KR101433027B1

KR101433027B1 - Splitter

Info

Publication number: KR101433027B1
Application number: KR1020120132084A
Authority: KR
Inventors: 황명운; 고동현
Original assignee: (주)에프씨아이
Priority date: 2012-11-21
Filing date: 2012-11-21
Publication date: 2014-09-22
Also published as: CN103841349A; TW201421992A; TWI501640B; KR20140065051A

Abstract

본 발명은 분기 장치에 관한 것으로서, 상기 분기 장치의 한 예는 입력 신호가 입력되는 메인 증폭부, 상기 입력 신호에서 분기된 입력 신호가 입력되는 루프 스루 증폭부, 그리고 상기 입력 신호와 구동 전압에 연결되어 있는 드레인 단자와 게이트 전압에 연결되어 있는 게이트 단자 그리고 상기 루프 스루 증폭부의 출력 단자에 연결되어 있는 소스 단자를 구비한 네이티브 트랜지스터를 구비한 바이패스부를 포함한다. 이로 인해, 루프 스루 증폭부의 동작이 오프될 때, 입력 신호의 바이패스 경로를 제공하는 바이패스부가 동작함에 따라 루프 스루 증폭기에서의 전력 소모가 발생하지 않아 분기 장치에서의 전력 소모가 제로가 된다.An example of the branching device includes a main amplifying part to which an input signal is inputted, a loop through amplifying part to which an input signal branched from the input signal is inputted, And a bypass transistor having a gate terminal connected to a gate voltage, and a source terminal connected to an output terminal of the loop-through amplifier. Accordingly, when the operation of the loop-through amplifying unit is turned off, the bypassing unit that provides the bypass path of the input signal operates, so that the power consumption in the loop-through amplifier does not occur and the power consumption in the branching unit becomes zero.

Description

Branch device {SPLITTER}

본 발명은 분기 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a branching device.

분기 장치(splitter)는 케이블 등으로 전송된 입력 신호[무선 주파수(radio frequency, RF)신호]를 둘 이상의 출력 신호로 분기하여 둘 이상의 수신 장치로 분배하기 위한 장치로서, 공동 시청 안테나 텔레비전(Community Antenna Television, CATV) 등에 사용된다.A splitter is an apparatus for splitting an input signal (radio frequency (RF) signal) transmitted through a cable or the like into two or more output signals and distributing the signal to two or more receiving apparatuses, Television, CATV).

따라서, 이러한 분기 장치는 분기 없이 입력 신호를 증폭하여 튜너(tuner)와 같은 주(main) 장치로 출력하는 증폭부와, 분기된 입력 신호가 입력되어 PIP(picture-in picture) 기능을 위한 장치, DVD-R(digital video recorder), 또는 케이블 모뎀(cable modem) 등과 같은 추가 기능을 수행하기 위한 출력을 수행하는 하나 이상의 증폭부를 구비하고 있다.Accordingly, such a branching apparatus includes an amplifying unit for amplifying an input signal without branching and outputting the amplified input signal to a main device such as a tuner, an apparatus for inputting a branched input signal to perform a picture-in-picture (PIP) A digital video recorder (DVD-R), a cable modem, and the like, for performing an additional function.

이때, 분기되지 않은 입력 신호가 입력되는 증폭부는 메인 증폭부(main amplifying unit)라고 칭하고, 분기된 입력신호가 입력되는 하나 이상의 증폭부는 루프 스루 증폭부(loop through amplifying unit)라고 칭한다.At this time, the amplifying unit to which the non-branched input signal is inputted is referred to as a main amplifying unit, and the one or more amplifying units to which the branched input signal is inputted is called a loop through amplifying unit.

이러한 분기 장치에서, 메인 증폭부를 통해 출력되는 신호를 이용하여 텔레비전을 시청하고, 루프 스루 증폭부에서는 출력되는 신호를 이용하여 부가 기능을 사용한다. 이때, 메인 증폭부를 사용하지 않을 경우에도, 루프 스루 증폭부는 동작 상태를 유지한다.In such a branching device, the television is viewed using a signal output through the main amplifying unit, and the loop through amplifying unit uses the additional function by using the output signal. At this time, even when the main amplifier is not used, the loop-through amplifier remains in the operating state.

이러한 이유 때문에, 분기 장치를 구비하고 있는 셋탑 박스(set-top box)의 경우, 대기 모드(stand-by mode)에서 텔레비전 시청을 하지 않더라도 부가 서비스를 위한 루프 스루 증폭부는 정상적인 동작 상태를 유지하고 있어야 한다.For this reason, in the case of a set-top box having a branching device, the loop-through amplifying part for additional services must maintain a normal operation state even if the user does not watch television in a stand-by mode do.

따라서, 루프 스루 증폭부에 의해 소모되는 전력이 증가하는 문제가 발생한다.Therefore, there is a problem that the power consumed by the loop-through amplifying unit increases.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 분기 장치에서 소모되는 전력을 제로(zero)로 만들기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to make the power consumed in a branching device zero.

본 발명의 한 특징에 따른 분기 장치 입력 신호가 입력되는 메인 증폭부, 상기 입력 신호에서 분기된 입력 신호가 입력되는 루프 스루 증폭부, 그리고 상기 입력 신호와 구동 전압에 연결되어 있는 드레인 단자와 게이트 전압에 연결되어 있는 게이트 단자 그리고 상기 루프 스루 증폭부의 출력 단자에 연결되어 있는 소스 단자를 구비한 네이티브 트랜지스터를 바이패스부를 포함한다.A main amplifier unit to which a branching device input signal according to an aspect of the present invention is input; a loop-through amplifying unit to which an input signal branched from the input signal is inputted; a drain terminal connected to the input signal, And a source terminal connected to an output terminal of the loop-through amplifying unit.

