• Title/Summary/Keyword: low-power dissipation

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AWGN 채널환경에서 AC-Coupling기법을 이용한 Direct-Conversion 수신기의 성능분석에 관한 연구 (A Study on a Performance Analysis of Direct-Conversion Receiver Using AC-Coupling Method in Additive White Gaussian Noise Channel Environment)

  • 박성진;김칠성;성태경;조형래
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2000년도 춘계종합학술대회
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    • pp.205-209
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    • 2000
  • 현재의 무선통신기기는 다양한 멀티미디어의 제공과 함께 저전력, 소형·경량화, 단말기 가격의 저렴화가 개발의 목표가 되고 있다. 그러나, 기존의 무선통신시스템인 헤테로다윈 방식으로는 사용부품의 다양성 때문에 소형·경량화 및 부품의 On-Chip 작업에 어려움이 있어 미래형무선통신의 시스템으로는 적합하지 못하다. 이에 현재 연구개발이 진행되고 있는 방식 직접변환(Direct-Conversion)방식이다. 직접변환방식은 무선주파수 대역을 바로 기저대역을 하향변환 하므로써, 부가적인 부품의 사용과 소비전력의 감소에 상당한 이점이 있다. 이에 직접변환방식에 대한 이론적 설명과 함께 현재 무선통신 시스템으로 사용하기 위해 해결해야될 과제인 DC-Offset의 설명과 그 제거방법중의 하나인 AC-Coupling 기법의 시스템 적용으로 인한 시스템의 성능향상을 예측하고자한다

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저면적 12비트 연속 근사형 레지스터 아날로그-디지털 변환기 (The Low Area 12-bit SAR ADC)

  • 성명우;최근호;김신곤;;;;최승우;;류지열;노석호;길근필
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.861-862
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    • 2015
  • In this paper we present a low area 12-bit SAR ADC (Successive Approximation Register Analog-to-Digital Converter). The proposed circuit is fabricated using Magnachip/SK Hynix 1-Poly 6-Metal $0.18-{\mu}m$ CMOS process, and it is powered by a 1.8-V supply. Total chip area is reduced by replacing the MIM capacitors with MOS capacitors instead of the capacitors consisting of overall part in chip area. The proposed circuit showed improved power dissipation of 1.9mW, and chip area of $0.45mm^2$ as compared to conventional research results at the power supply of 1.8V. The designed circuit also showed high SNDR (Signal-to-Noise Distortion Ratio) of 70.51dB, and excellent effective number of bits of 11.4bits.

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Advanced Low-k Materials for Cu/Low-k Chips

  • Choi, Chi-Kyu
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.71-71
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    • 2012
  • As the critical dimensions of integrated circuits are scaled down, the line width and spacing between the metal interconnects are made smaller. The dielectric film used as insulation between the metal lines contributes to the resistance-capacitance (RC) time constant that governs the device speed. If the RC time delay, cross talk and lowering the power dissipation are to be reduced, the intermetal dielectric (IMD) films should have a low dielectric constant. The introduction of Cu and low-k dielectrics has incrementally improved the situation as compared to the conventional $Al/SiO_2$ technology by reducing both the resistivity and the capacitance between interconnects. Some of the potential candidate materials to be used as an ILD are organic and inorganic precursors such as hydrogensilsequioxane (HSQ), silsesquioxane (SSQ), methylsilsisequioxane (MSQ) and carbon doped silicon oxide (SiOCH), It has been shown that organic functional groups can dramatically decrease dielectric constant by increasing the free volume of films. Recently, various inorganic precursors have been used to prepare the SiOCH films. The k value of the material depends on the number of $CH_3$ groups built into the structure since they lower both polarity and density of the material by steric hindrance, which the replacement of Si-O bonds with Si-$CH_3$ (methyl group) bonds causes bulk porosity due to the formation of nano-sized voids within the silicon oxide matrix. In this talk, we will be introduce some properties of SiOC(-H) thin films deposited with the dimethyldimethoxysilane (DMDMS: $C_4H_{12}O_2Si$) and oxygen as precursors by using plasma-enhanced chemical vapor deposition with and without ultraviolet (UV) irradiation.

