• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제5권1호
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• pp.19-23
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• 2004

A novel method of high speed, accurate circuit simulation in 3-dimensional (3-D) parallel-plate capacitors is investigated. The basic concept of the circuit simulation methods is partial element equivalent circuit model. The three test structures of 3-D parallel-plate capacitors are fabricated by using multi-layer low-temperature co-fired ceramic (LTCC) process and their S-parameters are measured between 50 MHz and 5 GHz. S-parameters are converted to Y-parameters, for comparing measured data with simulated data. The circuit model parameters of the each building block are optimized and extracted using HSPICE circuit simulator. This method is convenient and accurate so that circuit design applications can be easily manipulated.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 G
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• pp.3215-3217
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• 1999

In this paper, a new structure of realizing switching control logic for Data Weighted Average Technique is suggested. It uses memory and adder for summing past binary input and this summed data is used to select one switch in control logic. This control logic acts in parallel regardless of resolution so increasing resolution don't affect on converting speed. In this reason, high speed and high resolution D/A converter based on Data Weighted Average Technique could be made. In this paper, 4 bits current mode thermometer code D/A converter is degined and simulated by using HSPICE. Simulated results show that new structure of D/A converter has more than 250MHz converting speed and less than 0.0003[LSB] INL error. It is very useful in low power circuit because of using 3.3 V supply voltage.

• 정보처리학회논문지A
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• 제14A권3호
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• pp.147-150
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• 2007

본 논문에서는 작은 점유면적과 저 전력 소모 특성을 갖도록 CPL(Complementary Pass-Transistor Logic) 논리구조의 전가산기에 저 전압 스윙 기술을 적용하여 16$\times$16 비트 병렬 곱셈기를 설계하였다. 회로구성상 CPL 논리구조는 CMOS 논리구조에 비해 NMOS 트랜지스터만을 사용하기 때문에 작은 면적을 소비한다. 저 전압 스윙 기술은 회로에 공급되는 전압보다 낮은 전압 레벨에서 출력 동작을 하여 전력 소모를 감소시키는 기술이다. 본 논문에서는 전가산기의 출력 단에 사용되는 인버터에 저 전압 스윙 기술을 적용하여 저 전력 소모 특성을 갖는 16$\times$16 비트 병렬 곱셈기를 설계하였다 설계한 회로는 17.3%의 전력 소모 감소와 16.5%의 전력소모와 지연시간의 곱(Power Delay) 감소가 이루어졌다.

• 센서학회지
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• 제33권3호
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• pp.152-157
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• 2024

In this study, we propose a novel 8T ternary SRAM that can process three logic values (0, 1, and 2) with only two additional transistors, compared with the conventional 6T binary SRAM. The circuit structure consists of positive and negative ternary inverters (PTI and NTI, respectively) with carbon-nanotube field-effect transistors, replacing conventional cross-coupled inverters. In logic '0' or '2,' the proposed SRAM cell operates the same way as conventional binary SRAM. For logic '1,' it works differently as storage nodes on each side retain voltages of V_DD/2 and V_DD, respectively, using the subthreshold current of two additional transistors. By applying the ternary system, the data capacity increases exponentially as the number of cells increases compared with the 6T binary SRAM, and the proposed design has an 18.87% data density improvement. In addition, the Synopsys HSPICE simulation validates the reduction in static power consumption by 71.4% in the array system. In addition, the static noise margins are above 222 mV, ensuring the stability of the cell operation when V_DD is set to 0.9 V.

• 전자공학회논문지SC
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• 제40권3호
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• pp.152-162
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• 2003

본 논문에서는 전압모드를 기초로 한 2진-4치 상호 변환기와 논리 게이트의 기본 소자라고 할 수 있는 4치 인버터회로를 설계하였다. 2진-4치 변환기는 2비트의 2진 신호를 입력으로 하여 1디지트의 4치 신호를 출력하는 회로이고 4치-2진 변환기는 1디지트의 4치 신호를 받아들여 2비트의 2진 신호를 출력하는 회로이며 Down-literal Circuit(DLC)블록과 2진 조합회로(CLC : Combinational Logic Circuit)블록으로 구성된다. 4치 인버터회로를 구현함에 있어서는 기준전압 생성 및 제어신호 생성을 모두 DLC를 사용하고 스위치 부분만을 일반 MOS로 사용하여 설계하였다. 설계된 회로들은 +3V 단일 공급 전원에서 0.35㎛ N-well doubly-poly four-metal CMOS technology의 파라미터를 사용한 Hspice를 이용하여 모의 실험을 하였다. 모의 실험 결과는 샘플링 레이트가 250MHz, 소비 전력은 0.6mW, 출력은 0.1V이내의 범위에서 전압레벨을 유지하는 결과를 보였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권4호
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• pp.146-153
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• 2008

