성을 확인할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.96-103
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• 2006

본 논문은 고주파 단상 부스트 컨버터의 스위칭 손실을 감소시킬 수 있는 새로운 방식을 제안한다. 이것은 기존의 부스트 컨버터에 별도의 스위칭 장치를 첨가한 형태를 가진다. 원래의 고속 스위칭 장치는 변함없이 전력변환을 수행하지만, 새로이 부가된 장치는 저속으로 동작하면서 고속 스위칭 소자에 흐르는 전류의 대부분을 우회시켜 스위칭 손실을 감소시킨다. 제안된 방법의 제어시스템은 매우 간단하다. 제어기는 멀티바이브레이터, 비교기 및 AND 게이트로 구성되고, 스위칭 소자의 오프 지속시간이 멀티바이브레이터에 의해 일정하게 유지되므로 최대 스위칭 주파수는 별도의 클럭 발생기 없이 제한된다. 본 논문에서는 제안된 컨버터의 형상, 설계 등을 언급하고 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 제안된 방법의 스위칭 손실 감소, 효율향상에 관한 유효성을 입증한다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.25-32
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• 2013

고속 저전력 모바일 응용분야를 위한 1.8V 2-Gb/s scalable low voltage signaling (SLVS) 송신단을 제안한다. 제안하는 송신단은 데이터 전송을 위한 4-lane 송신단, 소스 동기 클록 방식을 위한 1-lane 송신단, 그리고 8-phase 클록 발생기로 구성된다. 제안하는 SLVS 송신단은 50 mV에서 650 mV의 출력 전압 범위를 가지며 고속 동작 모드와 저전력 모드를 제공한다. 또한, signal integrity를 개선하기 위한 출력 드라이버의 임피던스 교정 기법이 제안된다. 제안하는 SLVS 송신단은 1.8 V의 공급 전압을 가지는 0.18-${\mu}m$ 1-poly 6-metal CMOS 공정을 이용하여 구현된다. 구현된 SLVS 송신단의 데이터 jitter의 시뮬레이션 결과는 2-Gb/s의 데이터 전송속도에서 8.04 ps이다. 1-lane을 위한 SLVS 송신단의 면적과 전력소모는 각각 $422{\times}474{\mu}m^2$와 5.35 mW/Gb/s이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권7B호
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• pp.1081-1090
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• 2010

본 논문에서는 900MHz 대역 RFID 수동형 태그 전치부를 설계 및 구현하고 측정을 통해 검증하였다. 문턱전압(threshold voltage) 제거 회로 구조의 전압 체배기, 전류를 이용한 복조 회로, 온도 및 공정 보상회로를 포함한 EPC Global Class-1 Generation-2 UHF RFID 프로토콜에 만족하는 클록 발생기 구조로 주요 블록을 설계하였으며, 전력차단 회로를 추가하여 동작의 안정성에 중점을 두었다. PWM(Pulse Width Modulation)을 이용한 변조기 구조로 입력단의 용량성 임피던스 부하 변조 방식을 이용하여 변조 동작을 검증하였다. 성능 검증을 위해 평가 보드에 CPLD(Complex Programmable Logic Device)를 삽입하여 디지털 신호 처리부의 기능을 통해 기본적인 태그 명령을 처리할 수 있도록 하여 설계된 태그 칩과 더불어 전체 태그 동작을 검증하였다. 삼성 0.18um CMOS 공정을 이용하여 설계하였고, 인식거리는 1.5m내에 안정적인 동작이 가능하다. 15~100% 변조율의 신호를 복조하며, 온도 및 공정에 변화에 대해 9.6% 이하의 오차를 가진 클록을 생성하였으며, 1m 거리에서 평균 소모전력은 약 71um이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권10호
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• pp.45-51
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• 2003

본 논문에서는 2-패턴 테스트를 고려한 스캔 기반 BIST 구조를 제안한다. 제안하는 BIST는 STUMPS 구조론 기반으로 하고 있다. STUMPS 구조는 테스트 생성기로 선형 귀환 시프트 레지스터(LFSR)를 사용하고, 응답 압축기로는 다중 입력 시프트 레지스터(MISR), 그리고 다중 스캔 패스 구성에는 시프트 레지스터 래치(SRL)을 사용한다. 제안하는 BIST 구조에서는 degenerate MISR이 SRL 채널을 구성하도록 하여, STUMPS 기법에 비하여 원래 회로에 부가되는 BIST 회로의 크기를 줄이고 전체 시스템의 성능에 거의 영향을 주지 않도록 한다. 클럭 당 테스트와 스캔 당 테스트가 모두 지원되는 구조로 설계되며, 특히 스캔 당 테스트에서 스캔 데이터의 회로에 대한 영향을 억제하여 회로의 전력 소모를 크게 줄일 수 있다. ISCAS 89 벤치마크 회로에 대한 실험 결과로부터, SRL 채널 내 데이터의 해밍 거리를 고려하여 제안된 BIST가 경로 지연 고장의 검출에도 적용될 수 있음을 확인한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.1075-1082
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• 2017

