• 제목/요약/키워드: power clock generator

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ADCL 버퍼를 이용한 단열 논리회로용 AC 전원과 동기화된 저전력 클럭 발생기 설계 (Design of Low-power Clock Generator Synchronized with the AC Power Source Using the ADCL Buffer for Adiabatic Logics)

  • 조승일;김성권;하라다 토모치카;요코야마 미치오
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.1301-1308
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    • 2012
  • 본 논문에서는 ADCL(adiabatic dynamic CMOS logic) buffer를 이용한 단열 논리회로용 AC 전원과 동기화된 저전력 클럭 발생기를 제안한다. CMOS 논리회로의 전력 손실을 줄이고 ADCL의 저전력 동작을 위해서, 논리회로의 clock 신호는 AC 전원 신호와 동기화 되어야 한다. 설계된 Schmitt trigger 회로와 ADCL buffer를 사용한 ADCL 주파수 분주기를 이용하여 AC 신호와 단열동작을 위한 clock 신호가 발생된다. 제안된 저전력 클럭 발생기의 소비전력은 3kHz와 10MHz에서 각각 1.181uW와 37.42uW으로 시뮬레이션에서 확인하였다.

A 16-bit adiabatic macro blocks with supply clock generator for micro-power RISC datapath

  • Lee, Hanseung;Inho Na;Lee, Chanho;Yong Moon
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -3
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    • pp.1563-1566
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    • 2002
  • A 16-bit adiabatic datapath for micro-power RISC processor is designed. The datapath is composed of a 3-read and 1-write multi-port adiabatic register file and an arithmetic and logic unit. A four-phase clock generator is also designed to provide supply clocks fer adiabatic circuits and the driving capability control scheme is proposed. All the clock line charge on the capacitive interconnections is recovered to recycle energy. Adiabatic circuits are designed based on efficient charge recovery logic(ECRL) and are implemented using a 0.35 fm CMOS technology. Functional and energy simulation is carried out to show the feasibility of adiabatic datapath. Simulation results show that the power consumption of the adiabatic datapath including supply clock generator is reduced by a factor of 1.4∼1.5 compared to that of the conventional CMOS.

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개선된 자동 주파수 보정회로를 이용한 광대역 클록 발생기 설계 (A Wideband Clock Generator Design using Improved Automatic Frequency Calibration Circuit)

  • 정상훈;유남희;조성익
    • 전기학회논문지
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    • 제60권2호
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    • pp.451-454
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    • 2011
  • In this paper, a wideband clock generator using novel Automatic frequency calibration(AFC) scheme is proposed. Wideband clock generator using AFC has the advantage of small VCO gain and wide frequency band. The conventional AFC compares whether the feedback frequency is faster or slower then the reference frequency. However, the proposed AFC can detect frequency difference between reference frequency with feedback frequency. So it can be reduced an operation time than conventional methods AFC. Conventional AFC goes to the initial code if the frequency step changed. This AFC, on the other hand, can a prior state code so it can approach a fast operation. In simulation results, the proposed clock generator is designed for DisplayPort using the CMOS ring-VCO. The VCO tuning range is 350MHz, and a VCO frequency is 270MHz. The lock time of clock generator is less then 3us at input reference frequency, 67.5MHz. The phase noise is -109dBC/Hz at 1MHz offset from the center frequency. and power consumption is 10.1mW at 1.8V supply and layout area is $0.384mm^2$.