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저전압 DRAM 회로 설계 검토 및 제안 (Reviews and Proposals of Low-Voltage DRAM Circuit Design)

  • 김영희;김광현;박홍준;위재경;최진혁
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권4호
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    • pp.251-265
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    • 2001
  • 반도체 소자가 소형화 되면서 소자의 신뢰성을 유지하고 전력 소모를 줄이기 위해 기가-비트 DRAM의 동작 전압은 1.5V 이하로 줄어들 것으로 기대된다. 따라서 기가-비트 DRAM을 구현하기 위해 저전압 회로 설계 기술이 요구된다. 이 연구에서는 지금까지 발표된 저전압 DRAM 회로 설계 기술에 대한 조사결과를 기술하였고, 기가-비트 DRAM을 위해 4가지 종류의 저전압 회로 설계 기술을 새로이 제안하였다. 이 4가지 저전압 회로 설계 기술은 subthreshold 누설 전류를 줄이는 계층적 negative-voltage word-line 구동기, two-phase VBB(Back-Bias Voltage) 발생기, two-phase VPP(Boosted Voltage) 발생기와 밴드갭 기준전압 발생기에 대한 것인데, 이에 대한 테스트 칩의 측정 결과와 SPICE 시뮬레이션 결과를 제시하였다.

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HDTV 응용을 위한 3V 10b 33MHz 저전력 CMOS A/D 변환기 (A3V 10b 33 MHz Low Power CMOS A/D Converter for HDTV Applications)

  • 이강진;이승훈
    • 전기전자학회논문지
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    • 제2권2호
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    • pp.278-284
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    • 1998
  • 본 논문에서는 HDTV 응용을 위한 10b 저전력 CMOS A/D 변환기 (analog-to-digital converter : ADC) 회로를 제안한다. 제안된 ADC의 전체 구조는 응용되는 시스템의 속도와 해상도 등의 사양을 고려하여 다단 파이프라인 구조가 적용되었다. 본 시스템이 갖는 회로적 특성은 다음과 같이 요약할 수 있다. 첫째, 전원전압의 변화에도 일정한 시스템 성능을 얻을 수 있는 바이어스 회로의 선택적 채널길이 조정기법을 제안한다. 둘째, 고속 2단 증폭기의 전력소모를 줄이기 위하여 증폭기가 사용되지 않는 동안 동작 전류 공급을 줄이는 전력소모 최적화 기법을 사용한다. 넷째, 다단 파이프라인 구조에서 최종단으로 갈수록 정확도 및 잡음 특성 등에서 여유를 얻을 수 있는 점을 고려한 캐패시터 스케일링 기법의 적용으로 면적 및 전력소모를 감소시킨다. 제안된 ADC는 0.8 um double-poly double-metal n-well CMOS 공정 변수를 사용하여 설계 및 제작되었고, 시제품 ADC의 성능 측정 결과는 Differential Nonlinearity (DNL) ${\pm}0.6LSB$, Integral Nonlinearity (INL) ${\pm}2.0LSB$ 수준이며, 전력소모는 3 V 및 40 MHz 동작시에는 119 mW, 5 V 및 50 MHz 동작시에는 320 mW로 측정되었다.

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지연 제약 하에서 면적의 최적화를 위한 트랜지스터 사이징과 버퍼 삽입 알고리즘 (Transistor Sizing and Buffer Insertion Algorithms for Optimum Area under Delay Constraint)

  • 이성건;김주호
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제27권7호
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    • pp.684-694
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    • 2000
  • 저 전력회로의 설계를 위해서, 전체 회로의 면적을 줄임으로써 용량성 부하(capacitance)값을 줄이는 방법으로 적절한 트랜지스터를 선택하여 사이징하는 방법을 이용할 수 있는데, 이 때 트랜지스터 사이징을 수행하면서 적당한 위치에 버퍼를 삽입하여주면 더 좋은 결과를 가져올 수 있다. 본 논문은 TILOS 알고리즘을 이용하여 트랜지스터 사이징(sizing)을 수행하는 동시에 버퍼의 삽입을 수행하는 알고리즘 두 가지를 소개하고 이 두 방법을 비교한다. 그 첫 번째 방법은 Template Window를 이용하여 직접 시뮬레이션하는 방법이고 다른 하나는 보외법(Extrapolation)을 이용하는 방법이다. 이와 같이 버퍼를 삽입하면서 트랜지스터 사이징을 수행한 결과, 버퍼를 삽입하지 않을 때 보다 10-20%의 면적감소를 얻었을 수 있었으며 보외법을 이용한 방법 보다 Template Window를 이용했을 때 더 좋은 결과를 얻을 수 있었다.

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JBS(Junction Barrier-controlled Schottky)정류기의 PN접합구조에 따른 I-V 특성에 관한 연구 (A study on I-V characteristics in JBS rectifiers according to PN junction structures)