상기 구동 전압은 구동 중지 전압값과 상기 구동 중지 전압값보다 큰 구동 전압값을 가질 수 있고, 상기 구동 전압이 상기 구동 중지 전압값일 때, 상기 네이티브 트랜지스터는 온되고, 상기 구동 전압이 상기 구동 전압값일 때, 상기 네이티브 트랜지스터는 오프되는 것이 좋다.The drive voltage may have a drive stop voltage value and a drive voltage value greater than the drive stop voltage value, and when the drive voltage is the drive stop voltage value, the native transistor is turned on, , It is preferable that the native transistor is turned off.

상기 네이티브 트랜지스터는 0V 미만의 문턱 전압을 가질 수 있다.The native transistor may have a threshold voltage of less than 0V.

상기 네이티브 트랜지스터의 게이트 단자와 소스 단자간의 전압은 상기 네이티브 트랜지스터의 문턱 전압보다 작고, 상기 네이티브 트랜지스터의 게이트 단자와 드레인 단자간의 전압도 상기 문턱 전압보다 작은 것이 좋다.The voltage between the gate terminal and the source terminal of the native transistor is smaller than the threshold voltage of the native transistor and the voltage between the gate terminal and the drain terminal of the native transistor is smaller than the threshold voltage.

상기 게이트 전압은 0V이상 3.3V이하일 수 있다.The gate voltage may be 0 V or more and 3.3 V or less.

상기 바이패스부는 상기 입력 신호에 일측 단자가 연결되어 있고 상기 네이티브 트랜지스터의 상기 드레인 단자에 타측 단자가 연결되어 있는 제1 커패시터와 상기 구동 전압에 일측 단자가 연결되어 있고 상기 네이티브 트랜지스터의 상기 드레인 단자에 타측 단자가 연결되어 있는 제1 저항을 더 포함할 수 있다.Wherein the bypass unit includes a first capacitor having one terminal coupled to the input signal and the other terminal coupled to the drain terminal of the native transistor and a second capacitor coupled to the drain terminal of the native transistor, And a first resistor to which the other terminal is connected.

상기 바이패스부는 상기 소스 단자에 일측 단자가 연결되어 있고 상기 루프스루 증폭부의 출력 단자에 타측 단자가 연결된 제2 커패시터와 상기 구동 전압에 일측 단자가 연결되어 있고 상기 네이티브 트랜지스터의 상기 드레인 단자에 타측 단자가 연결되어 있는 제2 저항을 더 포함할 수 있다.The bypass unit includes a second capacitor having one terminal connected to the source terminal and the other terminal connected to the output terminal of the loop-through amplifier, one terminal connected to the driving voltage, and the other terminal connected to the drain terminal of the non- And a second resistor connected to the second resistor.

상기 메인 증폭부, 상기 루프 스루 증폭부 및 상기 바이패스부는 하나의 집적 회로 칩으로 이루어질 수 있다.The main amplifier, the loop-through amplifier, and the bypass unit may be integrated circuit chips.

이러한 특징에 따르면, 루프 스루 증폭부의 동작이 오프될 때, 입력 신호의 바이패스 경로를 제공하는 바이패스부가 동작함에 따라 루프 스루 증폭기에서의 전력 소모가 발생하지 않는다.According to this aspect, when the operation of the loop-through amplifying unit is turned off, power consumption in the loop-through amplifier does not occur because the bypassing unit that provides the bypass path of the input signal operates.

이로 인해, 분산 장치에서의 전력 소모가 제로가 된다.As a result, the power consumption in the dispersing apparatus becomes zero.

도 1은 본 발명의 한 실시 예에 따른 분기 장치의 한 예에 대한 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시 예에 따른 분기 장치의 다른 예에 대한 블럭도이다.1 is a block diagram of an example of a branching device according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of another example of a branching device according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시 예에 따른 분기 장치에 대하여 설명한다.A branching device according to an embodiment of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.

도 1를 참고로 하여, 본 발명의 한 실시 예에 따른 분기 장치는 입력 전압(VDD)이 입력되어 분기 장치의 동작에 필요한 구동 전압(VDD2)을 생성하여 출력하는 전압 발생부(10)과 전압 발생부(10)에서 출력되는 구동 전압(VDD2)이 인가되고 입력 단자를 통해 입력 신호(Vin)가 분기되어 입력되어 복수의 출력 신호(Vout1-Voutn)를 출력하는 분기기(20)를 구비한다.Referring to FIG. 1, a branching apparatus according to an embodiment of the present invention includes a voltage generator 10 for receiving an input voltage VDD and generating and outputting a drive voltage VDD2 required for operation of a branching apparatus, And a branching unit 20 to which a driving voltage VDD2 outputted from the generating unit 10 is applied and an input signal Vin is branched through the input terminal to output a plurality of output signals Vout1 to Voutn .

전압 발생부(10)는 입력 전압(VDD)을 입력 받아 분기 장치의 동작에 필요한 구동 전압(VDD2)을 생성하여 출력한다.The voltage generating unit 10 receives the input voltage VDD and generates and outputs a driving voltage VDD2 required for operation of the branching device.

