KR100691378B1 - 저전압 차동 신호용 송신기와 그를 이용한 반이중 송수신기 - Google Patents

저전압 차동 신호용 송신기와 그를 이용한 반이중 송수신기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인쇄 회로 기판 상의 회로 모듈 칩들 사이에서 데이터 신호가 고속으로 전송되게 할 수 있는 저전압 차동 신호용의 반이중 송신기를 개시한다.
저전압 차동 신호용의 송신기는 출력 구동기가 입력단자들로부터의 상기 차동 데이터 신호 및 귀환 루우프로부터 귀환된 차동 데이터 신호에 응답하게 하여 입력단자들 상의 차동 데이터 신호가 차동 전송 라인을 통해 전송되게 한다. 이렇게 저전압 차동 신호용의 송신기는 귀환되는 차동 데이터 신호를 이용하여 이중 차동 데이터 신호에 응답하는 형태로 구동됨으로써 차동 데이터 신호원 및 그와 출력 구동기 사이의 중간 회로부가 고속으로 구동되게 한다. 이에 따라, 저전압 차동 신호용의 송신기는 데이터 신호를 고속으로 전송할 수 있다. 아울러, 귀환되어진 차동 데이터 신호가 이용됨에 따라, 차동 데이터 신호원으로부터는 한 쌍의 차동 데이터 신호만이 요구되어 차동 데이터 신호원 및 그와 출력 구동기 사이의 중간회로부의 구성이 간소화될 수 있게 한다.
반이중 송수신기, 저전압 차동 신호, 귀환 루우프

Description

저전압 차동 신호용 송신기와 그를 이용한 반이중 송수신기{TRANSMITTER FOR LOW VOLTAGE DIFFERENTIAL SIGNALS AND HALF-DUPLEX TRANSCEIVER USING THE SAME}
본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 도면을 보다 충분히 이해를 돕기 위하여, 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1 은 종래의 전류 모드의 송신기를 포함하는 반이중 통신 시스템을 도시하는 회로도이다.
도 2 는 종래의 저전압차동신호용의 송신기를 포함하는 반이중 통신 시스템을 도시하는 회로도이다.
도 3 은 종래의 이중 저전압 차동 신호용의 송신기를 포함하는 반이중 통신 시스템을 도시하는 회로도이다.
도 4 는 본 발명의 실시 예에 따른 저전압 차동 신호용의 송신기를 적용되어진 반이중 통신 시스템을 도시하는 회로도이다.
도 5a 내지 도5c 는 도4에 도시된 시스템의 각 부분에서의 신호의 파형을 도시하는 파형도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10, 30, 50, 80 : 제1 출력 구동기 12, 32, 52, 82 : 제2 출력 구동기
20, 60 : 제1 수신 구동기 22, 62 : 제2 수신 구동기
40, 70 : 제1 프리 구동기 42, 72 : 제2 프리 구동기
CRS11 내지 CRS82 : 전류 싱크 MP31 내지 MP82 : PMOS 트랜지스터
MN11 내지 MN82 : NMOS 트랜지스터 RL11 내지 RL22 : 종단 저항
R21 내지 R72 : 저항.
본 발명은 반이중 통신 시스템(Half-duplex Communication System)에 관한 것으로, 특히 저전압 차동 신호(Low Voltage Differential Signals)를 고속으로 전송하기에 적합한 송신기에 관한 것이다.
통상의 반이중 통신 시스템은 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board) 상에 탑재되어진 회로 모듈 칩(Circuit Module Chip) 간의 데이터 통신이 가능하게 한다. 반이중 통신 시스템은 회로 모듈 칩들 각각에 실장되어진 반이중 송수신기(Half-Duplex Transceiver)로 구성되게 된다. 이렇게 반이중 통신 시스템에 포함되어진 반이중 송수신기는 상대측으로의 신호 전송 동작과 상대측으로부터의 신호 수신 동작을 교번적으로 수행한다. 이에 따라, 반이중 송수신기에는 서로 교번되게 작동될 수 있는 송신기와 수신기가 포함되게 된다. 이렇게 별도의 송신기 및 수신기로 구성되는 반이중 송수신기는 데이터 신호를 고속 통신을 가능하게 하도록 요구받고 있다. 이 고속 통신의 요구에 부흥하기 위하여, 반이중 송수신기는 고속의 데이터 신호에 응답할 수 있는 수신기와 고속으로 데이터 신호를 전송할 수 있는 송신기를 필요로 한다. 고속의 데이터 신호에 응답할 수 있는 수신기는 쉽게 구현될 수 있으나, 데이터의 고속 전송을 위한 송신기는 전송될 데이터 신호의 전력 상의 이유로 구현되기 어려운 실정이다.
