KR100462437B1 - 선로수신기회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전송 선로(31,32)과의 접속을 위한 비반전 입력 단자(11)와 반전 입력 단자(12)를 갖는 집적 입력 증폭기 회로(1) 및, 전송 선로(31,32)의 특성 임피던스를 종단하는 선로 종단 임피던스 수단(2)을 포함하는 선로 수신기 회로에 관한 것이다. 입력 증폭기 회로(1) 및 선로 종단 임피던스 수단(2)은 공통 반도체 기판상에 집적된다. 선로 종단 임피던스 수단(2)은 다수의 임피던스 회로를 포함하고, 선로 종단의 임피던스 값을 제어할 수 있도록 제어 가능하다.

Description

선로 수신기 회로

본 발명은, 디지털 전기 신호의 형태로 전송 선로를 통해 전송되는 정보를 수신하기 위해, 전송 선로에 전기적으로 접속될 수 있는 선로 수신기 회로에 관한 것이다. 청구항 1의 전제부에 따른 선로 수신기 회로는, 1995년 2월, Armont US, IBM 기술 공개 공시, vol.38, no.2의 4823∼4825쪽에 공지되어 있다.

현재, 디지털 논리 회로 및, 회로 사이의 디지털 신호 전송을 위한 다양한 개념이 공지되어 있다.

초기의 개념은 DTL(Diode-Transistor Logic), TTL(Transistor-Transistor Logic) 및 ECL(Emitter Coupled Logic)인데, 이런 개념은 디지털 논리 회로에서 뿐만 아니라 회로 또는 회로 기판 사이의 디지털 신호 전송을 위해 사용되었다.

고속으로 디지털 데이터를 전송하기 위한 설계 개념은, 바람직하게는, 한 쌍의 신호 전송선을 사용하는, 디지털 데이터의 차동 송신 및 수신을 이용한다. DPECL(Differential Positive Emitter Coupled Logic), LVDS(Low Voltage Differential Signalling) 및 GLVDS(Grounded Low Voltage Differential Signalling)은 차동 신호 전송을 사용하는 신호 전송 개념의 예이다. 차동 신호 전송함으로써, 차동 개념으로 인해 송신기와 수신기를 접속하고 있는 접지선 양단의 스퓨리어스 전압 강하는 데이터 전송의 질에 악영향을 미치지 않기 때문에, 한 쌍의 신호 전송선 양단의 차동 전압을 작게 유지할 수 있다. 다음으로, 차동 신호 전송 전압이 낮기 때문에, 로-임피던스(low impedance) 전송 선로를 통해 전송되는 전력은 적정 범위 내에서 유지된다.

집적도 및 동작 속도의 급속한 향상에 따라 디지털 회로의 복잡성도 점점 더 증가하기 때문에, 각 회로 소자 사이의 신호 채널의 수, 및 그에 따른 집적 회로의 핀 수가 증가된다. 소자 및, 소자 및/또는 주변 사이의 배선을 수용하기 위한 인쇄회로 기판 표면상의 공간은 매우 중요하다.

또한, 각종의 상이한 이유 때문에, 복잡한 시스템은 종종 상이한 부분에 대해 상이한 신호 전송 기법을 이용한다. 현재 이용할 수 있는 모든 차동 신호 전송 개념을 고려해 볼 때, 신호 전송 전압은 0볼트보다 약간 작은 전압에서부터 4볼트를 초과하는 범위내에 있다. 결과적으로, 하나의 특정 차동 신호 전송 개념에 적합한 회로의 출력을 상이한 신호 전송 개념에 적합한 다른 회로의 입력에 접속하는 것은 불가능하다. 따라서, 복잡한 회로 설계는 특정 신호 전송 개념에 충실하든지,아니면 상이한 신호 전송 레벨 사이를 변환하는 수단을 포함해야 한다. 첫 번째 대안이 장래의 발전에 대한 유연성이 없다는 단점을 갖는 한편, 후자의 대안은 시스템의 핵심(core) 기능에 관계없는 부가적인 공간 및 전력이 필요하다.

미국 특허 제5,393,028호에, 전송 선로 종단을 위한 장치가 공지되었다. 이 문서에 따르면, 전송 선로 종단은 PMOS 트랜지스터 및 NMOS 트랜지스터로 구성되는 전송 게이트에 의해 달성되는데, 상기 트랜지스터는 직렬 접속되는 저항을 갖는다. 결과(resulting) 구조는 병렬 접속된다. 전송 게이트는 아날로그 방식으로 두 개의 전송 선로 도체 양단의 종단 임피던스를 조절하기 위해 사용된다. 이를 위해 정밀한 저항 제어 회로가 필요하다.

