• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권3호
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• pp.60-68
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• 2009

본 논문에서는 HDTV와 같이 고해상도 및 고속의 동작을 동시에 요구하는 고화질 영상시스템 응용을 위한 10비트 200MS/s 65nm CMOS ADC를 제안한다. 제안하는 ADC는 고속 동작에서 저 전력 소면적 구현에 적합한 4단 파이프라인 구조를 기반으로 설계되었으며, 입력단 SHA 회로에서는 1.2V의 낮은 단일 전원 전압에서도 높은 입력 신호를 처리하기 위해 4개의 커패시터를 기반으로 설계하여 $1.4V_{p-p}$의 입력 신호를 ADC 내부 회로에서는 $1.0V_{p-p}$으로 낮추어 사용할 수 있도록 하였다. 또한 높은 전압이득을 갖는 증폭기를 필요로 하는 SHA와 MDAC1은 출력 임피던스가 감소하는 65nm CMOS 공정의 제약 사항을 극복하기 위해 통상적인 2단 증폭기 대신 3단 증폭기 구조를 기반으로 설계하였으며 200MS/s 높은 동작 속도를 고려하여 RNMC 및 multipath 주파수 보상기법을 추가하여 설계하였다. 전력 소모 최소화를 위해 스위치 기반의 바이어스 전력최소화 기법을 sub-ranging flash ADC에 적용하였고, 기준 전류 및 전압 발생기를 온-칩으로 집적하는 동시에 외부에서도 인가할 수 있도록 하여 시스템 응용에 따라 선택적으로 사용할 수 있도록 하였다. 제안하는 시제품 ADC는 65nm CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 DNL 및 INL은 10비트 해상도에서 각각 최대 0.19LSB, 0.61LSB 수준을 보이며, 동적 성능으로는 150MS/s와 200MS/s의 동작 속도에서 각각 54.4dB, 52.4dB의 SNDR과 72.9dB 64.8dB의 SFDR을 보여준다. 시제품 ADC의 칩 면적은 $0.76mm^2$이며, 1.2V 전원 전압과 200MS/s의 동작 속도에서 75.6mW의 전력을 소모한다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.87-96
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• 2019

Low power issue is one of the most critical problems in the Internet of Things (IoT), which are powered by battery. To solve this problem, various approaches have been presented so far. In this paper, we propose a method to reduce the power consumption by reducing the numbers of accesses into the flash memory consuming a large amount of power for on-chip software execution. Our approach is based on using cooperative logging structure to distribute the sampling overhead in single sensor node to adjacent nodes in case of rare-event applications. The proposed algorithm to identify event occurrence is newly introduced with negative feedback method by observing difference between past data and recent data coming from the sensor. When an event with need of flash access is determined, the proposed approach only allows access to write the sampled data in flash memory. The proposed event detection algorithm (EDA) result in 30% reduction of power consumption compared to the conventional flash write scheme for all cases of event. The sampled data from the sensor is first traced into the random access memory (RAM), and write access to the flash memory is delayed until the page buffer of the on-chip flash memory controller in the micro controller unit (MCU) is full of the numbers of the traced data, thereby reducing the frequency of accessing flash memory. This technique additionally reduces power consumption by 40% compared to flash-write all data. By sharing the sampling information via LoRa channel, the overhead in sampling data is distributed, to reduce the sampling load on each node, so that the 66% reduction of total power consumption is achieved in several IoT edge nodes by removing the sampling operation of duplicated data.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권3호
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• pp.75-85
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• 2009

