Voltage Scaling 기반의 저전력 전류메모리 회로 설계

• 영문명: Design of Low Power Current Memory Circuit based on Voltage Scaling
• 발행기관: 한국전자통신학회
• 저자명: 여성대(Sung-Dae Yeo) 김종운(Jong-Un Kim) 조태일(Tae-Il Cho) 조승일(Seung-Il Cho) 김성권(Seong-Kweon Kim)
• 간행물 정보: 『한국전자통신학회 논문지』제11권 제2호, 159~164쪽, 전체 6쪽
• 주제분류: 공학 > 전자/정보통신공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2016.02.28

국문 초록

무선통신시스템은 한정된 에너지를 갖는 배터리를 사용하기 때문에 저전력 회로로 구현되어야 하며, 이를 위하여 주파수와 상관없이 일정한 전력을 나타내는 전류모드 회로가 연구되어왔다. 본 논문에서는 초저전력 동작이 가능하도록 Dynamic Voltage Scaling 전원을 유도하며, 전류모드 신호처리 중 메모리 동작에서 저장된 에너지가 누설되는 Clock-Feedthrough 문제를 최소화하는 전류메모리 회로를 제안한다. 0.35μm 공정의 BSIM3 모델로 Near-threshold 영역의 전원 전압을 사용한 시뮬레이션을 진행한 결과, 1MHz의 스위칭 동작에서 2μm의 메모리 MOS Width, 0.3μm의 스위치 MOS Width, 13μm의 Dummy MOS Width로 설계할 때, Clock-Feedthrough의 영향을 최소화시킬 수 있었으며 1.2V의 Near-threshold 전원전압에서 소비전력은 3.7μW가 계산되었다.

영문 초록

A wireless communication system is required to be implemented with the low power circuits because it uses a battery having a limited energy. Therefore, the current mode circuit has been studied because it consumes constant power regardless of the frequency change. However, the clock-feedthrough problem is happened by leak of stored energy in memory operation. In this paper, we suggest the current memory circuit to minimize the clock-feedthrough problem and introduce a technique for ultra low power operation by inducing dynamic voltage scaling. The current memory circuit was designed with BSIM3 model of 0.35 μm process and was operated in the near-threshold region. From the simulation result, the clock-feedthrough could be minimized when designing the memory MOS Width of 2μm, the switch MOS Width of 0.3μm and dummy MOS Width of 13μm in 1MHz switching operation. The power consumption was calculated with 3.7μW at the supply voltage of 1.2 V, near-threshold voltage.

목차

Ⅰ. 서 론

Ⅱ. Clock-Feedthrough 및 해결방안

III. Voltage Scaling 전류메모리 회로 설계

Ⅳ. 결 론

References

키워드

Current Mode Signal Processing Current Memory Clock-Feedthrough DVS Near-Threshold 전류 모드 신호 처리 전류 메모리 클록 피드 스루 DVS 근접 임계