도 1은 본 발명에 따른 선로 수신기 회로의 실시예의 전체 블록도;

도 2는 선로 종단 임피던스 수단의 제 1실시예를 나타낸 도면;

도 3은 본 발명의 선로 종단 임피던스 수단의 제 2실시예를 나타낸 도면;

도 4는 본 발명의 선로 종단 임피던스 수단의 제 3실시예를 나타낸 도면;

도 5는 본 발명의 선로 종단 임피던스 수단의 제 4실시예를 나타낸 도면;

도 6a는 전송 게이트를 표현하기 위해 사용된 기호를 나타낸 도면;

도 6b는 본 발명에 따른 전송 게이트의 실시예의 개략도.

본 발명은 상술한 문제점의 해결을 목적으로 한다. 본 발명의 목적은 가능한 단순하고 공간 및 비용면에서 효율적인 디지털 고속 신호 전송을 달성하는 것이다.

이런 목적은 청구항 1에 기재된 바와 같이 해결된다. 본 발명의 실시예는 종속항에 기재된다.

본 발명에 따르면, 집적 선로 수신기 회로는 전송 선로를 통해 수신되는 신호를 재생할 뿐만 아니라, 집적 선로 수신기 회로의 칩상에 종단 임피던스 수단을 포함함으로써, 전송 선로를 적절하게 종단한다. 물론, 집적 종단 임피던스 수단을 포함하는 집적 선로 수신기 회로는 수신 정보 처리 전용의 다른 회로와 같이 동일 칩상에 집적될 수 있다.

본 발명에 따른 선로 수신기 회로는, 전송 선로를 적절하게 종단하지 않고도, 전송 선로를 통해 데이터를 수신하는 집적 회로의 입력 핀에 전송 선로를 직접 접속할 수 있다. 따라서, 인쇄 회로 기판상에 전송 선로를 종단하는 소자를 위한 별도의 공간이 필요 없다. 이렇게 하여, 공간 및 비용면에서 효율적인 방법으로 다수의 신호 채널을 다수의 입력 핀에 접속할 수 있다. 본 발명은, 종단 임피던스가 많은 전력을 소비하지 않도록, 따라서, 많은 공간을 차지하지 않고도 선로 수신기 회로의 반도체 기판상에 집적될 수 있도록, 현재의 디지털 차동 신호 전송 개념은, 예를 들면, 0.2볼트 범위의 작은 신호 전송 전압차를 사용한다는 사실을 이용한다. 선로 종단 임피던스 수단 및 입력 증폭기를 동일 칩에 집적함으로써, 본드 와이어(bond wire)의 유도성 소자와 증폭기 입력 단자의 정전 용량의 직렬 접속에 의해 발생할 수 있는 스퓨리어스 공진은 전체 회로 설계의 안정성을 개선하도록 매우 효율적으로 감소될 수 있다는 부가적인 장점이 있다.

각종의 상이한 디지털 신호 전송 기법을 이용하는 혼합 시스템에서 상이한 신호 전송 레벨 사이를 변환하는 수단의 필요성을 제거하기 위해, 입력 증폭기 회로의 입력 단자 양단에 접속되는 종단 수단은 플로팅(floating) 상태를 유지할 수 있는데, 즉, 적절한 동작을 위한 미리 정해진 공통 모드 전압은 필요하지 않지만, 상당히 넓은 공통 모드 전압 범위, 예를 들면, 접지 레벨보다 약간 낮은 레벨에서부터 선로 수신기 회로의 전원 전압의 레벨보다 약간 큰 레벨까지 동작할 수 있다. 입력 증폭기 회로가 대응하는 상당히 넓은 공통 모드 전압 레벨 범위를 갖는 경우, 선로 수신기 회로는 임의의 송신기에 접속될 수 있고, 전송 선로상의 공통 모드 전압이 송신기에 의해 결정되어 입력 증폭기 회로 및 종단 임피던스 수단의 공통 모드 동작 전압 범위에 있는 한, 바람직하게 동작할 것이다.