본 예에서, 전압 발생부(10)는 사용자의 동작 상태 등에 따라 분배 장치로 인가되는 구동 전압(VDD2)의 크기를 변경하여 출력한다.In this example, the voltage generating unit 10 changes the magnitude of the driving voltage VDD2 applied to the distribution apparatus according to the operation state of the user and the like, and outputs it.

예를 들어, 전원 스위치 등을 이용하여 사용자가 본 발명의 한 실시 예에 따른 제로 전력 분기 장치를 구비하고 있는 셋탑박스(set top box)로 인가되는 전원을 차단할 경우, 전압 발생부(10)는 구동 전압(VDD2)을 오프(off)하여 분기기(20)의 동작을 중지시키기 위한 전압값, 예를 들어 '0V'의 구동 중지 전압값을 갖는 구동 전압(VDD2)을 출력한다. For example, when a user turns off a power supplied to a set top box having a zero power branching device according to an embodiment of the present invention by using a power switch or the like, The drive voltage VDD2 having a voltage value for stopping the operation of the branching device 20, for example, a drive stop voltage value of '0V', is outputted by turning off the drive voltage VDD2.

하지만, 정상적인 셋탑박스의 동작을 위해 셋탑박스로 전원이 공급되는 경우, 전압 발생부(10)는 구동 전압(VDD2)을 온(on)하여 분기기(20)를 동작시키기 위한 전압값, 예를 들어,'3.3V'의 구동 전압값을 갖는 구동 전압(VDD2)을 출력한다. 이처럼, 온 시 구동 전압(VDD2)의 크기와 오프 구동 전압(VDD2)의 크기는 서로 상이하고, 온 시 구동 전압(VDD2)의 크기는 오프 구동 전압(VDD2)의 크기보다 크다.However, when power is supplied to the set-top box for normal operation of the set-top box, the voltage generator 10 turns on the driving voltage VDD2 to set a voltage value for operating the power distributor 20, And outputs a driving voltage VDD2 having a driving voltage value of '3.3V'. As described above, the magnitude of the on-mode driving voltage VDD2 is different from the magnitude of the off-driving voltage VDD2, and the magnitude of the on-mode driving voltage VDD2 is larger than that of the off-driving voltage VDD2.

본 예에서, 오프 시의 구동 전압(VDD2)의 크기와 온 시의 구동 전압(VDD2)의 크기는 서로 다른 전압인 0V와 3.3V이지만, 이에 한정되지 않고 변경 가능하다.In this example, the magnitude of the driving voltage VDD2 at the time of off and the magnitude of the driving voltage VDD2 at the on state are 0V and 3.3V which are different from each other, but the present invention is not limited thereto and can be changed.

분기기(20)는 입력 단자로 인가되는 입력 신호(Vin)가 복수 개로 분기되어 입력되고 각 출력 단자로 출력 신호(Vout1-Voutn)를 출력하는 복수의 증폭부(21-2n), 그리고 복수의 증폭부(21-2n) 중에서 마지막 번째 위치하는 증폭부(2n)의 출력 신호(Voutn)를 출력하는 출력 단자와 연결되어 있는 바이패스부(201)를 구비한다.The demultiplexer 20 includes a plurality of amplification units 21-2n that are branched into a plurality of input signals Vin applied to the input terminals and output the output signals Vout1 to Voutn to the respective output terminals, And a bypass unit 201 connected to an output terminal for outputting an output signal Voutn of the amplifying unit 2n positioned last in the amplifying unit 21-2n.

하나의 입력 신호(Vin)가 복수 개로 분기되어 입력되므로, 복수의 증폭부(21-2n)는 병렬 연결 구조를 갖고 있다. Since one input signal Vin is branched into a plurality of input signals, the plurality of amplifying units 21-2n have a parallel connection structure.

도 1에서, 입력 신호(Vin)가 분기 없이 바로 입력되는 증폭부(21)는 메인 증폭부이고, 분기된 입력 신호(Vin)가 인가되는 나머지 (n-1)개의 증폭부(22-2n)는 루프 스루 증폭부이다.1, the amplifying unit 21 in which the input signal Vin is directly inputted without branching is a main amplifying unit and the remaining (n-1) amplifying units 22-2n to which the branched input signal Vin is applied, Is a loop-through amplifier.

본 예에서, 루프 스루 증폭부(22-2n)의 개수는 복수 개이지만, 이에 한정되지 않고 한 개일 수 있다.In this example, the number of loop-through amplifying units 22-2n is plural, but not limited thereto, and may be one.

본 예에서, 입력 신호는 무선 통신을 통해 송신기 등에서 전송된 RF 신호인 방송 신호일 수 있다.In this example, the input signal may be a broadcast signal that is an RF signal transmitted from a transmitter or the like through wireless communication.

따라서, 메인 증폭부(21)는 텔레비전 시청을 위해 입력되는 방송 신호를 처리하여 출력하는 튜너일 수 있고, 복수의 루프 스루 증폭부(22-2n)는 PIP 기능, DVD-R(digital video recorder), 또는 케이블 모뎀(cable modem) 등을 위해 신호를 분기하는 증폭부일 수 있다.Therefore, the main amplifier 21 may be a tuner for processing and outputting a broadcast signal input for watching a television. The plurality of loop-through amplifiers 22-2n may include a PIP function, a digital video recorder (DVD-R) , Or a cable modem, or the like.

