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        수 Gbps 고속 인터페이스의 오류검출을 위한 자가내장측정법의 가속화 연구

        노준완,권기원,전정훈,Roh, Jun-Wan,Kwon, Kee-Won,Chun, Jung-Hoon 대한전자공학회 2012 전자공학회논문지 Vol.50 No.8

        본 논문에서는 고속 인터페이스 비트오류율(BER, Bit Error Rate)의 수학적 모델을 기반으로, 간단하고 정확하게 시간마진을 추정할 수 있는 '선형 근사화 추정법(linear approximation method)'을 제안하였다. 기존의 Q-factor를 이용한 추정법과 제안한 선형 근사화 추정법을 이용하여 $10^{-13}$ 이하의 BER을 얻기 위한 시간마진을 추정한 결과는 실측한 값과 비교할 때 약 0.03UI 정도의 작은 오차를 갖는다. 이 중 선형 근사화를 이용한 가속 자가내장측정법(built-in self test)을 내부 BERT(BER Tester)를 포함한 하드웨어로 구현하였다. 3Gbps, 95% 신뢰 수준에서 $10^{-13}$ BER 기준의 시간마진을 직접 측정하는데 소요되는 시간이 약 5.6시간인데 반해, 가속 자가내장측정법은 0.6초 이내에 유사한 정확도로 시간마진을 추정한다. 시간마진 추정치는 시간마진을 내부 BERT로 직접 측정한 값과 0.045UI 이하의 작은 오차를 보였다. In this paper, we propose a 'linear approximation method' which is an accelerated BER (Bit Error Rate) test method for high speed interfaces, based on an analytical BER model. Both the conventional 'Q-factor estimation method' and 'linear approximation method' can predict a timing margin for $10^{-13}$ BER with an error of about 0.03UI. This linear approximation method is implemented on a hardware as an accelerated Built-In Self Test (BIST) with an internal BERT (BET Tester). While a direct measurement of a timing margin in a 3Gbps interface takes about 5.6 hours with $10^{-13}$ BER requirement and 95% confidence level, the accelerated BIST estimates a timing margin within 0.6 second without a considerable loss of accuracy. The test results show that the error between the estimated timing margin and the timing margin from an actual measurement using the internal BERT is less than 0.045UI.

      • KCI등재

        수 Gbps 고속 인터페이스의 오류검출을 위한 자가내장측정법의 가속화 연구

        노준완(Jun-Wan Roh),권기원(Kee-Won Kwon),전정훈(Jung-Hoon Chun) 대한전자공학회 2012 전자공학회논문지 Vol.49 No.12

        본 논문에서는 고속 인터페이스 비트오류율(BER, Bit Error Rate)의 수학적 모델을 기반으로, 간단하고 정확하게 시간마진을 추정할 수 있는 ‘선형 근사화 추정법(linear approximation method)’을 제안하였다. 기존의 Q-factor를 이용한 추정법과 제안한 선형 근사화 추정법을 이용하여 10<SUP>-13</SUP> 이하의 BER을 얻기 위한 시간마진을 추정한 결과는 실측한 값과 비교할 때 약 0.03UI 정도의 작은 오차를 갖는다. 이 중 선형 근사화를 이용한 가속 자가내장측정법(built-in self test)을 내부 BERT(BER Tester)를 포함한 하드웨어로 구현하였다. 3Gbps, 95% 신뢰 수준에서 10<SUP>-13</SUP> BER 기준의 시간마진을 직접 측정하는데 소요되는 시간이 약 5.6시간인데 반해, 가속 자가내장측정법은 0.6초 이내에 유사한 정확도로 시간마진을 추정한다. 시간마진 추정치는 시간마진을 내부 BERT로 직접 측정한 값과 0.045UI 이하의 작은 오차를 보였다. In this paper, we propose a ‘linear approximation method’ which is an accelerated BER (Bit Error Rate) test method for high speed interfaces, based on an analytical BER model. Both the conventional ‘Q-factor estimation method’ and ‘linear approximation method’ can predict a timing margin for 10<SUP>-13</SUP> BER with an error of about 0.03UI. This linear approximation method is implemented on a hardware as an accelerated Built-In Self Test (BIST) with an internal BERT (BET Tester). While a direct measurement of a timing margin in a 3Gbps interface takes about 5.6 hours with 10<SUP>-13</SUP> BER requirement and 95% confidence level, the accelerated BIST estimates a timing margin within 0.6 second without a considerable loss of accuracy. The test results show that the error between the estimated timing margin and the timing margin from an actual measurement using the internal BERT is less than 0.045UI.

      • KCI등재

        상보적으로 스위칭하는 송신기와 적분형 수신기를 이용한 고속 인덕티브 링크

        김현기,노준완,전영현,권기원,전정훈 大韓電子工學會 2011 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.48 No.12

        본 논문은 BPM 방식의 신호전송을 하는 인덕티브 커플링 링크에서 전송속도를 증가시키고 BER를 개선하는 방법에 대하여 기술하였다. 데이터가 전송될 때 발생하는 불필요한 glitch를 제거하기 위해 상보적으로 스위칭하는 송신기를 사용하였고, 수신된 데이터의 최적화를 위해 pre-distortion 개념을 도입하였다. 또한 고속 동작에서 샘플링 가능구간을 확보하기 위해 적분형 수신기를 사용하였고, 빠른 pre-charge를 위해 수신기 내부의 적분기와 비교기의 pre-charge 경로에 이퀄라이징 트랜지스터를 추가하였다. 0.13 ㎛ CMOS 공정을 사용하여 설계한 송수신회로는 1.2 V 인가전압에서 2.4 Gb/s의 전송속도를 가질 때 약 5.99 ㎽의 전력소모를 가진다. This paper presents the method of improving the data rate and BER in the inductive coupling link using a BPM signaling method. A complementary switching transmitter is used to remove invalid glitches at transmitted data, and the concept of pre-distortion is introduced to optimize received data. Also, an integrating receiver is used to increase the sampling margin and equalizing transistors are added in the pre-charge path of the integrator and comparator for high frequency operation. The transceiver designed with a 0.13 ㎛ CMOS technology operates at 2.4 Gb/s and consumes 5.99 ㎽ from 1.2 V power supply.

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