또한, 전송 선로의 상이한 특성 임피던스에 대처하기 위해, 선로 수신기 회로는 다수의 임피던스 회로 및, 로-임피던스 전송 상태 또는 하이-임피던스(high impedance) 차단(blocking) 상태가 되도록 제어할 수 있는 하나 이상의 전송 게이트 회로를 포함하는데, 상기 다수의 임피던스 회로 및 상기 하나 이상의 전송 게이트 회로는, 상기 하나 이상의 전송 게이트 회로를 제어함으로써, 상기 선로 종단 임피던스 수단의 임피던스 값이 제어될 수 있도록 상호 접속된다. 종단 임피던스 수단은 직렬 접속되는 다수의 임피던스 수단을 포함하는데, 각각의 임피던스 수단은, 각각의 전송 게이트의 전송 상태 또는 차단 상태를 적절히 선택함으로써, 상기 직렬 회로의 전체 임피던스가 필요에 따라 조절될 수 있도록, 병렬 접속되는 전송 게이트를 갖는다. 종단 임피던스 수단은, 종단 수단으로 인한 원하지 않는 정전 용량이 작게 유지된다는 점에서 장점이 있다.

각 전송 게이트의 전송 상태는 각 전송 게이트용의 각각의 제어 단자를 통해 제어될 수 있다. 다수의 신호 채널을 위한 다수의 유사한 선로 수신기 회로가 공통 반도체 칩상에 집적되는 경우, 대응하는 전송 게이트 회로의 대응하는 제어 단자는 함께 접속될 수 있다. 선로 수신기 회로의 제어 단자는 전용 입력 구성 핀에 접속될 수 있거나, 또는, 각 선로 수신기 회로의 전송 게이트의 전송 상태의 쓸모 없거나 또는 유해한 조합을 배제하는 논리 회로에 의해 구동될 수 있다.

다음에서, 본 발명의 실시예가 첨부된 도면에 대해 매우 자세히 설명될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 선로 수신기의 실시예의 전체 블록도를 도시한다. 이 도면에서, 참조 번호 1은 비반전 입력 단자(11)와 반전 입력 단자(12)를 갖는 차동 입력 증폭기 회로를 지시한다. 입력 단자(11,12) 사이의 전압차는 선형 또는 비선형 방식으로 증폭기(1)에 의해 증폭되어, 증폭 신호는 증폭기의 출력 단자(13)로 출력된다. 참조 번호 2는 증폭기(1)의 입력 단자(11,12) 양단에 접속되는 선로 종단 임피던스 수단을 지시한다. 도체(31,32)는 전송 선로를 구성하는데, 이는 데이터 전송기(미도시)에 의해 구동되고, 증폭기(1)의 입력 단자(11,12)에 접속된다. 입력 증폭기(1) 및 선로 종단 임피던스 수단(2) 둘레의 점선 박스는, 입력 증폭기 회로(1) 뿐만 아니라 선로 종단 임피던스 수단(2) 모두가 공통 반도체 기판상에 집적된다는 것, 즉, 입력 증폭기(1) 및 선로 종단 임피던스 수단(2) 모두가 동일 집적 회로의 구성 소자라는 것을 나타낸다. 물론, 도 1의 점선 박스 내에 도시된 소자 외에도, 다른 소자가, 예를 들면, 부가 신호 채널을 위한 부가 입력 증폭기 및 부가 선로 종단 수단 및, 상기 집적 회로에 접속되는 각각의 전송 선로를 통해 수신되는 정보를 처리하는 다른 회로가 집적 회로상에 제공될 수 있다.

도 1의 단자(VDD,VSS)는 입력 증폭기 회로(1)용 전원 공급 단자를 지시한다. 도 1의 선로 종단 임피던스 수단(2)이 VDD 및 VSS을 통해 전원 전압을 수신하도록 도시되지만, VDD 및 VSS에 대한 선로 종단 임피던스 수단(2)과의 이런 접속은 선로 종단 임피던스 수단(2)의 특정 실시예에 따라 필요하지 않을 수 있다.

대부분의 기본적인 형태에서, 선로 종단 임피던스 수단(2)은 저항인데, 그 저항 값은 전송 선로(31,32)의 특성 임피던스에 따라 선택된다.

다른 기본적인 실시예에 따르면, 선로 종단 임피던스 수단(2)은 각 전송 선로의 도체(31,32)용의 하나의 종단 임피던스를 갖고, 각 신호 도체에 대한 공통 모드 종단을 제공한다. 이런 경우, 각 임피던스는, 송신기에 의해 예정된 종단의 종류에 따라, VDD 또는 VSS에 접속되거나 단자(VT)에 접속된다. 각각의 종단 임피던스가 단자(VT)에 접속되는 경우, 외부 전압이 이런 단자에 인가됨으로써, 사용된 송신기의 종류에 따라 결정될 수 있는 임의의 전위로 전송 선로의 도체(31,32)의 공통 모드 종단을 허용한다.