  • 안병목;정원채
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.13-20
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    • 2000
  • In this paper, we demonstrated an analytical description method of forward votage drop and reverse leakage current of the junction barrier controlled schottky rectifier with linearly graded junction and abrupt junction models. In this case, the vertical depths of device are 1[${\mu}{\textrm}{m}$] and 2[${\mu}{\textrm}{m}$], respectively. Through ion implantation and annealing process, we obtain the data of lateral and depth from implanted 2-dimensional profiles. Also we applied these data to models that indicate the change of depletion each on linearly-graded and abrupt juction as the forward and revers bias. After applied depletion changes to electric characteristics of JBS rectifiers, we calculated the forward I-V, the reverse leakage current and temperatures vs. power dissipations according to each junction. When we compared the rectifier with calculated and measured data, from the calculated results, forward votage drop with linearly graded junction is lower than that of abrupt junction and reverse leakage current with linearly graded junction is lower(≒1$\times$10\ulcorner times) than that of abrupt junction. Also, the power dissipations according to different juction depth(1[${\mu}{\textrm}{m}$], 2[${\mu}{\textrm}{m}$]) of device are calculated. Seeing the calculated results, we confirmed it from analytic model that the rectifier with linearly graded junction retained a low power dissipation up to 600[$^{\circ}C$] in comparison with the rectifier with abrupt junction.

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비교기 기반 입력 전압범위 감지 회로를 이용한 6비트 500MS/s CMOS A/D 변환기 설계 (Design of a 6-bit 500MS/s CMOS A/D Converter with Comparator-Based Input Voltage Range Detection Circuit)

  • 시대;이상민;윤광섭
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권4호
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    • pp.303-309
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    • 2013
  • 입력 전압 범위 감지 회로를 이용해서 저전력 6비트 플래시 500Ms/s ADC를 설계하였다. 입력 전압 범위 감지 회로는 변환기내 모든 비교기들 중에서 25%만 동작시키고, 나머지 75%는 동작시키지 않는 방법을 채택하므로 저전력 동작을 가능하게 설계 및 제작하였다. 설계된 회로는 0.13um CMOS 공정기술을 이용해서 제작하였고, 1.2V 전원전압에서 68.8mW 전력소모, 4.9 유효 비트수, 4.75pJ/step의 평가지수가 측정되었다.

GaN증폭기의 본드 와이어 용융단선 현상분석과 과도전류를 고려한 전류용량 선정에 대한 연구 (A Study on Bond Wire Fusing Analysis of GaN Amplifier and Selection of Current Capacity Considering Transient Current)

  • 유우성;석연수;황규혁;김기준
    • 전기전자학회논문지
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    • 제26권4호
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    • pp.537-544
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    • 2022
  • 본 논문은 최근 전자전, 레이더, 기지국 및 위성통신분야에서 각광받고 있는 GaN HEMT(Gallium Nitride High Electron Mobility Transistor) die를 이용한 고출력증폭기의 제작에 사용되는 본드 와이어의 용융단선 현상과 원인을 분석하였다. 고출력증폭기의 주요 성능인 최대 출력전력을 얻기 위해서는 최적의 임피던스 정합이 필요하고 정격전류뿐만 아니라 과도전류에 대한 발열을 고려하여 본드 와이어 소재에 부합하는 직경과 가닥수가 정해져야 한다. 특히, GaN과 같이 에너지 밴드 갭이 넓은 화합물반도체는 설계효율이 낮거나 방열이 부족하면 열 저항 증가로 인해 본드 와이어의 용융단선을 촉발하는 현상을 확인하였다. 본 자료는 발열조건에 대한 모의시험을 수행하고, IR현미경 측정을 통한 검증으로 GaN소자를 이용한 응용분야에 참고자료로 활용이 기대된다.

저전력 광채널용 디스플레이포트 인터페이스 설계 (Design of Low Power Optical Channel for DisplayPort Interface)

  • 서준협;박인항;장해종;배기열;강진구
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권11호
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    • pp.58-63
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    • 2013
  • 본 논문에서는 광채널을 이용한 디스플레이포트 송수신 구조를 제안한다. 디스플레이포트의 전기적 채널을 광 채널로 바꾸어 장거리에서 고속 데이터 전송을 할 수 있는 메인 채널과, 광통신을 사용해 양방향 보조 채널을 구성하기 위한 구조를 제안하고 구현하였다. 더 나아가 보조채널을 이용하여 HPD 신호를 전송하는 방법을 제안하였으며, 이는 HPD 신호전송에 독립적으로 하나의 광 채널을 할당하여 사용하는 방법을 개선한 것이다. 광통신에 사용되는 전력을 최소화를 목적으로 메인링크에 사용되는 광송신부 전원을 제어하는 방법을 제안하고, 이를 적용하는 방법과 개선 할 수 있는 방법도 제시하였다. 설계된 시스템은 Verilog HDL로 설계 되었으며, 보조채널 송 수신기의 제어회로는 FPGA을 사용하여 합성한 결과 651개의 ALUTs와 511개의 registers를 사용하였으며, 324개의 Block Memory bits를 사용하였다. 최대 동작 속도는 250MHz이다. 제안한 전원제어를 적용하면 절전모드 동작 시, 메인 링크 송신 광모듈에서 740mW의 전원소비를 감소시킬 수 있다.