• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제10권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2010

This paper proposes a two-phase clocked adiabatic static CMOS logic (2PASCL) circuit that utilizes the principles of adiabatic switching and energy recovery. The low-power 2PASCL circuit uses two complementary split-level sinusoidal power supply clocks whose height is equal to $V_{dd}$. It can be directly derived from static CMOS circuits. By removing the diode from the charging path, higher output amplitude is achieved and the power consumption of the diode is eliminated. 2PASCL has switching activity that is lower than dynamic logic. We also design and simulate NOT, NAND, NOR, and XOR logic gates on the basis of the 2PASCL topology. From the simulation results, we find that 2PASCL 4-inverter chain logic can save up to 79% of dissipated energy as compared to that with a static CMOS logic at transition frequencies of 1 to 100 MHz. The results indicate that 2PASCL technology can be advantageously applied to low power digital devices operated at low frequencies, such as radio-frequency identifications (RFIDs), smart cards, and sensors.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제42권8호
• /
• pp.43-52
• /
• 2005

프리스케일러는 PLL(Phase Locked Loop)의 동작속도를 결정하는 중요한 부분으로서 저전력의 요구조건 또한 만족해야 한다. 따라서 프리스케일러에 적용되는 TSPC(True single pulse clocked) D-플립플롭의 설계가 중요하다. 기존의 TSPC D-플런플롭은 출력단의 글리치(glitch) 문제와 클럭의 프리차지(precharge)구간에서 내부노드의 불필요한 방전으로 인한 소비전력이 증가하는 단점이 있다. 본 논문에서는 프리차지와 방전을 위한 클럭 트랜지스터 패스를 공유함으로서 클럭 트랜지스터의 수를 감소시켰고, 입력 단에 PMOS 트랜지스터를 추가하여 프리차지 구간동안의 불필요한 방전을 차단함으로서 소비전력을 최소화하였다. 또한 출력 단에 mos 트랜지스터를 추가함으로서 글리치 문제를 제거했고, 안정적인 동작을 하는 TSPC D-플립플롭을 제안하였다. 제안된 D-플립플롭을 프리스케일러에 적용시켜 검증한 결과 3.3V에서의 최대동작주파수는 2.92GHz, 소비전력은 10.61mw로 기존의 회로$^[6]$와 비교하였을 때 PDP(Power-Delay-Product) 측면에서 $45.4\%$의 개선된 결과를 얻었다.