도 2는 선로 종단 임피던스 수단(2)의 제 1 실시예를 도시한다. 이 실시예에 따르면, 선로 종단 임피던스 수단(2)은 제 1 임피던스(R11), 전송 게이트(T1), 및 제 2 임피던스(R12)의 직렬 접속을 포함하는데, 이런 직렬 접속은 입력 증폭기 회로(1)의 입력 단자(11,12) 양단에 접속된다. 이 실시예에서, 참조 번호 31,32는 대칭 전송 선로(예를 들면, 트위스티드 페어(twisted pair) 또는 그와 유사한 형태의 전송 선로)의 도체를 지시하는데, 이는 R11, T1 및 R12의 상기 직렬 접속에 의해 종단된다. 전송 선로의 대칭성 때문에, 임피던스(R11,R12)는, 바람직하게는, 동일 임피던스 값을 갖는다.

참조 부호 C1은 전송 게이트(T1)의 제어 단자를 지시한다. 제어 단자(C1)에 적절한 제어 전압을 인가함으로써, 전송 게이트(T1)는 로-임피던스 전송 상태로 되거나, 즉, 단락 회로와 같이, 실질적으로 임피던스(R11, R12)를 접속하거나, 또는, 하이-임피던스 차단 상태로 되며, 즉, 실질적으로 R11과 R12의 접속을 끊는다.

따라서, 전송 게이트(T1)에 의해, 본 발명의 제 1 실시예는 본질적으로 직렬 접속되는 R11 및 R12로 구성되는 내부 종단의 스위치 온/오프를 허용한다. 이렇게 하여, 이 실시예에 따른 본 발명의 선로 수신기 회로는 전용 전송 선로상에서 동작하도록 구성될 수 있거나, 또는, 데이터 버스 전송 선로상에서 동작하도록 구성될 수 있다. 첫 번째 경우, 전송 게이트는 로-임피던스 전송 상태로 되도록 제어되는 한편, 후자의 경우에, 전송 게이트는 하이-임피던스 차단 상태로 되도록 제어된다.

도 2에서 도시되지는 않았지만, 도 2에서 도시된 바와 같이, 제 1 임피던스, 전송 게이트 및 제 2 임피던스로 각각 구성되는 다수의 직렬 회로를 제공하여, 모든 직렬 회로가 증폭기(1)의 입력 단자(11,12) 양단에 병렬 접속됨으로써, 전송 선로(31,32)의 상이한 임피던스 특성을 정합하도록, 입력 증폭기(1)의 입력 단자(11,12) 양단의 종단 임피던스를 형성할 수 있다. 이런 경우, 각 직렬 회로의 전송게이트(T1)는 이런 병렬 접속의 합성 임피던스가 필요에 따라 조정 가능하도록 임피던스(R11,R12)의 특정 직렬 접속을 병렬 접속되도록 선택할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 선로 종단 임피던스 수단의 제 2실시예를 도시한다. 도 2에 도시된 실시예와 마찬가지로, 제 2 실시예는 제 1 임피던스(R11), 전송 게이트(T1) 및 제 2 임피던스(R12)의 직렬 접속을 포함하는데, 이런 직렬 회로는 입력 증폭기(1)의 입력 단자(11,12) 양단에 접속된다. 참조 번호 31,32는 증폭기(1)의 입력 단자(11,12)에 접속되는 전송 선로의 도체를 지시한다. 도 2에 도시된 소자 외에, 제 2 실시예는 제 1 전송 게이트 쌍(T11,T12), 제 2 전송 게이트 쌍(T13,T14) 및 제 3 전송 게이트 쌍(T15,T16)을 포함한다. 참조 부호 C11은 전송 게이트(T11,T12)의 전송 상태를 제어하기 위한 제어 단자를 지시한다 참조 부호 C12는 전송 게이트(T13,T14)의 상태를 제어하기 위한 제어 단자를 지시하고, 참조 부호 C13은 전송 게이트(T15,T16)의 전송 상태를 제어하기 위한 제어 단자를 지시한다. 동일 쌍에 속하는 전송 게이트는 항상 대응하는 제어 단자에 인가되는 신호에 의해 결정되는 동일 전송 상태로 된다.