본 논문에서는 two-carrier W-CDMA 응용과 같이 고해상도, 저전력 및 소면적을 동시에 요구하는 3G 통신 시스템 응용을 위한 13비트 100MS/s 0.13um CMOS ADC를 제안한다. 제안하는 ADC는 4단 파이프라인 구조를 사용하여 고해상도와 높은 신호처리속도와 함께 전력 소로 및 면적을 최적화하였다. 입력 단 SHA 회로에는 면적 효율성을 가지멸서 고속 고해상도로 동작하는 게이트-부트스트래핑 회로를 적용하여 1.0V의 낮은 전원 전압동작에서도 신호의 왜곡없이 Nyquist 대역 이상의 입력 신호를 샘플링할 수 있도록 하였다. 입력 단 SHA 및 MDAC에는 낮은 임피던스 기반의 캐스코드 주파수 보상 기법을 적용한 2단 증폭기 회로를 사용하여 Miller 주파수 보상 기법에 비해 더욱 적은 전력을 소모하면서도 요구되는 동작 속도 및 안정적인 출력 조건을 만족시키도록 하였으며, flash ADC에 사용된 래치의 경우 비교기의 입력 단으로 전달되는 킥-백 잡음을 줄이기 위해 입력 단과 출력 노드를 클록 버퍼로 분리한 래치 회로를 사용하였다. 한편, 제안하는 시제품 ADC에는 기존의 회로와는 달리 음의 론도 계수를 갖는 3개의 전류만을 사용하는 기준 전류 및 전압 발생기를 온-칩으로 집적하여 잡음을 최소화하면서 시스템 응용에 따라 선택적으로 다른 크기의 기준 전압 값을 외부에서 인가할 수 있도록 하였다. 제안하는 시제품 ADC는 0.13um 1P8M CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 DNL 및 INL은 13비트 해상도에서 각각 최대 0.70LSB, 1.79LSB의 수준을 보이며, 동적 성능으로는 100MS/s의 동작 속도에서 각각 최대 64.5dB의 SNDR과 78.0dB의 SFDR을 보여준다. 시제품 ADC의 칩 면적은 $1.22mm^2$이며, 1.2V 전원 전압과 100MS/s의 동작 속도에서 42.0mW의 전력을 소모하여 0.31pJ/conv-step의 FOM을 갖는다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2004년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.533-536
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• 2004

In this paper, CMOS A/D converter with 10bit 32MSPS at 3.3V is designed for HPNA 2.0. In order to obtain the resolution of 10bit and the character of high-speed operation, we present multi-stage type architecture. That consist of sample and hold(S&H), 4bit flash ADC and 4bit Multiplier D/A Converter (MADC) also the Overflow and Underflow for timing error correct of Digital Correct ion Logic (DCL). The proposed ADC is based on 0.35um 3-poly 5-metal N-well CMOS technology. and it consumes 130mW at 3.3V power supply.

• 전자공학회논문지B
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• 제31B권4호
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• pp.30-39
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• 1994

A 1-chip high quality binarizing VLSI image processor (which has 8 bit ADC. 6 bit flash ADC, 15K standard cell, and 1K word ROM) based on 10 MIPS 16 bit DSP is implemented for FAX. This image processor(IP) performs image pre-processing. image quality improvement in copying and sending mode, and mixed image processing based on the fuzzy theory. And smoothing in sub-scan direction is applied for normal receiving mode data so the received data is enhanced like fine mode data. Each algorithm is processed with the same type of image processing window and 2-D image processing is implemented with a 1-D line buffer. The fabricated chip is applied to a FAX machine and image quality improvement is verified.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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• pp.473-473
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• 2000

This paper presents the 2-bit parallel algorithmic ADC using current mode for parallel method algorithm. It is operated by parallel conversion, 2-bit at each moment, and increase bit numbers by serial connection. The circuit operates in current mode. The comparison ratio can be controlled while working under mode operation. The circuit design used 0.8 ${\mu}{\textrm}{m}$ CMOS technology which capable to convert 2-bit in 50 ns, power consumed 0.786 nW, with input current 0-50 mA from 3V single supply. From simulation testing, the conversion rate is much faster than other method.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제27권5호
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• pp.203-209
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• 2006