저전력 고속 VLSI를 위한 Fast-Relocking과 Duty-Cycle Correction 구조를 가지는 DLL 기반의 다중 클락 발생기 (A DLL-Based Multi-Clock Generator Having Fast-Relocking and Duty-Cycle Correction Scheme for Low Power and High Speed VLSIs)

  • 황태진;연규성;전치훈;위재경
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권2호
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    • pp.23-30
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    • 2005
  • 이 논문에서는 낮은 stand-by power 및 DLL의 재동작 후 fast relocking 구조를 가지는 저전력, 고속 VISI 칩용 DLL(지연 고정 루프) 기반의 다중 클락 발생기를 제안하였다. 제안된 구조는 주파수 곱셈기를 이용하여 주파수 체배가 가능하며 시스템 클락의 듀티비에 상관없이 항상 50:50 듀티비를 위한 Duty-Cycle Correction 구조를 가지고 있다. 또한 DAC를 이용한 디지털 컨트롤 구조를 클락 시스템이 standby-mode에서 operation-mode 전환 후 빠른 relocking 동작을 보장하고 아날로그 locking 정보를 레지스터에 디지털 코드로 저장하기 위해 사용하였다. 클락 multiplication을 위한 주파수 곱셈기 구조로는 multiphase를 이용한 feed-forward duty correction 구조를 이용하여 지연 시간 없이 phase mixing으로 출력 클락의 duty error를 보정하도록 설계하였다. 본 논문에서 제안된 DLL 기반 다중 클락 발생기는 I/O 데이터 통신을 위한 외부 클락의 동기 클락과 여러 IP들을 위한 고속 및 저속 동작의 다중 클락을 제공한다. 제안된 DLL기반의 다중 클락 발생기는 $0.35-{\mu}m$ CMOS 공정으로 $1796{\mu}m\times654{\mu}m$ 면적을 가지며 동작 전압 2.3v에서 $75MHz\~550MHz$ lock 범위와 800 MHz의 최대 multiplication 주파수를 가지고 20psec 이하의 static skew를 가지도록 설계되었다.

A Spread Spectrum Clock Generator for SATA II with Rounded Hershey-Kiss Modulation Profile

  • Moon, Yong-Hwan;Lim, Wan-Sik;Kim, Tae-Ho;Kang, Jin-Ku
    • 전기전자학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.129-133
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    • 2011
  • A spread spectrum clock generation is an efficient way to reduce electro-magnetic interference (EMI) radiation in modern mixed signal chip systems. The proposed circuit generates the spread spectrum clock by directly injecting the modulation voltage into the voltage-controlled oscillator (VCO) current source for SATA II. The resulting 33KHz modulation profile has a Hersey-Kiss shape with a rounded peak. The chip has been fabricated using $0.18{\mu}m$ CMOS process and test results show that the proposed circuit achieves 0.509% (5090ppm) down spreading at 1.5GHz and peak power reduction of 10dB. The active chip area is 0.36mm ${\times}$ 0.49mm and the chip consumes 30mW power at 1.5GHz.

1/4-rate 클록을 이용한 이중 보간 방식 기반의 CDR (A CDR using 1/4-rate Clock based on Dual-Interpolator)

  • 안희선;박원기;이성철;정항근
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제46권1호
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    • pp.68-75
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    • 2009
  • 본 논문에서는 이중 보간 방식을 기반으로 1/4-rate 클록을 이용하는 효율적인 CDR을 제안하였다. 제안한 CDR은 다채널 송수신기에서 다중 위상 클록을 이용하여 클록 주파수를 줄일 경우 필요한 클록의 수가 증가하여 이들 클록을 공급할 때 소모되는 전력과 하드웨어적 부담이 증가한다는 단점을 극복하는 것을 목표로 설계되었다. 이를 위해 1/2-rate 클록 방식과 동일한 공급 클록 수를 유지하면서 각각의 복원부에서 추가로 필요한 클록을 플립플롭을 이용하지 않고 인버터만으로 생성하였다. 이로 인해 보다 높은 전송률의 요구 시 장애 요인 중 하나인 클록 생성기의 주파수를 낮추어 고속 전송을 가능케 하였으며, 공급 클록의 수를 증가시키지 않고 1/4-rate 주파수의 클록을 이용함으로써 CDR을 저전력화하였다.