바이패스부(201)는 입력 신호(Vin)가 인가되는 입력 단자에 일측 단자가 연결되어 있는 커패시터(capacitor)(제1 커패시터)(C1), 전압 발생부(10)에서 출력되는 구동 전압(VDD2)이 일측 단자에 인가되고 커패시터(C1)의 타측 단자에 타측 단자가 연결되어 있는 저항(제1 저항)(R1), 저항(R1)의 타측 단자에 드레인 단자가 연결되어 있고, 게이트 단자로 게이트 전압(Vg)이 인가되며, 소스 단자에 증폭부(2n)의 출력 단자가 연결되어 있는 트랜지스터(Tr1)를 구비한다.The bypass unit 201 includes a capacitor C1 (first capacitor) having one terminal connected to an input terminal to which the input signal Vin is applied, a driving voltage VDD2 output from the voltage generating unit 10, (First resistor) R1, which is connected to one terminal of the capacitor C1 and the other terminal of which is connected to the other terminal of the capacitor C1, a drain terminal is connected to the other terminal of the resistor R1, And a transistor Tr1 to which a voltage Vg is applied and an output terminal of the amplification section 2n is connected to the source terminal.

커패시터(C1)는 바이패스부(201)의 입력 신호(Vin)에 함유되어 있는 직류(DC) 성분을 차단한다.The capacitor C1 blocks the direct current (DC) component contained in the input signal Vin of the bypass unit 201.

저항(R1)은, 매칭(matching)이 이미 이루어진 증폭부(21-2n)의 입력측 임피던스(impedance)와 바이패스부(201)의 입력임피던스 간의 임피던스 균형이 손상되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 입력측 임피던스 보다 큰 저항값인 하이 임피던스(high impedance)의 값을 갖고 있고, 입력측 임피던스 보다 약 10배 내지 200배의 저항 값을 가질 수 있다. 한 예로서, 저항(R1)은 10kΩ 내지 200kΩ의 크기를 가질 수 있다.The resistor R1 is provided to prevent impedance balance between the input side impedance of the matching unit 21-2n and the input impedance of the bypass unit 201 from being impaired, It has a higher impedance value, which is a larger resistance value, and can have a resistance value about 10 to 200 times higher than the input side impedance. As an example, the resistor R1 may have a size of 10 k? To 200 k ?.

트랜지스터(Tr1)는 MOS 트랜지스터(metal oxide silicon transistor)이고, 약 0V 미만 크기의 문턱 전압(Vth)을 갖는 네이티브 트랜지스터(native transistor)이다. 본 예에서, 문턱 전압(Vth)의 한 예는 -200㎷(=-0.2V)이상 0V미만일 수 있다. 이러한 네이티브 트랜지스터는 일반적인 트랜지스터를 제조하는 기본 공정에서 별도의 마스크(mask)추가 없이 제조할 수 있으므로, 네이티브 트랜지스터를 제조하기 위한 마스크 추가 비용은 발생하지 않는다.The transistor Tr1 is a metal oxide silicon transistor, and is a native transistor having a threshold voltage Vth of less than about 0V. In this example, an example of the threshold voltage Vth may be -200 V (= -0.2 V) or less and 0 V or less. Such a native transistor can be manufactured without adding a separate mask in a basic process for fabricating a general transistor, so that a mask additional cost for manufacturing a native transistor does not occur.

일반적으로 트랜지스터(Tr1)을 온(on) 시키기 위해서는 게이트 단자와 소스 단자간 전압(Vgs)이 문턱 전압(Vth)보다 커야 된다. Generally, in order to turn on the transistor Tr1, the voltage Vgs between the gate terminal and the source terminal must be larger than the threshold voltage Vth.

반대로, 트랜지스터(Tr1)를 오프(off) 시키기 위해서는, 게이트 단자와 소스 단자간 전압(Vgs)은 문턱 전압(Vth)보다 작고, 게이트 단자와 드레인 단자사이의 전압(Vgd) 또한 문턱 전압(Vth)보다 작아야 된다.Conversely, in order to turn off the transistor Tr1, the voltage Vgs between the gate terminal and the source terminal is smaller than the threshold voltage Vth, and the voltage Vgd between the gate terminal and the drain terminal is also the threshold voltage Vth. .

일반적으로, 트랜지스터의 게이트 단자와 소스 단자의 전압(Vgs)만 조건을 잡으면 되지만, 실제 회로에서는 드레인 단자와 소스 단자 간의 구분은 두 단자에 인가되는 전압의 크기로 정한다. 따라서, 본 예의 경우, 게이트 단자를 제외한 트랜지스터의 양 단자에서 보다 큰 전압이 인가되는 단자는 드레인 단자로 하고, 작은 전압이 인가되는 단자는 소스 단자로 한다. Generally, only the voltage (Vgs) between the gate terminal and the source terminal of the transistor can be conditioned. However, in an actual circuit, the distinction between the drain terminal and the source terminal is determined by the magnitude of the voltage applied to the two terminals. Therefore, in this example, a terminal to which a larger voltage is applied at both terminals of the transistor except for the gate terminal serves as a drain terminal, and a terminal to which a small voltage is applied serves as a source terminal.