제 1 전송 게이트 쌍의 첫 번째 전송 게이트(T11)는 전송 게이트(T1)에 접속되는 임피던스(R12)의 단자와 음의 전원 단자(VSS) 사이에 접속된다. 제 1 전송 게이트 쌍의 두 번째 전송 게이트(T12)는 전송 게이트(T1)에 접속되는 단자(R11)와 단자(VSS) 사이에 접속된다. 제 2 전송 게이트 쌍의 첫 번째 전송 게이트(T13)는 전송 게이트(T1)에 접속되는 임피던스(R12)의 단자 및 양의 전원(VDD)에 접속된다. 제 2 전송 게이트 쌍의 두 번째 전송 게이트(T14)는 전송 게이트(T1)와 접속되는 임피던스(R11)의 단자와 전원 단자(VDD) 사이에 접속된다. 제 3 전송 게이트 쌍의 첫 번째 전송 게이트(T15)는 전송 게이트(T1)에 접속되는 임피던스(R11)의 단자와 외부 전압 전위를 인가하기 위한 단자(VT) 사이에 접속된다. 제 3 전송 게이트 쌍의 두 번째 전송 게이트(T16)는 전송 게이트(T1)에 접속되는 임피던스(R12)의 단자와 단자(VT) 사이에 접속된다.

제 2 실시예는 선로 종단 임피던스 수단이 각종의 상이한 형태의 전송 선로를 종단하도록 구성될 수 있다. 제어 단자(C1,C11,C12,C13)에 인가되는 제어 신호에 따라, 대칭 전송 선로를 종단하기 위해, 및/또는 양의 전원 전위(VDD) 또는 음의 전원 전위(VSS) 또는 단자(VT)에 인가되는 임의의 종단 전압에 대한 각각의 전송 선로의 도체(31,32)를 공통 모드 종단하기 위해, 제 2 실시예의 선로 종단 임피던스 수단을 결합한 선로 수신기 회로를 구성할 수 있다. 또한, 이 실시예는 전송선로의 종단이 전혀 발생하지 않게 할 수 있다.

대칭 전송 선로를 종단하기 위해, 전송 게이트(T1)는 로-임피던스 전송 상태가 되도록 제어되는 한편, 도 3에 도시된 다른 모든 전송 게이트는 하이-임피던스 차단 상태가 되도록 제어된다. 양의 전원 전압(VDD)에 대해 도체(31,32)를 공통 모드 종단하기 위해, 전송 게이트(T13,T14)는 로-임피던스 전송 상태로 되도록 제어되는 한편, 도 3에 도시된 다른 모든 전송 게이트는 하이-임피던스 차단 상태로 되도록 제어된다.

음의 전원 공급 전압(VSS)에 대한 도체(31,32)의 공통 모드 종단이 필요한 경우, 전송 게이트(T11,T12)는 로-임피던스 상태로 되도록 제어되는 한편, 도 3에 도시된 다른 모든 전송 게이트는 하이-임피던스 차단 상태로 되도록 제어된다. VDD 또는 VSS와는 상이한 전압 전위에 대한 도체(31,32)의 공통 모드 종단이 필요한 경우, 적절한 전압 레벨을 공급하는 전압원이 단자(VT)와, 예를 들면, VSS 사이에 접속되고, T15및 T16을 제외한 모든 전송 게이트는 하이-임피던스 차단 상태로 되도록 제어되는 한편, T15 및 T16은 로-임피던스 상태로 되도록 제어된다.

도체(31,32)의 대칭 종단과 동시에, 도체(31,32)의 공통 모드 종단이 필요한 경우, 즉, 전송 선로의 Y-형 종단이 필요한 경우, 전송 게이트(T1)는 로-임피던스 전송 상태에 있도록 제어될 수 있는 동시에, VDD에 대한 공통 모드 종단이 필요한 경우, 전송 게이트(T13,T14)는 로-임피던스 상태가 되도록 제어될 수 있다. 마찬가지로, VT에 대한 Y-형 종단이 필요한 경우, 전송 게이트(T1,T15,T16)는 로-임피던스 전송 상태로 되도록 제어되는 한편, 다른 모든 전송 게이트는 차단 상태로 된다. VSS에 대한 Y-형 종단이 필요한 경우, 전송 게이트(T1,T11,T12)는 로-임피던스 상태로 되는 한편, 다른 모든 전송 게이트는 차단 상태로 된다. 각 종류의 Y-형 종단을 위해, 도 3에서 나타낸 바와 같이, 부가 임피던스(RS1,RS2,RS3)가 제공될 수 있는데, 이는 공통 모드 종단 전압에 대한 소스(source) 임피던스로 작용한다. 물론, 전송 선로(31,32)의 Y-형 종단도 전송 게이트(T1)가 차단 상태로 됨으로써 또한 달성될 수 있다. 그러나, 이런 경우, 전송 게이트(T11∼T16)의 전류 구동 능력이 커야만 하고, 따라서, 이런 전송 게이트의 크기는, Y-형 종단을 위해 전송 게이트(T1)가 로-임피던스 상태로 되도록 제어되는 경우보다 더 커야 한다.

