• 전자공학회논문지SC
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• 제41권6호
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• pp.17-25
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• 2004

본 논문에서는, 저전력 소비를 위한 새로운 저전압 스윙 도미노 로직 회로를 제안한다. 전력 소비를 줄이기 위해, 도미노 로직의 예비충전(precharge) 노드와 출력 노드가 0V부터 V/sub REF/-V/sub TH/까지의 범위에서 스윙하도록 설계하였다. 여기서, V/sub REF/=VDD-nV/sub TH/ (n=0, 1, 2, 3)로 정의되며 설계자는 요구되는 속도와 전력 소비 특성을 감안하여 n 값을 설정할 수 있다. 이와 같은 특성은 누설 전류 없이 저전압 입력을 받을 수 있는 인버터의 구조에 의해 얻어진다. 제안된 도미노 로직을 적용하여 4×4 Braun 곱셈기를 설계하였고 공급전압 3.3V를 갖는 0.35㎛ n-well CMOS 공정으로 제작하였다. 제작된 칩은 기존 회로들과 비교할 때, 30% 이상의 전력 감소효과를 나타내며 전력-지연 곱에서도 우수한 성능을 나타내었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권9호
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• pp.54-58
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• 2007

LTPS TFT의 개발과 성능 향상은 패널에 다양한 디지털 회로를 내장하는 SOP의 비약적 발전에 기여하였다. 본 논문에서는 일반적으로 적용되는 낮은 성능의 CMOS 논리게이트를 대체할 수 있는 전류모드 논리(CML) 게이트의 설계 방법을 소개한다. CML 인버터는 낮은 로직스윙, 빠른 응답 특성을 갖도록 설계할 수 있음을 보였으며 높은 소비전력의 단점도 동작 속도가 높아질수록 CMOS의 경우와 근사해졌다. 아울러 전류 구동능력을 키울 필요가 없는 까닭에 많은 수의 소자가 사용되지만 면적은 오히려 감소하는 것을 확인하였다. 특히 비반전 및 반전 출력이 동시에 생성되므로 noise immunity가 우수하다. 다수 입력을 갖는 NAND/AND 및 NOR/OR 게이트는 같은 회로에 입력신호를 바꾸어 구현할 수 있고 MUX와 XNOR/XOR 게이트도 같은 회로를 사용하여 구현할 수 있음을 보였다. 결론적으로 CML 게이트는 다양한 함수를 단순한 몇가지의 회로로 구성할 수 있으며 낮은 소비전력, 적은 면적, 개선된 동작속도 등을 동시에 추구할 수 있는 대안임을 확인하였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제10권3호
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• pp.176- 184
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• 2010

A low-power inductorless 1:4 DEMUX and a 4:1 MUX for a 90 nm CMOS are presented. The DEMUX can be operated at a speed of 25 Gb/s with the power supply voltage of 1.05 V, and the power consumption is 8.9 mW. The area of the DEMUX core is $29\;{\times}\;40\;{\mu}m^2$. The operation speed of the 4:1 MUX is 13 Gb/s at a power supply voltage of 1.2 V, and the power consumption is 4 mW. The area of the MUX core is $30\;{\times}\;18\;{\mu}m^2$. The MUX/DEMUX mainly consists of differential pseudo-NMOS. In these MUX/DEMUX circuits, logic swing is nearly rail-to-rail, and a low $V_{dd}$. The component circuit is more scalable than a CML circuit, which is commonly used in a high-performance MUX/DEMUX. These MUX/DEMUX circuits are compatible with conventional CMOS logic circuit, and it can be directly connected to CMOS logic gates without logic level conversion. Furthermore, the circuits are useful for core-to-core interconnection in the system LSI or chip-to-chip communication within a multi-chip module, because of its low power, small footprint, and reasonable operation speed.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권3호
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• pp.26-34
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• 2007

본 논문에서는 신체 임피던스 측정법(Bioelectrical Impedance Analysis, 이하 BIA)을 기초로 한 체지방 측정 칩 설계에 대한 내용을 서술하였다. 제안된 회로는 인체에 전류 신호를 인가하는 회로, 인체를 통해 나온 전압 신호를 측정하는 회로, 회로의 동작을 제어하는 마이크로 콘트롤러(Micom), 그리고 분석프로그램이 내장된 메모리(SRAM, EEPROMs) 의 모든 기능을 하나의 칩에 집적하였다. 특히 정밀한 인체 임피던스 측정을 위하여 다주파수 동작이 가능한 대역통과필터(Band Pass Filter, BPF)를 설계하였다. 또한, 설계된 대역통과필터는 weak inversion 영역에서 동작하기 때문에 면적과 전력소모를 줄일 수 있었다. 그리고 측정부분 회로의 성능을 개선하기 위해서 차동차이증폭기(Differential difference amplifier, DDA)를 이용한 새로운 전파정류기(Full wave rectifier, FWR)를 설계하였다. 또한 이 회로는 마지막 단에 연결될 아날로그-디지털 변환기(ADC)의 설계에 대한 부담을 덜어주는 장점도 있다. 이 칩의 시제품은 CMOS 0.35um 공정을 이용하였고 전력소모는 모든 주파수에서 6mW 이며 전원전압은 3.3V이다. 전체 칩의 크기는 $5mm\times5mm$ 이다.