VCO를 이용한 1T 구조의 그래픽 메모리용 self-refresh 클럭 생성회로 설계

본 논문에서는 DDI (display driver IC)의 1T 기반의 그래픽메모리에서 self-refresh (SRF)에 의한 전력소모를 줄이기 위해 VCO (voltage controlled oscillator)를 이용하여 온도에 가변적인 SRF 클럭 생성회로를 설계한다. SRF 클럭 생성회로는 온도를 감지하는 온도센서 부분과 VCO를 이용하여 연속적으로 가변되는 SRF 클럭을 생성하는 부분으로 설계된다. 온도범위는 0℃ ~ 85℃에서 동작하고, 효율적인 클럭 생성을 위해 70℃ 이상에서는 VCO의 주파수를 2배로 증가시켜 생성한다. 본 회로를 TSMC 0.18㎛ CMOS 공정을 사용하여 설계하고 시뮬레이션을 한 결과, 온도 센서가 0℃ ~ 85℃ 온도범위에서 생성 전압은 920mV ~ 2.02V로 생성되고, VCO는 10Hz ~ 167Hz의 SRF 클럭이 생성되었다. 또한 0℃~ 85℃ 에서의 본 방식의 전력소모는 기존의 방식에 비해 약 36% ~ 67%로 적게 소모되었다.