실제로, 데이터의 고속 통신을 위하여 반이중 통신 시스템에 사용되고 있는 종래의 반이중 송신기로는 전류 모드의 송신기, 저전압 차동 신호용의 송신기 및 이중 저전압 차동 신호용의 송신기가 있다. 이들 송신기들이 데이터 신호의 고속 통신에 부적합하게 되는 이유를 도1 내지 도3을 참조하여 살펴보기로 한다. 도1 내지 도3은 전류 모드의 송신기, 저전압 차동 신호용의 송신기 및 이중 저전압 차동 신호용의 송신기를 각각 포함하는 반이중 통신 시스템을 나타낸다. 도1 내지 도3에 있어서, 동일한 구성요소들은 동일한 참조번호로 표시된다. 나아가, 본 발명의 요지와 관련되는 본 발명의 과제가 드러나게 하는데 장애가 될 수 있다고 판단되는 불필요한 공지의 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략되게 될 것이다.
도1은 종래의 전류 모드의 송신기가 적용되어진 반이중 통신 시스템을 도시한다. 도1의 전류 모드의 반이중 통신 시스템에 포함되어진 출력 구동기들(10,12) 각각은, 비반전 및 반전 전송 라인(TLP, TLN)을 각각 통해 다른 회로 모듈 칩에 포함되어진 수신 구동기(20,22) 쪽으로 전송되어질 비반전 및 반전 입력 라인(FDP및 FDN, 또는 SDP 및 SDN) 상의 비반전 및 반전 데이터 신호들을 차동-증폭한다.
이를 위하여, 출력 구동기(10, 12) 각각은 비반전 및 반전 입력 라인(FDP 및 FDN, 또는 SDP 및 SDN) 상의 비반전 및 반전 데이터 신호에 각각 응답하는 제1 및 제2 NMOS 트랜지스터(MN11, MN12)에 의하여 비반전 전송 라인(TLP)으로부터 싱크 노드(SN11)을 경유하여 전류 싱크(CRS11) 쪽으로 흐르는 전류량과 그리고 반전 전송 라인(TLN)로부터 싱크 노드(SN11)를 경유하여 전류 싱크(CRS11) 쪽으로 흐르는 전류량이 제어되게 한다. 이로 인하여, 비반전 및 반전 전송 라인(TLP, TLN) 각각을 통해 전송되는 비반전 및 반전 데이터 신호는 고전위(VDD)와 저전위(VSS) 사이의 중간 레벨을 기준으로 비대칭하게 변하는 파형을 각각 가지게 된다. 아울러, 도1의 반이중 통신 시스템은 비반전 및 반전 전송 라인(TLP, TLN) 각각의 양단에 50Ω의 종단 저항(RL11 내지 RL14)이 각각 접속되게 하여 신호의 반사를 방지한다. 이렇게 비반전 및 반전 전송 라인(TLP, TLN) 각각에는 50Ω의 종단저항(RL11 내지 RL14)가 병렬 접속되기 때문에, 비반전 및 반전 전송 라인(TLP, TLN) 각각을 통해 전송되는 비반전 및 반전 데이터 신호가 200㎷의 진폭을 가지게 하려면, 최소 8㎃ 정도의 전류가 비반전 및 반전 전송 라인(TLP, TLN) 각각에 흘러야만 한다. 결과적으로, 전류 모드의 반이중 통신 시스템에서는 전류의 소모가 가중되게 된다.
도1의 전류 모드의 반이중 통신 시스템에서의 문제점들을 해소하기 위한 방안으로서, 도2에 도시된 바와 같이 저전압 차동 신호용 송신기를 포함하는 반이중 통신 시스템이 제안되었다. 도2의 저전압 차동 신호용의 반이중 통신 시스템에 포함된 출력 구동기(30, 32) 각각은, 제1 전류 싱크(CRS31)가 접속되어진 제1 싱크 노드(SN31)로부터 비반전 및 반전 전송 라인(TLP, TLN)에 이르는 각각의 전류 통로 상의 전류량을 조절하는 제1 및 제2 PMOS 트랜지스터(MP31, MP32)와, 그리고 비반 전 및 반전 전송 라인(TLP, TLN) 각각으로부터 제2 전류 싱크(CRS32)가 접속되어진 제2 싱크 노드(SN32)에 이르는 각각의 전류 통로 상의 전류량을 조절하는 제1 및 제2 NMOS 트랜지스터(MN31, MN32)에 의하여, 비반전 및 반전 입력 라인(FDP 및 FDN, 또는 SDP 및 SDN) 상의 비반전 및 반전 데이터 신호가 차동-증폭되게 한다. 이에 따라, 저전압 차동 신호용 반이중 통신 시스템에서는 고전위 및 저전위 사이의 중간 레벨에서 대칭적으로 변하는 비반전 및 반전 데이터 신호들이 비반전 및 반전 전송 라인(TLP, TLN)을 통해 전송되게 한다. 이와 더불어, 저전압 차동 신호용 반이중 통신 시스템에서는 각 출력 구동기(30, 32)를 상대측의 수신 구동기(20, 22)와 연결시키는 비반전 및 반전 전송 라인(TLP, TLN) 사이에 하나의 교류용 종단 저항(RL21, RL22)만이 접속된다. 이에 따라, 저전압 차동 신호용 반이중 통신 시스템은 도1의 전류 모드의 반이중 통신 시스템에 비하여 25% 정도의 전류만이 소모되게 한다. 그러나, 이 저전압 차동 신호용 반이중 통신 시스템에서는, 출력 구동기(30, 32)에 포함되어진 PMOS 및 NMOS 트랜지스터들(MP31, MP32, MN31, MN32)이 동시에 절환되어야 하기 때문에 출력 구동기(30, 32)에 차동 데이터 신호를 공급하는 프리 구동기가 고속으로 동작하기 곤란하게 한다. 이로 인하여, 이 저전압 차동 신호용 반이중 통신 시스템은 데이터 신호를 고속 전송을 요구하는 회로 모듈 칩들 간의 통신에 적용되기 곤란하였다.
