This paper describes expandable 4 bit ALU IC using adiabatic and dynamic CMOS circuit technique. It was designed so that the integrated circuit may have the function which is equivalent to HC181 which is CMOS standard logic IC for the comparison, and it was fabricated using a standard 1.2${\mu}$ CMOS process. As the result, the IC has shown that it operates perfectly on all function modes. The power dissipation is 2 order lower than that of HC 181.
Recently, the hybrid system combining fuel cell and gas turbine has drawn much attention owing to its high efficiency and ultra low emission. It is now on the verge of world wide development and various system configurations have been proposed. A national project funded by Korean government has also been initiated to develop a pressurized hybrid system. This work aims at presenting design performance analysis for various possible system configurations as an initial step for the system development. Study focuses are given to major design options including the power ratio between gas turbine and fuel cell, reforming method (internal or external), reforming heat source (reforming burner, cathode hot air, fuel cell heat release) and steam supply method for reformer (anode gas recirculation, external steam generator). A wide variation in performance among different configurations has been predicted.
본 논문에서는 IoT(Internet of Things) 시스템의 기본 구성이 되는 센서 네트워크에 사용될 수 있는 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)의 Sub-threshold 동작을 이용하는 OP-AMP(Operational amplifier) 설계를 제안한다. MOSFET의 Sub-threshold 동작은 전원전압을 낮추는 효과로 회로 시스템을 초저전력으로 유도할 수 있는 특징이 있기 때문에 배터리를 사용하는 IoT의 센서 네트워크 시스템의 초저전력화에 매우 유용한 회로설계 기술이라고 할 수 있다. $0.35{\mu}m$ 공정을 이용한 시뮬레이션 결과, VDD를 0.6 V로 설계할 수 있었으며, OP-AMP 의 Open-loop Gain은 43 dB, 또한 설계한 OP-AMP의 소비전력은 $1.3{\mu}W$가 계산되었다. 또한, Active Layout 면적은 $64{\mu}m{\times}105{\mu}m$이다. 제안한 OP-AMP는 IoT의 저전력 센서 네트워크에 다양한 응용이 가능할 것으로 기대된다.
유비쿼터스 네트워크 통신에서 각 센서는 저 전력과 초경량으로 인해 여러 가지 제한을 가지므로 그동안 센서의 특성을 고려한 여러 가지 연구가 진행되어 왔다. 본 논문에서는 센서노드의 신분정보의 노출을 최소화하기 위하여 alias를 사용함으로써 등록과 인증을 수행하는 과정을 개선하고 익명성을 제고하는 방법을 제안하였다 등록과 인증과정에서 센서노드의 제한된 기능을 고려하여 RA(Relay Agent)를 도입하였고 SM(Service Manager)로부터 alias를 부여받아 각 센서노드의 신분정보의 익명성을 개선하였다. 센서노드의 개인 정보는 등록 및 인증과정은 물론 node간의 통신과정에서 안전한 보안이 보장되었으며, 계산 량 및 보안성 분석결과 센서노드의 계산 량 증가 없이 RA, SM의 연산 량 일부증가 만으로 보안수준이 향상되었음을 확인하였다.
센서 시스템과 같은 저전력 설계를 요구하는 시스템에서 기존의 동기방식의 회로는 낮은 전압에서 지연(delay)이 급격히 증가하여 시스템의 전체 성능을 유지할 수 없을 뿐만 아니라, 공정, 전압, 온도 변이 (PVT variation), 노화 등에 크게 영향을 받아서 올바른 동작을 기대할 수 없다. 따라서, 신뢰할 수 있는 초저전력 설계에서 비동기 회로가 스케일링 이슈를 해결할 수 있는 방법으로 최근 다시 고려되고 있다. 그러나, 디지털 시스템에서 동기회로를 NCL 회로로 모두 대체하는 것은 쉽지가 않기때문에 동기회로와 비동기 회로 사이의 연결이 꼭 필요하다. 본 논문에서는 동기회로와 비동기 회로를 연결할 수 있는 새로운 설계방법을 보이고, 0.18um 공정기술을 사용한 $4{\times}4$ 곱셈기를 사용해서 검증을 하였다.