본 예에서, 구동 전압(VDD2)이 온 상태일 때, 트랜지스터(Tr1)의 바이어스 전압(bias voltage)은 트랜지스터(Tr1)를 오프시키기 위한 전압이 되어야 한다. 그러므로, 이미 설명한 것처럼, 게이트 단자와 소스 단자 간의 전압(Vgs)은 문턱 전압(Vth)보다 작아야 하고(Vgs < Vth), 게이트 단자와 드레인 단자간의 전압(Vgd) 역시 문턱 전압(Vth)보다 작아야 한다(Vgd < Vth).In this example, when the drive voltage VDD2 is on, the bias voltage of the transistor Tr1 must be a voltage for turning off the transistor Tr1. Therefore, as described above, the voltage Vgs between the gate terminal and the source terminal must be smaller than the threshold voltage Vth (Vgs <Vth), and the voltage Vgd between the gate terminal and the drain terminal must also be smaller than the threshold voltage Vth (Vgd < Vth).

여기서, 트랜지스터(Tr1)의 게이트 단자의 전압(Vg)과 드레인 단자의 전압(Vd)은 구동 전압(VDD2)에 의해서 만들어진 전압 중에서 트랜지스터(Tr)의 오프 조건인 위의 두 조건을 만족 시킬 수 있는 전압이 되어 각각 게이트 단자와 드레인 단자로 인가되어야 하고, 트랜지스터(Tr1)의 소스 단자는 분기된 입력 신호의 출력 신호가 바이패스되어 만나는 곳으로 루프 스루 증폭부(2n)의 출력 전압을 사용하여 트랜지스터(Tr1)의 바이어스 전압을 잡아 주도록 하였다.Here, the voltage Vg at the gate terminal of the transistor Tr1 and the voltage Vd at the drain terminal can satisfy the above two conditions, which are the OFF conditions of the transistor Tr among the voltages generated by the drive voltage VDD2 And a source terminal of the transistor Tr1 is connected to an output signal of the branched input signal by bypassing the output terminal of the loop-through amplifier 2n, The bias voltage of the transistor Tr1 is held.

따라서, 구동 전압(VDD2)이 온 상태일 때, 트랜지스터(Tr1)는 오프 상태가 된다.Therefore, when the driving voltage VDD2 is in the ON state, the transistor Tr1 is in the OFF state.

하지만, 구동 전압(VDD2)이 오프 상태로 구동 중지 전압값인 '0V'의 전압을 출력할 때, 분기기(20)로 인가된 구동 전압(VDD2)은 '0V'가 되어, 복수의 증폭부(21-2n)는 비동작 상태가 되어 복수의 증폭부(21-2n)에서 각각 출력되는 출력 신호(Vout1-Voutn)는 '0V'가 되며, 게이트 전압(Vg) 또한 '0V'가 된다. 따라서, 게이트 단자와 소스 단자간 전압(Vgs)은 0V가 된다.However, when the drive voltage VDD2 is off and the drive stop voltage is '0V', the drive voltage VDD2 applied to the branching device 20 becomes '0V' The output signals Vout1 to Voutn output from the plurality of amplifying units 21-2n become 0V and the gate voltage Vg also becomes 0V. Therefore, the voltage (Vgs) between the gate terminal and the source terminal becomes 0V.

이 경우, 0.4V 내지 0.8V의 문턱 전압을 갖고 있는 네이티브 트랜지스터가 아닌 일반적인 트랜지스터일 경우, 문턱 전압이 게이트 단자와 소스 단자간 전압(Vgs)보다 크므로 트랜지스터는 온되지 않는다.In this case, in the case of a general transistor which is not a native transistor having a threshold voltage of 0.4 V to 0.8 V, the transistor is not turned on because the threshold voltage is larger than the voltage (Vgs) between the gate terminal and the source terminal.

하지만, 본 예의 경우, 트랜지스터(Tr1)는 0V 미만(예, -0.2V이상 0V 미만)의 문턱 전압(Vth)을 갖고 있는 네이티브 트랜지스터이므로, '0V'인 게이트 단자와 소스 단자간 전압(Vgs)은 -0.2V이상 0V미만의 문턱 전압(Vth)보다 항상 큰 값을 갖게 되어, 트랜지스터(Tr1)는 온 된다. 따라서, 분기기(20)의 동작을 중지시키는 구동 중지 전압값을 갖는 구동 전압(VDD2)이 인가되더라고 트랜지스터(Tr1)는 동작되어 턴온(turn-on)된다.However, in this example, since the transistor Tr1 is a native transistor having a threshold voltage Vth of less than 0 V (for example, less than -0.2 V and less than 0 V), the gate terminal and the source terminal voltage Vgs of '0 V' Becomes always larger than the threshold voltage Vth of -0.2 V or more and less than 0 V, and the transistor Tr1 is turned on. Therefore, the transistor Tr1 is turned on and turned on even though the drive voltage VDD2 having the drive stop voltage value for stopping the operation of the branching device 20 is applied.

따라서, 구동 전압(VDD2)이 오프 상태일 때, 트랜지스터(Tr1)는 온 상태가 된다.Therefore, when the driving voltage VDD2 is in the OFF state, the transistor Tr1 is in the ON state.