도 4는 본 발명에 따른 선로 종단 임피던스 수단의 제 3실시예를 도시한다. 이 실시예는, 임피던스(R11,R12) 사이에 접속되는 단일 전송 게이트(T1) 대신, 두개의 전송 게이트(T21,T22)의 직렬 접속이 임피던스(R21,R22) 사이에 접속된다는 점에서, 도 3에 도시된 실시예와는 다르다. 또한, 전송 게이트 쌍(T11,T12) 대신에 단일 전송 게이트(T25)가 제공된다. 전송 게이트 쌍(T13,T14) 대신에는 단일 전송 게이트(T23)가 제공된다. 전송 게이트 쌍(T15,T16) 대신에는 단일 전송 게이트(T24)가 제공된다. 도면에 도시된 바와 같이, 각각의 전송 게이트(T23∼25)의 전송 단자 중 하나는 T22의 전송 단자에 접속되는 T21의 전송 단자에 접속된다. 제 3 실시예의 동작 및 제어는 제 2 실시예에 관해 설명했던 바와 유사하다.

제 1, 제 2 및 제 3 실시예에 관해, 임피던스(R11,R12,R21,R22) 및 임피던스(RS1,RS2,RS3) 모두는 반도체 칩상에서 개별 소자로 존재할 필요는 없지만, 로-임피던스 전송 상태에서, 상기 임피던스가 필요한 전송 임피던스를 갖도록 각각의 전송 게이트를 설계함으로써 달성될 수 있다는 것을 알 수 있다. 전송 게이트를 설계 하기 위해 전계 효과 트랜지스터를 사용하는 경우, 원하는 전송 임피던스는, 예를들면, 채널의 기하학적 형상을 적절히 설계함으로써 달성될 수 있다.

선로 종단 임피던스 수단(2)에 의한 전송 선로(31,32)의 종단이 필요 없는 경우, 도 2, 도 3 또는 도 4에 도시된 모든 전송 게이트는 하이-임피던스 차단 상태로 스위칭된다. 전송 선로(31,32)상의 용량성 부하를 감소시키기 위해, 부가 전송 게이트(도면에 미도시)가 증폭기 입력 단자(11)와 제 1 임피던스(R11 또는 R21) 사이 및 제 2 임피던스(R12 또는 R22)와 증폭기 입력 단자(12) 사이에 제공될 수 있다. 이런 부가 전송 게이트는, 종단이 필요 없는 경우, 이런 부가 전송 게이트(나타내지 않음)가 하이-임피던스 차단 상태로 되고, 그렇지 않으면, 로-임피던스 전송 상태로 되도록 제어될 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 선로 종단 임피던스 수단의 제 4 실시예를 도시한다. 이 실시예에 따르면, 세개의 임피던스(R31,R32,R33)의 직렬 접속이 제공된다. 이런 각각의 임피던스는 병렬 접속되는 전송 게이트(T31,T32,T33)를 각각 갖는다. 단순화를 위해, T31∼T33의 제어 단자는 도 5에 도시되지 않는다. 이 실시예는 직렬 접속되는 다수의 임피던스(R31∼R33) 중에서 선택되는 임피던스를 단락시킴으로써, 전송 선로의 도체(31,32) 사이의 선로 종단 임피던스를 조절할 수 있다. 이전의 실시예와 마찬가지로, 필요한 경우, 선로 종단 임피던스 수단(2) 전체의 접속을 끊을 수 있도록 하기 위해, 부가 전송 게이트(나타내지 않음)가 증폭기 입력 단자(11)와 상기 직렬 접속 사이 및 증폭기 입력 단자(12)와 상기 직렬 접속 사이에 제공될 수 있다.

