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생체 의학 정보 수집이 가능한 실리콘 비드용 가변적인 속도 클록 데이터 복원 회로 설계
조성훈(Sung-Hun Cho),이동수(Dong-Soo Lee),박형구(Hyung-Gu Park),이강윤(Kang-Yoon Lee) 한국산업정보학회 2015 한국산업정보학회논문지 Vol.20 No.4
이 논문은 블라인드 오버샘플링(Blind Oversampling) 기법을 이용한 가변적인 속도 클록 데이터 복원 회로 설계에 관한 내용을 제시하고 있다. 클록 데이터 복원 회로는 기본적으로 클록 복원과 데이터 복원 회로로 구성되어 있다. 클록 복원 회로는 넓은 범위를 가지는 전압 제어 발진기(Wide Range VCO)와 밴드 선택(Band Selection) 기법을 복합적으로 사용하여 구현하였고 데이터 복원 회로는 머저리티 보팅(Majority Voting) 방식을 이용하는 디지털 회로로 제안하여 저전력 및 작은 면적으로 구성하였다. 넓은 범위를 가지는 전압 제어 발진기와 데이터 복원회로를 디지털로 구현함으로써 저전력으로 가변적인 속도 클록 데이터 복원회로 구현이 가능하였다. 설계된 회로는 약 10bps에서 2Mbps 범위에서 동작한다. 전체 전력 소비는 1MHz 클록에서 약 4.4mW의 전력을 소비한다. 공급전압은 1.2V 이며 제작된 코어의 면적은 120 μm x 75 μm 이고 0.13 μm CMOS 공정에서 제작되었다. In this paper, variable rate CDR(Clock and Data Recovery) circuit adopting blind oversampling architecture is presented. The clock recovery circuit is implemented by using wide range voltage controlled oscillator and band selection method and the data recovery circuit is designed to digital circuit used majority voting method in order to low power and small area. The designed low power variable clock and data recovery is implemented by wide range voltage controlled oscillator and digital data recovery circuit. The designed variable rate CDR is operated from 10 bps to 2 Mbps. The total power consumption is about 4.4mW at 1MHz clock. The supply voltage is 1.2V. The designed die area is 120 μm x 75 μm and this circuit is fabricated in 0.13 μm CMOS process.
Automotive Piezo-Resistive Type Pressure Sensor 신호 처리 아날로그 전단부 IC 설계
조성훈(Sunghun Cho),이동수(Dongsoo Lee),최진욱(Jinwook Choi),최승원(Seungwon Choi),박상현(Sanghyun Park),이주리(Juri Lee),이강윤(Kang-Yoon Lee) 대한전자공학회 2014 전자공학회논문지 Vol.51 No.8
본 논문은 Piezo Resistive Type(PRT) 압력 센서용 신호 처리 아날로그 전단부 IC 설계를 주제로 한다. 센서의 출력 전압을 개선을 하기 위해 센서의 전류를 보상하는 Gauge Factor Calibration 회로, 같은 센서와의 오차가 있더라도 적용이 가능하도록 설계한 Programmable Gain Amplifier (PGA), 클록 생성기에서 발생하는 EMI를 감소시키기 위한 확산 스펙트럼 클록 생성기, 압력 센서의 분해능을 향상시키기 위한 10Bit ADC와 14Bit DAC 그리고 기존 아날로그 방식으로 처리하던 방식과는 달리 디지털 신호처리 방식을 이용한 Calibration Microcontroller (CMC)를 설계하였다. 0.35 μm CMOS Process를 이용하여 설계 하였으며, 설계된 IC의 공급 전압은 5V와 3.3V의 전원 분리를 통하여 아날로그 회로는 5V를 사용하고 디지털 회로는 LDO로부터 3.3V를 공급 받도록 구성하였다. Gauge Factor Calibration 회로는 3.75uA부터 120uA까지 보상이 가능하며 PGA는 30dB부터 45dB까지 제어가 가능하고 확산 스펙트럼 클록 생성기는 2.13dB에서 -5.94dB로의 EMI를 감소시킬 수 있다. 공급전압에 대한 ASIC 보호 회로는 800mV부터 6.4V를 제외한 나머지 전압은 차단이 가능하고 14Bit DAC는 0.305mV의 해상도를 가지고 있다. 총 전류 5.32mA를 소모하고 있으며, Die 크기는 1.94 mm x 1.94 mm 의 면적을 갖는다. In this paper, a design of Signal Processing Analog Front-End IC for Automotive Piezo-Resistive Type Pressure Sensor is presented. In modern society, as the car turns to go from mechanical to electronic technology, the accuracy and reliability of electronic parts required importantly. In order to improve these points, Programmable Gain Amplifier (PGA) amplifies the received signal in accordance with gain for increasing the accuracy after PRT Sensor is operated to change physical pressure signals to electrical signals. The signal amplified from PGA is processed by Digital blocks like ADC, CMC and DAC. After going through this process, it is possible to determine the electrical signal to physical pressure signal. As processing analog signal to digital signal, reliability and accuracy in Analog Front-End IC is increased. The current consumption of IC is 5.32mA. The die area of the fabricated IC is 1.94mm x 1.94mm.