이처럼, 본 실시예의 경우 트랜지스터(Tr1)의 소스 단자가 증폭부(2n)의 출력 단자에 연결되어 있으므로, 트랜지스터(Tr1)는 증폭부(2n)의 출력 단자에서 출력되는 출력 신호(Voutn)의 상태에 따라 동작 여부가 정해진다. 이미 설명한 것처럼, 본 예의 경우, 증폭부(2n)의 동작 여부는 구동 전압(VDD2)의 크기에 따라 정해지므로, 트랜지스터(Tr1)의 온 또는 오프 동작은 구동 전압(VDD2)의 크기, 즉 구동 전압값(예, 3.3V)의 인가 여부에 따라 정해진다.As described above, in the present embodiment, since the source terminal of the transistor Tr1 is connected to the output terminal of the amplification section 2n, the transistor Tr1 is in the state of the output signal Voutn output from the output terminal of the amplification section 2n The operation is determined according to the operation. As described above, in this example, whether or not the amplification section 2n is operated is determined according to the magnitude of the driving voltage VDD2, so that the ON or OFF operation of the transistor Tr1 depends on the magnitude of the driving voltage VDD2, Value (for example, 3.3 V) is applied.

트랜지스터(Tr1)의 온 또는 오프 상태에 따라 입력 신호(Vin)가 바이패스부(201)를 통과하여 출력되는지의 여부가 결정되므로, 위에 기재한 것처럼, 구동 전압(VDD2)의 온 또는 오프 상태에 따라 입력 신호(Vin)는 분기되어 증폭부(2n)를 통해 출력단자로 출력되거나 바이패스부(201)를 통해 출력단자로 출력된다.It is determined whether the input signal Vin passes through the bypass unit 201 according to the ON or OFF state of the transistor Tr1 so that the drive voltage VDD2 is turned on or off The input signal Vin is branched and output to the output terminal through the amplification section 2n or to the output terminal through the bypass section 201. [

이러한 구조를 갖는 본 발명의 한 실시 예에 따른 분기 장치의 동작은 다음과 같다.The operation of the branching device according to one embodiment of the present invention having such a structure is as follows.

동작 설명을 위해, 트랜지스터(Tr1)의 문턱 전압은 -0.2V이고 게이트 전압(Vg)은 0V이며, 드레인 전압(Vd)은 3.3V이고, 또한, 전압 발생부(10)의 동작에 의해 온 상태 시의 구동 전압(VDD2)의 구동 전압값은 3.3V이고 오프 상태 시의 구동 전압(VDD2)의 구동 중지 전압값은 0V인 경우를 예를 들어 설명한다.The threshold voltage of the transistor Tr1 is -0.2 V, the gate voltage Vg is 0 V, the drain voltage Vd is 3.3 V, and the ON state The case where the driving voltage value of the driving voltage VDD2 at the time of the OFF state is 3.3 V and the driving stop voltage value of the driving voltage VDD2 at the OFF state is 0 V will be described as an example.

먼저, 전압 발생부(10)가 3.3V의 구동 전압값을 갖는 구동 전압(VDD2)을 분기기(20)로 인가하면, 분기기(20)의 복수의 증폭부(21-2n)의 동작에 필요한 크기의 구동 전압(VDD2)이 인가되어 복수의 증폭부(21-2n)는 동작 상태가 된다.First, when the voltage generating unit 10 applies the driving voltage VDD2 having the driving voltage value of 3.3V to the branching unit 20, the operation of the plurality of amplifying units 21-2n of the branching unit 20 A driving voltage VDD2 of a necessary magnitude is applied and the plurality of amplifying units 21-2n are in an operating state.

이런 상태일 경우, 증폭부(2n)의 동작에 의해 증폭부(2n)의 출력 단자에서 출력되는 출력 신호(Voutn)은 양(+)의 값을 갖는 해당 크기의 전압을 갖게 된다.In this state, the output signal Voutn output from the output terminal of the amplifying unit 2n by the operation of the amplifying unit 2n has a voltage of a corresponding magnitude having a positive value.

한 예로서, 출력 신호(Voutn)의 값이 1V의 전압을 출력할 때, (Vg-Vd) = -3.3V이고 (Vg-Vs) < -1V 조건이 형성 된다. 두 경우 모두 문턱 전압인 -0.2V보다 작은 값을 가진다. As an example, when the value of the output signal Voutn outputs a voltage of 1V, a condition of (Vg-Vd) = -3.3V and (Vg-Vs) <-1V is formed. In both cases, the threshold voltage is less than -0.2V.

따라서 문턱 전압(Vth)보다 게이트 단자와 소스 단자간의 전압(Vgs)과 게이트 단자와 드레인 단자간의 전압(Vgd) 모두가 작으므로, 트랜지스터(Tr1)는 오프 상태가 되므로, 바이패스부(201)의 동작 역시 오프 상태가 된다.The voltage Vgs between the gate terminal and the source terminal and the voltage Vgd between the gate terminal and the drain terminal are smaller than the threshold voltage Vth and therefore the transistor Tr1 is in the off state, The operation is also turned off.

이로 인해, 입력 신호(Vin)의 바이패스 경로는 바이패스부(201)를 통과하는 대신 루프 스루 증폭기(Voutn)를 거쳐 형성된다.As a result, the bypass path of the input signal Vin is formed through the loop-through amplifier Voutn instead of passing through the bypass unit 201. [

이처럼, 분기기(20)가 정상적인 동작 상태일 경우 즉, 구동 전압(VDD2)의 상태가 분기기(20)를 동작시키는 온 상태일 경우, 입력 신호(Vin)의 바이패스 경로는 동작 상태인 증폭부(2n)를 통해 형성된다. In this way, when the branching device 20 is in a normal operating state, that is, when the state of the driving voltage VDD2 is in the ON state for operating the branching device 20, (2n).