고집적 메모리의 yield 개선을 위한 전기적 구제회로 (An Electrical Repair Circuit for Yield Increment of High Density Memory)

  • 김필중;김종빈
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.273-279
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    • 2000
  • Electrical repair method which has replaced laser repair method can replace defective cell by redundancy’s in the redundancy scheme of conventional high density memory. This electrical repair circuit consists of the antifuse program/read/latch circuits, a clock generator a negative voltage generator a power-up pulse circuit a special address mux and etc. The measured program voltage of made antifuses was 7.2~7.5V and the resistance of programmed antifuses was below 500 Ω. The period of clock generator was about 30 ns. The output voltage of a negative voltage generator was about 4.3 V and the current capacity was maximum 825 $mutextrm{A}$. An antifuse was programmed using by the electric potential difference between supply-voltage (3.3 V) and output voltage generator. The output pulse width of a power-up pulse circuit was 30 ns ~ 1$mutextrm{s}$ with the variation of power-up time. The programmed antifuse resistance required below 44 ㏀ from the simulation of antifuse program/read/latch circuit. Therefore the electrical repair circuit behaved safely and the yield of high densitymemory will be increased by using the circuit.

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A Wide Frequency Range LLC Resonant Controller IC with a Phase-Domain Resonance Deviation Prevention Circuit for LED Backlight Units

  • Park, YoungJun;Kim, Hongjin;Chun, Joo-Young;Lee, JooYoung;Pu, YoungGun;Lee, Kang-Yoon
    • Journal of Power Electronics
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    • 제15권4호
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    • pp.861-875
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    • 2015
  • This paper presents a wide frequency range LLC resonant controller IC for LED backlight units. In this paper a new phase-domain resonance deviation prevention circuit (RDPC), which covers a wide frequency and input voltage range, is proposed. In addition, a wide range gate clock generator and an automatic dead time generator are proposed. The chip is fabricated using 0.35 μm BCD technology. The die size is 2 x 2 mm2. The frequency of the clock generator ranges from 38 kHz to 400 kHz, and the dead time ranges from 300 ns to 2 μs. The current consumption of the LLC resonant controller IC is 4 mA for a 100 kHz operation frequency using a supply voltage of 15 V.

저전압 DRAM용 VPP Generator 설계 (A VPP Generator Design for a Low Voltage DRAM)

  • 김태훈;이재형;하판봉;김영희
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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    • pp.776-780
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    • 2007
  • 본 논문에서는 저전압 DRAM용 VPP Generator의 전하펌프회로(Charge Pump Circuit)를 새롭게 제안하였다. 제안된 전하펌프회로는 2-Stage 크로스 커플 전하펌프회로(Cross-Coupled Charge Pump Circuit)이다. 4개의 비중첩 클럭신호들을 이용하여 전하전달 효율을 향상시켰고, 각 전하펌프단 마다 Oscillation 주기를 줄일 목적으로 Distributed Clock Driver인 Inverter 4개를 추가하여 펌핑전류(Pumping Current)를 증가시켰다. 그리고 전하전달 트랜지스터의 게이트단에 프리차지회로 (Precharge Circuit)를 두어 대기모드진입 시 펌핑된 전하를 방전하지 못하고 고전압을 유지하여 소자의 신뢰성을 떨어트리는 문제를 해결하였다. 모의실험결과 펌핑전류, 펌핑효율(Pumping Efficiency), 파워효율(Power Efficiency) 모두 향상된 것을 확인하였고, $0.18{\mu}m$ Triple-Well 공정을 이용하여 Layout 하였다.

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고속 시리얼 링크를 위한 다중 위상 클럭 발생기의 설계 (Design of a Multiphase Clock Generator for High Speed Serial Link)

  • 조경선;김수원
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.277-280
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    • 2001
  • The proposed clock generator lowers the operating frequency in a system core though it keeps data bandwidth high because it has a multiphase clocking architecture. Moreover. it has a dual loop which is comprised of an inner analog phase generation loop and outer digital phase control loop. It has both advantages of DLL's wide operating range and DLL's low jitter The proposed design has been demonstrated in terms of the concept and Hspice simulation. All circuits were designed using a 0.25${\mu}{\textrm}{m}$ CMOS process and simulated with 2.5 V power supply.

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