본 논문에서는 새로운 해쉬 알고리듬인 SHA-3과 출력 길이 확장함수인 SHAKE256을 구현하는 해쉬 프로세서를 설계하였다. 해쉬 프로세서는 성능을 극대화하기 위해 Padder 블록, 라운드 코어 블록, 출력 블록이 블록 단계에서 파이프라인 구조로 동작한다. Padder 블록은 가변길이의 입력을 여러 개의 블록으로 만들고, 라운드 코어 블록은 on-the-fly 라운드 상수 생성기를 사용하여 SHA-3와 SHAKE256에 대응하는 해쉬 및 출력 확장 결과를 생성하며, 출력 블록은 결과 값을 호스트로 전달하는 기능을 수행한다. 해쉬 프로세서는 Xilinx Virtex-5 FPGA에서 최대 동작 속도는 220 MHz이며, SHA3-512의 경우 5.28 Gbps의 처리율을 갖는다. 프로세서는 SHA-3 와 SHAKE-256 알고리듬을 지원하므로 무결성, 키 생성, 난수 생성 등의 암호 분야에 응용이 가능하다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.110-116
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• 2016

본 논문에서는 디지털 임피던스 보정 회로와 이퀄라이저 회로를 가진 1.2V 5Gb/s SLVS 차동 송신단을 제안한다. 제안하는 송신단은 4-위상 출력 클록을 갖는 위상 고정 루프, 4-to-1 직렬변환기, 레귤레이터, 출력 드라이버, 그리고 신호보존성을 향상하기 위한 이퀄라이저 회로를 포함한다. 또한, built-in self-test를 위해 pseudo random bit sequence 발생기를 함께 구현한다. 제안하는 SLVS 송신단은 80mV에서 500mV의 차동 출력 전압범위를 지원한다. SLVS 송신단은 1.2V의 공급전압을 가지는 65nm CMOS공정을 이용하여 구현한다. 측정된 5Gb/s SLVS 송신단의 peak-to-peak 시간 지터는 46.67ps이며, 전력소모는 1.88mW/Gb/s이다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제10권1호
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• pp.85-90
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• 2012

A 40-MS/sec 10-bit pipelined analog to digital converter (ADC) with a 1.2 Vpp differential input signal is proposed. The implemented pipelined ADC consists of eight stages of 1.5 bit/stage, one stage of 2 bit/stage, a digital error correction block, band-gap reference circuit & reference driver, and clock generator. The 1.5 bit/stage consists of a sub-ADC, digital to analog (DAC), and gain stage, and the 2.0 bit/stage consists of only a 2-bit sub-ADC. A bootstrapped switch with a constant resistance is proposed to improve the linearity of the input switch. It reduces the maximum VGS variation of the conventional bootstrapped switch by 67%. The proposed bootstrapped switch is used in the first 1.5 bit/stage instead of a sample-hold amplifier (SHA). This results in the reduction of the hardware and power consumption. It also increases the input bandwidth and dynamic performance. A reference voltage for the ADC is driven by using an on-chip reference driver without an external reference. A digital error correction with a redundancy is also used to compensate for analog noise such as an input offset voltage of a comparator and a gain error of a gain stage. The proposed pipelined ADC is implemented by using a 0.18-${\mu}m$ 1- poly 5-metal CMOS process with a 1.8 V supply. The total area including a power decoupling capacitor and the power consumption are 0.95 $mm^2$ and 51.5 mW, respectively. The signal-to-noise and distortion ratio (SNDR) is 56.15 dB at the Nyquist frequency, resulting in an effective number of bits (ENOB) of 9.03 bits.

• 전자공학회논문지C
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• 제36C권2호
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• pp.54-61
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• 1999

본 논문은 무선 적외선 데이터 전송을 위한 4-Mbps 송 . 수신기 칩의 설계에 관한 것이다. 수신부는 아날로그 프런트-엔드, 클럭 복원 및 프레임 발생 회로, 복조기로 이루어져 있으며 송신부는 변조기와 발광 다이오드 구동기로 이루어져 있다. 여러 단의 증폭기로 구성된 아날로그 프런트-엔드는 DC 크기 및 오프셋 성분을 보상함으로써 다양한 적외선 송 . 수신 환경으로의 적용을 가능하게 하였다. 데이터 변. 복조는 4-Mbps 데이터 전송 방식인 4PPM (pulse position modulation) 방식을 사용하여 IrDA 규격과 호환성을 맞추었다. 설계한 $0.8-{\mu}m$ 2-poly, 2-metal CMOS 표준공정을 사용하여 제작하였으며, ${\pm}2.5V$의 전원 전압에 대하여 소비 전력은 122mW이다.