하지만, 전압 발생부(20)가 구동 중지 전압값인 0V의 구동 전압(VDD2)을 분기기(20)로 인가하면, 분기기(20)의 복수의 증폭부(21-2n)의 동작에 필요한 크기의 구동 전압(VDD2)이 인가되지 않으므로 복수의 증폭부(21-2n)는 비동작 상태가 된다.However, when the voltage generator 20 applies the drive voltage VDD2 of 0 V, which is the stop voltage value, to the branching device 20, it is necessary for the operation of the plurality of amplification parts 21-2n of the branching device 20 The driving voltage VDD2 is not applied, so that the plurality of amplifying units 21-2n are in a non-operating state.

이처럼, 증폭부(2n)가 동작하지 않으므로, 증폭부(2n)에서 출력되는 신호(Voutn)의 크기는 0V가 되며, 게이트 전압(Vg) 역시 설정된 값에 무관하게 '0'가 된다. 따라서, 증폭부(2n)에서 소모되는 전력(P)은 0mW(즉, P=V×I=0×I)가 된다.Since the amplification part 2n does not operate as described above, the magnitude of the signal Voutn output from the amplification part 2n becomes 0 V, and the gate voltage Vg becomes '0' regardless of the set value. Therefore, the power P consumed in the amplification section 2n is 0 mW (i.e., P = V x I = 0 x I).

따라서, 게이트 단자와 소스 단자간의 전압(Vgs)과 게이트 단자와 드레인 단자간의 전압(Vgd)은 0V가 되어, 문턱 전압(Vth)인 -0.2V보다 큰 값을 갖게 된다. 이로 인해, 분기기(20)의 정상적인 동작을 위한 크기(예, 3.3V)의 구동 전압(VDD2)이 인가되지 않은 상태이더라고 트랜지스터(Tr1)는 온 상태가 되고 이로 인해 바이패스부 (201)는 온 상태가 된다. Therefore, the voltage (Vgs) between the gate terminal and the source terminal and the voltage (Vgd) between the gate terminal and the drain terminal are 0V, which is larger than -0.2V which is the threshold voltage (Vth). This causes the transistor Tr1 to be in the on state even though the driving voltage VDD2 of the size (for example, 3.3 V) for normal operation of the branching device 20 is not applied. As a result, the bypass unit 201 State.

이와 같이, 복수의 증폭부(21-2n)가 비동작 상태일 때, 증폭부(2n)는 동작되지 않으므로 입력 신호(Vin)는 증폭부(2n)을 통해 출력 신호로 출력되지 않고, 온 상태를 유지하는 바이패스부(201)를 통해 분기된 신호로 출력된다.In this way, when the plurality of amplifying units 21-2n are in the non-operating state, the amplifying unit 2n is not operated, so that the input signal Vin is not outputted as an output signal through the amplifying unit 2n, And is output as a signal branched through the bypass unit 201 that holds the signal.

메인 증폭부(21)와 루프 스루 증폭부(22-2n)의 동작이 모두 오프될 경우(즉, 비동작 상태일 경우), 루프 스루 증폭부(2n)의 오프 시 출력되는 신호(Voutn)에 의해 바이패스부(201)의 트랜지스터(Tr1)가 온되어 루프 스루 증폭부(2n)가 아닌 별도의 바이패스부(201)를 통해 바이패스 된다.When the operation of both the main amplifier 21 and the loop-through amplifier 22-2n is turned off (that is, in the non-operating state), the signal Voutn The transistor Tr1 of the bypass unit 201 is turned on and bypassed through the bypass unit 201 other than the loop through amplifier unit 2n.

따라서, 입력 신호(Vin)의 바이패스 경로를 제공하기 위해, 루프스루 증폭부(2n)가 동작 상태를 유지할 필요가 없으므로, 루프 스루 증폭기(2n)에서의 소모 전력은 '0mW'가 되어 자신의 동작과는 무관하게 입력 신호(Vin)의 바이패스를 위해 루프 스루 증폭부(2n)에서 전력이 소모되는 현상이 방지된다.Therefore, since the loop-through amplifier 2n does not need to maintain the operating state in order to provide the bypass path of the input signal Vin, the consumed power in the loop-through amplifier 2n becomes '0mW' The power consumption in the loop-through amplifying unit 2n for bypassing the input signal Vin is prevented irrespective of the operation.

이미 설명한 것처럼, 커패시터(C1)는 바이패스부(201)로 인가되는 직류 성분을 차단하기 위해서 사용되고, 저항(R1)은 하이 임피던스(high impedance)를 위해 사용된다. As described above, the capacitor C1 is used to block the direct current component applied to the bypass unit 201, and the resistor R1 is used for the high impedance.

본 실시 예에 따른 분기기(100)는 하나의 집적 회로 칩(integrated chip)으로 구현되어 원가를 절감한다.The branching device 100 according to the present embodiment is implemented as an integrated chip to reduce the cost.

다음, 도 2를 참고로 하여 본 발명의 한 실시 예에 따른 분기 장치의 다른 예에 대하여 설명한다.Next, another example of the branching device according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

도 1과 비교할 때, 본 예에 따른 분기 장치는 분기기(20a)의 바이패스부(201a)의 구조를 제외하면 도 1의 분기 장치와 동일한 구조를 갖고 있다. 따라서, 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 도 1과 같은 도면 부호를 부여하고 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.1, the branching device according to the present embodiment has the same structure as the branching device of Fig. 1 except for the structure of the bypassing portion 201a of the branching device 20a. Therefore, the same reference numerals as in FIG. 1 denote the same components, and a detailed description thereof will be omitted.

