본 논문에서는 기존 전원차단회로의 공급전원 차단 복귀 시간 지연 문제를 해결하기 위하여 고속 방전 충전 스위칭 기능을 갖는 새로운 전원차단회로를 제안하였다. 제안된 전원차단회로는 공급전원 고속 차단 후 복귀(충전) 속도를 증가시키도록 설계함으로써 전자시스템의 방사선 노출 시간과 펄스 방사선이 지나간 후 정상동작하기 위한 시간을 줄였다. 하드웨어를 구현하기 전 방전 충전 시간의 시뮬레이션은 Cadence 사의 pspice tool을 이용하여 진행하였으며 소자레벨에서 DUT(Device Under Test) 보드를 제작하였다. 전원차단회로의 비교 측정은 24V용 인공위성 전자소자를 대상으로 수행되었다. 그 결과, 제안된 회로는 기존 회로에 비하여 방전속도 96.8%, 복귀속도 27.3% 향상으로 고속 기능이 구현됨을 확인하였다.
This paper introduces the design of high-speed analog- to-digital converter for high-definition TV, camcorders, portable equipments and implemented in a 0.65${\mu}{\textrm}{m}$ CMOS technology. Key circuits developed for low power and high speed A/D converter are a dynamic comparator that consumes no static power, a source follower buffered op amp that achives wide bandwidth using large input devices. The converter achieves low power dissipation of 40-mW at 3.3-V power supply. Measured performance includes 0.53 LSB of INL and 0.48 LSB of DNL while sampling at 60MHz.
본 논문에서는 다수의 병렬 입.출력 환경을 위한 높은 노이즈 마진을 갖고 있는 LVDS I/O 회로를 소개한다. 제안된 LVDS I/O회로는 송신단과 수신단으로 구성되어 있으며 송신단 회로는 차동위상 분할기와 공통모드 피드백(common mode feedback)을 가지고 있는 출력단으로 이루어져 있다. 차동위상 분할기는 SSO(simultaneous switching output) 노이즈에 의해 공급전압이 변하더라도 안정된 듀티 싸이클(duty cycle)과 $180^{\circ}$의 위상차를 가진 두 개의 신호를 생성한다. 공통모드 피로백을 가지고 있는 출력단 회로는 공급전압의 변화에 상관없이 일정한 출력전류를 생성하고 공통모드 전압(common mode voltage)을 ${\pm}$0.1V 이내로 유지한다. LVDS 수신단 회로는 VCDA(very wide common mode input range differential amplifier)구조를 사용하여 넓은 공통 입력전압 범위를 확보하고 SSO 노이즈에 의한 공급 전압의 변화에도 안정된 듀티 싸이클(50% ${\pm}$ 3%)을 유지하여 정확한 데이터 복원이 가능하다. 본 논문에서 제안한 LVDS I/O 회로는 0.18um TSMC 라이브러리를 기본으로 하여 설계 되었으며 H-SPICE를 이용하여 시뮬레이션 하였다.
IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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제5권1호
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pp.55-62
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2016
In this paper, we propose a hybrid multi.system-on-chip (H-MSoC) architecture that provides a high-flexibility system in a rapid development time. The H-MSoC approach provides a flexible system-on-chip (SoC) architecture that is easy to configure for physical- and application-layer development. The physical- and application-layer aspects are dynamically designed and modified; hence, it is important to consider a design methodology that supports rapid SoC development. Physical layer development refers to intellectual property cores or other modular hardware (HW) development, while application layer development refers to user interface or application software (SW) development. H-MSoC is built from multi-SoC architectures in which each SoC is localized and specified based on its development focus, either physical or application (hybrid). Physical HW development SoC is referred to as physical-SoC (Phy-SoC) and application SW development SoC is referred to as application-SoC (App-SoC). Phy-SoC and App-SoC are connected to each other via Ethernet. Ethernet was chosen because of its flexibility, high speed, and easy configuration. For prototyping, we used a LEON3 SoC as the Phy-SoC and a ZYNQ-7000 SoC as the App-SoC. The proposed design was proven in real-time tests and achieved good performance.
본 논문에서는 고속 FPGA 설계를 위한 논리 수준의 조합회로 합성 알고리듬을 제안한다. FPGA는 현장에서 직접 제작이 가능하고 제작 시간이 짧으며 제작 비용이 저렴하므로 초기 prototype 시스템의 제작에 자주 사용되고 있으나, ASIC 칩에 비해 지연시간이 크고 집적도가 떨어지는 단점이 있다. 제안된 알고리듬은 회로의 지연시간을 줄이기 위해 critical path를 분할한 후 분할된 회로를 동시에 수행하는 구조의 회로를 생성한다. MCNC 표준 테스트 회로에 대한 실험에서 제안된 지연시간 최적화 알고리듬이 기준 알고리듬에 비해 지연시간이 평균 19.1% 감소된 회로를 생성함을 보였다.