The aim of this study is to investigate the feasibility of ex vivo MR diffusion tensor imaging technique in order to observe the diffusion-contrast characteristics of human gastric tissues. On normal and pathologic gastric tissues, which have been fixed in a polycarbonate plastic tube filled with 10% formalin solution, laboratory made 3D diffusion tensor Turbo FLASH pulse sequence was used to obtain high resolution MR images with voxel size of $0.5{\times}0.5{\times}0.5mm^3\;using\;64{\times}32{\times}32mm^3$ field of view in conjunction with an acquisition matrix of $128{\times}64{\times}64$. Diffusion weighted- gradient pulses were employed with b values of 0 and $600s/mm^2$ in 6 orientations. The sequence was implemented on a clinical 3.0-T MRI scanner(Siemens, Erlangen, Germany) with a home-made quadrature-typed birdcage Tx/Rx rf coil for small specimen. Diffusion tensor values in each pixel were calculated using linear algebra and singular value decomposition(SVD) algorithm. Apparent diffusion coefficient(ADC) and fractional anisotropy(FA) map were also obtained from diffusion tensor data to compare pixel intensities between normal and abnormal gastric tissues. The processing software was developed by authors using Visual C++(Microsoft, WA, U.S.A.) and mathematical/statistical library of GNUwin32(Free Software Foundation). This study shows that 3D diffusion tensor Turbo FLASH sequence is useful to resolve fine micro-structures of gastric tissue and both ADC and FA values in normal gastric tissue are higher than those in abnormal tissue. Authors expect that this study also represents another possibility of gastric carcinoma detection by visualizing diffusion characteristics of proton spins in the gastric tissues.

• 센서학회지
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• 제14권4호
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• pp.272-277
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• 2005

A CMOS active pixel sensor has been designed and fabricated using standard 2-poly and 4-metal $0.35{\mu}m$ CMOS processing technology. The CMOS active pixel sensor has been made up of a unit pixel having a highly sensitive PMOSFET photo-detector and electronic shutters that can control the light exposure time to the PMOSFET photo-detector, correlated-double sampling (CDS) circuits, and an 8-bit two-step flash analog to digital converter (ADC) for digital output. This sensor can obtain a stable photo signal in a wide range of light intensity. It can be realized with a special function of an electronic shutter which controls the light exposure-time in the pixel. Moreover, this sensor had obtained the digital output using an embedded ADC for the system integration. The designed and fabricated image sensor has been implemented as a $128{\times}128$ pixel array. The area of the unit pixel is $7.60{\mu}m{\times}7.85{\mu}m$ and its fill factor is about 35 %.

• 전기전자학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.52-57
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• 2015

커패시턴스 용량의 변화를 측정할 수 있는 박막 Si3N4 캔틸레버 센서 어레이를 이용한 질병진단 시스템을 설계하고 구현하였다. 시스템은 32 비트 RISC 프로세서, 메모리, 버스, 통신용 IP, ADC, LCD 디스플레이로 구성되어 있다. 10개 내외의 마커를 이용하여 수십 개의 마커를 사용했을 경우와 같은 정확도를 얻을 수 있는 마커선정 방법을 제안한다. 개발된 진단기의 커패시턴스 분해능은 1fF 이하이고, 트롬빈 10nM 까지 감지할 수 있다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제27권11호
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• pp.126-134
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• 1990

CMOS VLSI 기술에서 고속으로 데이타를 인식하기 위해서는 비교적 낮은 전달 콘덕턴스와 MOS 소자 장치들의 불균형을 극복하는 것이 중요하다. 그러나 CMOS 소자들의 한계 때문에 VLSI 회로설계는 일반적으로 CMOS 동작에 알맞도록 바이폴라 A/D(analog-to-digital)변환기가 사용되었다. 또한 파이프라인으로 종속 연결된 RSA에 의하여 전압 비교가 이뤄지는 VLSI CMOS 비교기를 설계하였다. 따라서 본 논문에서는 파이프라인으로 연결된 CMOS 비교기와 병합한 A/D 변환기를 설계하였다.