도 2를 참고로 하면, 분기기(20a)의 바이패스부(201a)는 입력 신호(Vin)에 연결되어 있는 커패시터(C1), 구동 전압(VDD2)과 커패시터(C1)에 연결되어 있는 저항(R1), 저항(R1)과 게이트 전압(Vg)에 연결된 트랜지스터(Tr1)뿐만 아니라 구동 전압(VDD2)과 트랜지스터(Tr1)의 소스 단자 사이에 연결되어 있는 저항(제2 저항)(R2)와 트랜지스터(Tr1)의 소스 단자와 증폭부(2n)의 출력 단자 사이에 연결되어 있는 커패시터(제2 커패시터)(C2)를 더 구비한다.2, the bypass unit 201a of the branching device 20a includes a capacitor C1 connected to the input signal Vin, a driving voltage VDD2 connected to the capacitor C1, A second resistor R2 connected between the driving voltage VDD2 and the source terminal of the transistor Tr1 as well as the transistor Tr1 connected to the resistor R1 and the gate voltage Vg; (Second capacitor) C2 connected between the source terminal of the first transistor Tr1 and the output terminal of the amplification section 2n.

이때, 저항(R2)은, 도 1의 저항(R1)과 동일하게, 매칭이 이미 이루어진 증폭부(21-2n)의 입력측 임피던스와 바이패스부(201a)의 입력임피던스 간의 임피던스 균형이 손상되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 저항(R1)과 동일한 저항값을 갖는다.At this time, as in the case of the resistor R1 in FIG. 1, the resistance R2 is such that the impedance balance between the input side impedance of the matching unit 21-2n and the input impedance of the bypass unit 201a is impaired And has the same resistance value as that of the resistor R1.

또한, 커패시터(C2) 역시 도 1의 커패시터(C1)와 동일하게 바이패스부(201a)의 입력 신호(Voutn)에 함유되어 있는 직류 성분을 차단한다.Also, the capacitor C2 blocks the direct current component contained in the input signal Voutn of the bypass unit 201a, like the capacitor C1 of FIG.

이로 인해, 도 1에서는 트랜지스터(Tr1)의 소스 전압을 정의 하기 위해서 증폭부(2n)의 DC 전압을 조건에 맞추어 설계해 주어야 하지만, 도 2의 경우는 커패시터(C2)를 이용하여 증폭부(2n)의 DC 전압을 차단하고 저항(R2)에 인가해주는 전압(VDD2)을 드레인 전압과 같게 하면 트랜지스터(Tr)의 온(On) 및 오프(Off) 조건을 증폭부(2n)의 DC 전압에 종속되지 않고 독립적으로 제어하여 바이패스부(201a)의 설계가 좀더 용이해진다. Therefore, in order to define the source voltage of the transistor Tr1, the DC voltage of the amplifier section 2n must be designed to meet the conditions. In the case of FIG. 2, the amplifier section 2n And the voltage VDD2 applied to the resistor R2 is made equal to the drain voltage, the ON and OFF conditions of the transistor Tr are dependent on the DC voltage of the amplification section 2n So that the bypass portion 201a can be designed more easily.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

Claims

A main amplifier for receiving an input signal,
A loop-through amplifying part for receiving an input signal branched from the input signal,
A first capacitor having one terminal coupled to the input signal, a first resistor having one terminal coupled to a drive voltage generated by the voltage generator, and a second terminal coupled to the other terminal of the first capacitor, A drain terminal connected to the other terminal of the first resistor, a gate terminal to which a gate voltage is applied, and a source terminal connected to an output terminal of the loop-through amplification unit and to which an output voltage of the loop- A bypass section having one native transistor
Lt; / RTI >
Wherein the first capacitor blocks a direct current component contained in the input signal,
Wherein the first resistor maintains an impedance balance between an input side impedance of the main amplification part and an input impedance of the bypass part,
Wherein the driving voltage has a driving stop voltage value and a driving voltage value greater than the driving stop voltage value,
Wherein when the driving voltage is the driving voltage value, the main amplifier and the loop-through amplifier are in an operating state, the native transistor is off and the bypass unit is off,
Wherein when the driving voltage is the driving stop voltage value, the main amplifier and the loop-through amplifier become inoperative, the native transistor is turned on, the bypass unit is turned on,
Wherein a voltage between a gate terminal and a source terminal of the native transistor is smaller than a threshold voltage of the native transistor and a voltage between a gate terminal and a drain terminal of the native transistor is smaller than the threshold voltage,
Wherein a voltage between a gate terminal and a source terminal of the native transistor is greater than the threshold voltage and a voltage between a gate terminal and a drain terminal of the native transistor is greater than the threshold voltage
Branching device.

delete

The method of claim 1,
Wherein the native transistor has a threshold voltage of less than 0V.

delete

4. The method of claim 3,
Wherein the gate voltage has a fixed value of magnitude between 0 and 3.3 volts.

delete

The method of claim 1,
The bypass unit includes a second capacitor having one terminal connected to the source terminal and the other terminal connected to the output terminal of the loop-through amplifier, one terminal connected to the driving voltage, and the other terminal connected to the drain terminal of the non- And a second resistor connected to the second resistor.

The method of claim 1,
Wherein the main amplification unit, the loop-through amplification unit, and the bypass unit comprise one integrated circuit chip.