이러한 저전압 차동 신호용 반이중 통신 시스템에서의 데이터 신호의 고속 전송에 관한 문제를 해소하기 위하여, 도3에 도시된 바와 같은 이중 LVDS용 반이중 통신기 시스템이 제안되었다. 도3의 이중 저전압 차동 신호용 반이중 통신 시스템 에 있어서, 출력 구동기(50, 52) 각각은 도2에 도시된 출력 구동기(30,32)와는 달리 PMOS 트랜지스터들(MP31, MP32)과 NMOS 트랜지스터들(MN31,MN32)이 이중 차동 데이터 신호, 즉 비반전 및 반전 P채널 데이터 신호들과 비반전 및 반전 N채널 데이터 신호들에 각각 응답하게 한다. 이중 차동 데이터 신호, 즉 비반전 및 반전 P채널 데이터 신호들과 비반전 및 반전 N채널 데이터 신호들을 프리-증폭하기 위하여, 프리 구동기(40, 42)는 세개의 PMOS 트랜지스터(MP31 내지 MP33)를 포함하는 P채널 증폭부와 그리고 세개의 NMOS 트랜지스터(MN31 내지 MN33)를 포함하는 N채널 증폭부로 구성된다. 이러한 구성의 프리 구동기(40, 42)에 의하여, 이중 저전압 차동 신호용 반이중 통신 시스템에서는 데이터 신호의 고속 전송이 가능하게 된다.
그러나, 이중 저전압 차동 신호용의 반이중 통신 시스템에서는, 프리 구동기(40, 42)가 P채널 차동 데이터 신호와 N채널 차동 데이터 신호를 동기화되지 않은 별개의 회로들에 의해 각각 구동하기 때문에, 이중 차동 데이터 신호 간에 스큐(Skew, 즉 위상차)가 발생될 수 있다. 이로 인하여, 이중 LVDS용의 반이중 통신 시스템은 인쇄 회로 기판 상의 회로 모듈 칩들 간의 데이터 신호의 고속 통신을 곤란하게 할 수도 있다. 이에 더하여, 프리 구동기(40, 42)의 회로 구성도 2배로 복잡하게 된다. 나아가, 프리 구동기(40, 42)에 이중 차동 데이터 신호를 공급하여야 하는 도시하지 않은 이중 차동 데이터 신호원(반도체 메모리 칩의 경우, 일명 "데이터 멀티플렉서"라 불리는 병렬-직렬 데이터 변환기)도 역시 2배로 복잡하게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 인쇄 회로 기판 상의 회로 모듈 칩들 사이에서 데이터 신호가 고속으로 전송되게 할 수 있는 저전압 차동 신호용의 반이중 송신기를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 인쇄 회로 기판 상의 회로 모듈 칩들 사이에서 데이터 신호가 고속으로 전송되게 하면서도 회로 구성을 단순화 할 수 있는 저전압 차동 신호용의 반이중 송신기를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 인쇄 회로 기판 상의 회로 모듈 칩들 사이에서 데이터 신호가 고속으로 전송되게 할 수 있는 저전압 차동 신호용의 반이중 송수신기를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 인쇄 회로 기판 상의 회로 모듈 칩들 사이에서 데이터 신호가 고속으로 전송되게 하면서도 회로 구성을 단순화 할 수 있는 저전압 차동 신호용의 반이중 송수신기를 제공함에 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 저전압 차동 신호용의 송신기는: 차동 데이터 신호를 입력하기 위한 입력단자들; 차동 전송 라인에 접속되어진 수신 구동기를 포함하여 차동 전송 라인 상의 차동 데이터 신호를 귀환시키는 귀환 루우프; 및 입력단자들로부터의 상기 차동 데이터 신호 및 상기 귀환 루우프로부터의 귀환된 차동 데이터 신호에 응답하여 상기 입력단자들 상의 상기 차동신호가 상기 차동 전송 라인을 통해 전송되게 하는 출력 구동기를 구비한다. 출력 구동기는 입력단자들로부터의 차동 데이터 신호에 각각 응답하여 차 동 전송 라인에서의 전류을 제어하는 한 쌍의 제1 채널의 트랜지스터; 및 귀환 루우프로부터 귀환되는 차동 데이터 신호에 각각 응답하여 차동 전송 라인에서의 전류를 제어하는 한 쌍의 제2 채널의 트랜지스터를 포함한다. 수신 구동기가 고전위 레벨 영역에서 구동되는 전류 모드의 차동 증폭기를 포함하는 경우에 한 쌍의 제2 채널의 트랜지스터로는 PMOS 트랜지스터가 사용되게 된다. 이와는 달리, 수신 구동기가 저전위 레벨 영역에서 구동되는 전류 모드의 차동 증폭기를 포함하는 경우에는 한 쌍의 제2 채널의 트랜지스터로는 NMOS 트랜지스터가 사용되게 된다.