Y-형 종단을 허용하기 위해, 도 5의 선로 종단 임피던스 수단의 변형예에는 도 3에 도시된 선로 종단 임피던스 회로(2) 또는 도 4에 도시된 선로 종단 임피던스 회로로 대체되는 중앙의 전송 게이트(T32)를 갖는다.

도 2, 도 3, 도 4 및 도 5와 관련하여 설명된 다수의 회로 예를 증폭기(1)의 입력 단자(11,12) 양단에 병렬 접속함으로써, 사용된 전송 선로(31,32)의 상이한 특성 임피던스를 정합하도록 입력 증폭기(1)의 입력 단자(11,12) 양단의 종단 임피던스 및, 각각의 입력 단자(11,12) 및 원하는 종단 전위 양단의 공통 모드 종단 임피던스를 각각 형성할 수 있다. 상기 병렬 접속으로 인해 회로에서 이용 가능한 전송 게이트의 전송 상태를 적절히 선택함으로써, 대칭 종단 임피던스의 값 및/또는 각 공통 모드 종단 임피던스의 값은 적정 수의 임피던스를 효과적으로 병렬 접속함으로써 필요에 따라 조절될 수 있다. 앞서 설명된 실시예 중 어느 하나에 따른 다수의 회로가 병렬 접속되는 경우, 선로(31,32) 양단의 종단이 필요 없다면, 부가 전송 게이트를 하이-임피던스 차단 상태로 스위칭함으로써, 전송 선로(31,32)상의 용량성 부하를 줄이기 위해, 이런 병렬 접속의 양단에서 이런 병렬 접속에 직렬로 부가 전송 게이트를 제공하는 것이 바람직하다.

각 선로 종단 임피던스 수단(2)의 제어 단자(C1,C11,C12,C13)는 본 발명의 선로 수신기 회로를 포함하는 집적 회로의 입력 구성 핀으로 구현될 수 있다. 선택적으로, 특히, 각 전송 게이트 쌍의 전송 게이트의 전송 상태의 잘못된 조합을 배제하도록, 논리 회로의 입력 단자의 논리 상태에 따라 제어 단자(C1,C11,C12,C13)를 구동하는 논리 회로가 제공될 수 있다. 이렇게 하여, 선로 종단 임피던스 수단(2)을 셋업하기 위해 필요한 구성 핀의 수가 감소될 수 있고, 잘못된 구성으로 인한 집적 회로의 파손을 방지할 수 있다. 이런 논리 회로가 제공되는 경우, 이 논리 회로는 도면에 도시되지 않은 상기 부가 전송 게이트를 제어할 수 있다.

논리 회로는 종단 값에 대한 이진 정보 및 종단 형태에 대한 이진 정보를 수신할 수 있다. 종단 형태는, 무종단, 즉, 무한대에 가까운 매우 큰 임피던스 값을 갖는 무종단, 플로팅 병렬(대칭) 종단, VSS, VT 또는 VDD에 대한 공통 모드 종단, 및 VSS, VT 또는 VDD에 대한 Y-종단을 포함 할 수 있다.

종단 임피던스 값과 종단 형태에 관한 정보를 입력하기 위한 외부 제어 단자를 통한 상기 논리 회로의 제어에 대한 대안으로서, 본 발명에 따른 선로 수신기 회로를 포함하는 집적 회로를 설계하거나 제조할 때, 각 전송 게이트의 전송 상태를 프로그램할 수 있다. 프로그래밍은 퓨즈, 레이저 버닝(burning), 마스크 프로그래밍 등에 의해 실시될 수 있다.

또한, 처리 변동 및/또는 온도 변동 및/또는 전원 변동을 보상하기 위해, 종단 임피던스를 원하는 값으로 능동적으로 조절할 수 있는 제어 회로가 제공될 수 있다. 이를 위해, 능동 제어 회로는 외부 기준 저항(reference resistor)을 포함할 수 있다.