Electromagnetic Interference(EMI) in electric railway operation has become increasingly important. The components within very high power electronic, and the circuits for treating low-level signals, comprise complex system that must coexist and be highly reliable. To study it, It were included how much the HEMU-400X generates EMI and it has an effect on the power conversion units which resulted from Power Line Disturbance (PLD) phenomenon by contact loss during its running. In this study, the dynamic characteristic of a contact wire and pantograph suppling electrical power to high-speed trains are investigated. The analysis of the loss of contact based on Power Simulator program software is performed to develop power line disturbance model suitable for high speed operation. It is confirmed that a contact wire and pantograph model are necessary for studying the dynamic behavior of the pantograph system.
본 논문에서는 회로에서의 지연 시간을 줄이기 위해서 사용되는 의사 NMOS (pseudo-NMOS) 구조를 결합한 새로운 지연 무관 방식의 고속 비동기 회로 설계를 제안하고자 한다. 기존의 대표적인 지연 무관 방식의 NCL 비동기 회로 설계는 고신뢰성, 저전력 그리고 반도체 공정 기술에 의존하지 않고 회로를 재사용할 수 있는 용이성 등 많은 장점을 가지고 있다. 그러나 기존의 NCL 게이트 셀들의 트랜지스터-레벨 구조들은 많은 복잡한 구조로 인해서 회로 지연의 증가를 가져온다. 따라서 본 논문에서는 고속의 새로운 NCL 게이트와 비동기 파이프라인(pipeline) 구조를 제안하였다. 제안된 방법은 SK-Hynix $0.18{\mu}m$ 공정에서 설계된 $4{\times}4$ 곱셈기를 통해서 적용되었고, 설계된 곱셈기는 모든 경우의 데이터 입력에 대한 전력과 지연이 측정되었고, 기존 NCL 방법과 비교되었다. 실험 결과는 제안된 NCL 구조가 기존의 NCL 구조보다 지연에서 85% 감소함을 보여주었다.
The Insulated Gate Bipolar Transistor has the characteristics of MOSFET and BJT. The characteristics of proposed device exhibit high speed switching, the voltage controlled property, and the low ON resistance. This hybrid device has been used and developed continuously in the power electronic engineering field. We can simulate many IGBT circuits, such as the motor drive circuit, the switching circuits etc, with PSpice. However, some problems in PSpice is that the IGBT is old-fashioned and is very difficult to get it. In this paper, the IGBT in PSpice is considered as the basic structure. We changed the valuse of base width, gate-drain overlaping area, device area, and doping concentration, then calculated MOS transconductance, ambipolar recombination lifetime etc. Using this resultant parameter, we could predict the transient response characteristicsof IGBT, for examplex, voltage overshoot, the rising curve of voltage, and the falling curve of current.
This paper, presents SECRET(SEC REliability Tool), which predicts reliability problems related to the hot-carrier and electromigration effects on the submicron MOSFETs and interconnections. To simulate DC and AC lifetime for hot-carrier damaged devices, we have developed an accurate substrate current model with the geometric sensitivity, which has been verified over the wide ranges of transistor geometries. A guideline can be provided to design hot-carrier resistant circuits by the analysis of HOREL(HOT-carrier RFsistant Logic) effect, and circuit degradation with respect to physical parameter degradation such as the threshold voltage and the mobility can also be expected. In SECRET, DC and AC MTTF values of metal lines are calculated based on lossy transmission line analysis, and parasitic resistances, inductances and capacitances of metal lines are accurately considered when they operate in the condition of high speed. Also, circuit-level reliability simulation can be applied to the determination of metal line width and-that of optimal capacitor size in substrate bias generation circuit. Experimental results obtained from the several real circuits show that SECERT is very useful to estimate and analyze reliability problems.
A new low-temperature poly-Si TFT employing a counter-doped lateral body terminal is proposed and fabricated, in order to enhance the stability of poly-Si TFT driving circuits. The LBT structure effectively suppresses the kink effect by collecting the counter-polarity carriers and suppresses the hot carrier effect by reducing the peak lateral field at the drain junction. The proposed device is immune to dynamic stress, so that it is suitable for low voltage and high speed driving circuits of AMLCD.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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