본 논문에서는 3.1-10.6GHz 초광대역 CMOS 저잡음 증폭기의 새로운 구조를 소개하였다. 제안된 초광대역 저잡음 증폭기는 입력 임피던스 정합에 RC 피드백과LC 필터회로를 사용하여 설계되었다. 이 설계에 전류 재사용 구조는 전력소비를 줄이기 위해 채택되었으며, 인덕터 피킹 기법은 대역폭을 확장하기 위하여 적용되었다. 이 초광대역 저잡음 증폭기의 특성을 $0.18-{\mu}m$ CMOS 공정기술로 시뮬레이션을 수행한 결과는 3.1-10.6GHz 대역 내에서 전력이득은 14-14.9dB, 입력정합은 -10.8dB이하, 평탄도는 0.9dB, 잡음지수는 2.7-3.3dB인 것을 보여준다. 또한, 입력 IP3는 -5dBm이고, 소비전력은 12.5mW이다.
We consider the problem of low-sampling rate high-resolution channel estimation and timing for digital ultrawideband (UWB) receivers. We extend some of our recent results in sampling of certain classes of parametric non-bandlimited signals and develop a frequency domain method for channel estimation and synchronization in ultra-wideband systems, which uses sub-Nyquist uniform sampling and well-studied computational procedures. In particular, the proposed method can be used for identification of more realistic channel models, where different propagation paths undergo different frequency-selective fading. Moreover, we show that it is possible to obtain high-resolution estimates of all relevant channel parameters by sampling a received signal below the traditional Nyquist rate. Our approach leads to faster acquisition compared to current digital solutions, allows for slower A/D converters, and potentially reduces power consumption of digital UWB receivers significantly.
In concert with the growing emphasis placed on distributed power generation there will be a need, in the first decade of the 21th century, for a compact thermal energy system capable of providing the total energy needs of individual homes. A natural gas fueled co-generation micro-turbine with ultra low emission will meet this need. Market opportunities for a distributed micro turbine co-generation system are projected to increase dramatically. In this paper, It was determined that with current state of art component performance levels, metrallic materials, thermal efficiency goal of $28\%$ at sea level standard day conditions are attainable. Higher overall thermal efficiency of $78\%$ is attainable with micro-turbine combined with exhaust fired boilers.
The developent of ceramic combustor is being increased beca- use of the excellent physical properties of ceramic material, that is, high-resistant strength, high emissivity power and high corrosin-resistance. Ceramic combustor has been interested in the application of ultra-lean combustion for low NO$_{x}$ emission and gaseuos waste incineration with good combustion. This experimental study was conducted to investigate the combustion and emission characteristics of wall recess type ceramic combustor with equivalence ratio, mixture flow velocity and wall recess depth as parameters. The results in this study are as follows: 1. Wall recess played a important role to extend flame stability region. 2. The peak temperature of gas was peoportional to equivalence ratio, mixture flow velocity and wall recess depth. 3. The static pressure of mixing chamber and inlet temperature depended on the position of flame zone. 4. NO reduction was achieved by lean mixture without lower combustibility.y.
현대 무선 통신에서는 제한된 주파수 자원을 효율적으로 사용하기 위해 스펙트럼 효율성이 매우 중요한 문제로 여겨지고 있다. 또한 시스템구조 측면에서는 저 가격, 저 전력 및 초경량에 목표를 두고 제작되고 있다. 본 논문에서는 직접 디지털 주파수합성기(DDS ; Direct Digital Synthesize.)를 이용하여 스펙트럼 효율이 우수한 BCPFSK(Binary Continuous Phase Frequency Shift Keying)를 직접 변조하였으며, 시스템 구조로는 직접 변환(Direct Conversion) 구조를 적용하여, 433 MHz대의 BCPFSK 출력을 갖는 송 ·수신기를 설계하고 성능을 평가하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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