High speed serial link에 적합한 clock multiphase generator용 integrated phase-locked loop (PLL)을 설계하였다. 설계된 PLL은 programmable current mirror를 사용하여 동작 범위 안에서 동일한 loop bandwidth와 damping factor를 가진다. 또한 설계한 PLL 회로 netlists를 가지고 HSPICE 시뮬레이션을 통해 close-loop transfer function과 VCO의 phase noise transfer function을 구하였다. Board 위 칩의 자체 임피던스는 decoupling capacitor의 크기와 위치에 따라 계산된다. 세부적으로, close-loop transfer function에서 gain의 최대값과 VCO noise transfer function에서 gain의 최대값 사이의 주파수범위에서 decoupling capacitor의 크기와 위치에 따른 보드 위 칩의 자체 임피던스를 구하였다. 이를 바탕으로 보드에서의 decoupling capacitor의 크기와 위치가 PLL의 jitter에 어떠한 영향을 미치는지 분석하였다. 설계된 PLL은 1.8V의 동작 전압에서 400MHz에서 2GH의 wide operation range를 가지며 $0.18-{\mu}m$ EMOS공정으로 설계하였다. Reference clock은 100MHz이며 전체 PLL power consumption은 1.2GHz에서 17.28 mW이다.

• 센서학회지
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• 제18권1호
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• pp.77-85
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• 2009

We propose a new image pixel architecture which has OFD(Over Flow Device) node by improving conventional 3TR pixel structure. Newly designed pixel consists of photo diode which is verified with HSPICE simulation, PMOS reset transistor, several NMOS and several PMOS transistors. Photodiode signals from each PMOS and NMOS are detected by Reset PMOS. These output signals give enough chances to detect wide operation coverage because OFD node has overflow photocurrent. According to various light intensity, we analyzed characteristic of the output voltage with a SPICE tool. Proposed pixel output has specific value which can detect possible from $0.1{\mu}W/cm^2$ to $10W/cm^2$ light intensity. It has wide-dynamic range of 160 dB.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.1222-1228
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• 2010

고속 PMIC를 위한 빠른 천이 응답 시간을 가지는 CMOS LDO 레귤레이터를 설계하였다. 제안하는 LDO 레귤레이터 회로는 기준전압회로와 오류증폭회로, 파워 트랜지스터 등으로 이루어지며, 출력전압의 안정성을 높이기 위하여 오류증폭 회로와 파워 트랜지스터 사이에 버퍼로써 2단 광대역 OTA를 추가하였다. 기존의 연구에서 제안된 가장 간단하게 구현할 수 있는 버퍼로는 소스팔로워 구조가 있으나, 출력 스윙이 좁고 신호 대 잡음비가 저하되는 문제점이 있었다. 본 논문에서는 2단 광대역 OTA를 버퍼로 사용하여 LDO 전압 레귤레이터의 출력 특성을 개선하였다. $0.5{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 모의실험 한 결과, 라인 레귤레이션은 16 mV/V, 부하 레귤레이션 0.007 %/mA를 얻었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제4권5호
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• pp.1143-1150
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• 2000

단정도 (single-precision) 승산과 배정도 (double-precision) 승산을 연산할 수 있는 이중 모드 승산기 (dual mode multiplier; DMM)를 $0.25-\mum$ 5-metal CMOS 공정으로 설계하였다. 단정도 승산기 회로를 사용하여 배정도 승산을 연산할 수 있는 효율적인 알고리듬을 제안하였으며, 이는 배정도 승산을 4개의 단정도 부분 승산으로 분할하여 순차적인 승산-누적 연산으로 처리하는 방법을 기초로 한다. 제안된 방법은 배정도 승산기에 비해 latency와 throughput cycle은 증가하나, 회로 복잡도를 약 113로 감소시킬 수 있어 칩 면적과 전력소모 측면에서 장점을 갖는다. 설계된 DMM은 radix-4 Booth receding과 redundant binary(RB) 연산을 적용하여 설계된 $28-b\times28-b$ 단정도 승산기, 누적기 그리고 동작모드 선택을 위한 단순한 제어회로 등으로 구성되며, 약 25,000개의 트랜지스터와 $0.77\times0.40-m^2$의 면적을 갖는다. 시뮬레이션 결과, 2.5-V 전원전압에서 200-MHZ의 클록 주파수로 안전하게 동작할 수 있을 것으로 예상되며, 평균 전력소모는 배정도 승산모드에서 약 130-㎽이 다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제37권2호
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• pp.37-42
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• 2000

본 논문에서는 파이프라인드 구조의 빠른 변환 속도와 축차비교 구조의 저전력 구조를 이용하여 고속, 저전력 아날로그 디지털 변환기를 제안하였다. 제안된 구조의 변환 방법은 축차비교 구조의 변환에서 비교기를 파이프라인드 구조로 연결하여 홀드된 주기에 비교기의 기준 전위를 전 비교기의 출력 값에 의해 변환하도록 하여 고속 동작이 가능하도록 하였다. 제안된 구조에 의해 8비트 아날로그 디지털 변환기를 0.8㎛ CMOS공정으로 HSPICE를 이용하여 시뮬레이션한 결과, INL/DNL(Integral Non-Linearity/Differential Non-Linearity)은 각각 ±0.5/±1이었으며, 100㎑ 사인 입력 신호를 10MS/s로 샘플링 하여 DFT(Discrete Fourier Transform)측정 결과 SNR(Signal to Noise Ratio)은 41㏈를 얻을 수 있었다. 10MS/s의 변환 속도에서 전력 소모는 4.14㎽로 측정되었다.