도 6a는 본 발명의 전송 게이트를 나타내기 위해 사용된 기호를 도시한다. 전송 게이트는 두개의 전송 단자(a,b) 뿐만 아니라 제어 단자(c)를 포함한다. 단자(a,b)에 대해, 제어 단자(c)에 인가되는 신호에 따라, 전송 게이트는 로-임피던스 전송 상태 또는 하이-임피던스 차단 상태로 된다. 도 6b는 도 6a의 전송 게이트의 실시예를 도시한다. 이 실시예에 따르면, 전송 게이트는 NMOS 트랜지스터(TR1) 뿐만 아니라 PMOS 트랜지스터(TR2)를 포함하는데, NMOS 트랜지스터(TR1) 및 PMOS 트랜지스터(TR2)의 채널은 전송 게이트의 단자(a,b) 사이에 병렬 접속된다. 참조 부호 INV는 인버터를 지시하는데, 그 출력은 PMOS 트랜지스터(TR2)의 게이트와 접속된다. 단자(c)의 제어 전압은 NMOS 트랜지스터(TR1)의 게이트 뿐만 아니라 인버터(INV)의 입력에 인가된다.

제어 단자(c)에 인가되는 전압이 로(low)인 경우, 즉, VSS이거나 VSS에 근접한 경우, NMOS 트랜지스터(TR1)는, 단자(a)의 전위 또는 단자(b)의 전위가 단자(c)의 전위에서 TR1의 임계 전압을 뺀 것 보다 낮지 않는 한, 비통전 상태로 된다. 또한, PMOS 트랜지스터(TR2)의 게이트의 전위가 인버터(INV)의 동작으로 인해 하이(high)(VDD 또는 VDD에 근접한) 전위로 됨으로써, 이 트랜지스터(TR2)도 또한, 단자(a)의 전위 또는 단자(b)의 전위가 TR2의 게이트 전위에서 TR2의 임계 전압을 더한 것 이상으로 증가되지 않는 한, 비통전 상태로 된다. 따라서, 단자(c)가 로 상태로 유지되는 경우, 도 6b에 도시된 회로는, 단자(a,b)의 전위가 상기 제한내에 있는 한, 단자(a,b) 사이에서 비도통의 하이-임피던스 상태로 유지될 것이다.

단자(c)의 전위가 VDD 또는 VDD 부근까지 상승되는 경우, NMOS 트랜지스터(TR1)의 게이트는 하이 전위를 수용하는 한편, 인버터(INV)로 인해 PMOS의 트랜지스터(TR2)의 게이트는 로 전압을 수용한다. 따라서, NMOS 트랜지스터(TR1)는, 낮은 전위를 갖는 단자(a,b)의 단자가 제어 단자(c)에서의 전위보다 TR1의 임계 전압만큼 낮은 전위를 갖는 한, 통전될 것이다. PMOS 트랜지스터(TR2)는, 단자(a,b)의 높은 전위가 VSS 또는 VSS에 근접한 PMOS 트랜지스터(TR2)의 게이트 전압보다 TR2의 임계 전압만큼 높은 한, 통전 상태로 된다. 따라서, 하이 전위가 단자(c)에 인가되는 경우, 도 6b의 회로는 단자(a,b)에서의 전위에 관계없이, 단자(a,b) 사이에서 로-임피던스 전송 상태로 되는데, 이는 도 6b의 회로가 플로팅 동작에 적합하게 한다.

Claims (2)

1. 전송 선로(31, 32)와 접속되는 비반전 입력 단자(11) 및 반전 입력 단자(12)를 갖는 집적 입력 증폭기 회로(1); 및 상기 전송 선로(31,32)의 특성 임피던스를 종단하는 선로 종단 임피던스 수단(2)을 포함하는 선로 수신기 회로로서, 상기 입력 증폭기 회로(1) 및 상기 선로 종단 임피던스 수단(2)이 공통 반도체 기판상에 집적되는 선로 수신기 회로에 있어서,

   상기 선로 종단 임피던스 수단(2)이 직렬 접속된 다수의 임피던스(R31,R32,R33)를 포함하고,

   상기 임피던스(R31,R32,R33) 중 적어도 하나는 병렬 접속된 전송 게이트(T31,T32,T33)를 가지며,

   상기 각각의 전송 게이트가 병렬 접속된 N-채널 MOSFET(TR1) 및 P-채널 MOSFET(TR2)을 포함하며,

   상기 N-채널 MOSFET(TR1)의 게이트는 전송 제어 신호(C1)를 수신하도록 접속되고, 상기 P-채널 MOSFET(TR2)의 게이트가 상기 반전 전송 제어 신호를 수신하도록 접속되는 것을 특징으로 하는 선로 수신기 회로.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 입력 증폭기 회로(1)의 상기 입력 단자(11,12) 사이에 병렬 접속되는 다수의 선로 종단 임피던스 수단(2)을 포함하는 것을 특징으로 하는 선로 수신기 회로.