본 발명의 일면에 따른 저전압 차동 신호용의 송신기는 입력단자들 및 상기 출력 구동기의 사이에 접속되어 입력단자들로부터 출력 구동기에 공급될 상기 차동 데이터 신호의 기준 전압 레벨을 이동시키는 프리 구동기를 추가로 구비한다. 이 경우, 출력 구동기는 프리 구동기로부터의 차동 데이터 신호에 각각 응답하여 상기 차동 전송 라인에서의 전류을 제어하는 한 쌍의 제1 채널의 트랜지스터, 및 귀환 루우프로부터 귀환되는 차동 데이터 신호에 각각 응답하여 차동 전송 라인에서의 전류를 제어하는 한 쌍의 제2 채널의 트랜지스터를 포함하게 된다. 프리 구동기가 저전위 레벨 영역에서 구동되는 전류 모드의 차동 증폭기를 포함하는 경우 한 쌍의 제1 채널의 트랜지스터로는 NMOS 트랜지스터가 되게 된다. 이와는 달리, 프리 구동기가 고전위 레벨 영역에서 구동되는 전류 모드의 차동 증폭기를 포함하면, 한 쌍의 제1 채널의 트랜지스터로는 PMOS 트랜지스터가 된다. 귀환 루우프는 입력단자들 상의 차동 데이터 신호와 같은 위상을 가지게끔 차동 전송 라인 상의 차동 데이터 신호를 출력 구동기 쪽으로 귀환시킨다.
본 발명의 다른 일면에 따른 저전압 차동 신호용 송신기는: 차동 데이터 신호를 입력하기 위한 입력단자들; 차동 전송 라인 상의 차동 데이터 신호를 입력단자들 상의 차동 데이터 신호와 같은 위상을 가지게끔 귀환시키는 귀환 루우프; 입력단자들로부터의 차동 데이터 신호 및 귀환 루우프로부터의 귀환된 차동 데이터 신호에 응답하여 상기 입력단자들 상의 상기 차동신호가 상기 차동 전송 라인을 통해 전송되게 하는 출력 구동기를 구비하는 형태로도 구현된다.
본 발명의 또 다른 일면에 따른 저전압용 차동 신호용 송수신기는: 차동 데이터 신호를 입력하기 위한 입력단자들; 차동 전송 라인을 통해 수신되는 차동 데이터 신호를 수신하여 출력단자들을 통해 송출하는 수신 구동기; 입력단자들로부터의 차동 데이터 신호 및 수신 구동기의 출력단자들 상의 차동 데이터 신호에 응답하여 입력단자들 상의 차동신호가 차동 전송 라인을 통해 전송되게 하는 출력 구동기를 구비한다. 출력 구동기에는 입력단자들로부터의 차동 데이터 신호에 각각 응답하여 차동 전송 라인에서의 전류을 제어하는 한 쌍의 제1 채널의 트랜지스터 및 수신 구동기의 출력단자들로부터 귀환되는 차동 데이터 신호에 각각 응답하여 차동 전송 라인에서의 전류를 제어하는 한 쌍의 제2 채널의 트랜지스터가 이용되게 된다. 수신 구동기가 고전위 레벨 영역에서 구동되는 전류 모드의 차동 증폭기를 포함하는 경우, 한 쌍의 제2 채널의 트랜지스터로는 PMOS 트랜지스터가 사용된다. 또한, 수신 구동기가 차동 전송 라인 상의 차동 데이터 신호에 각각 응답하여 상기 차동 전송 라인에서의 전류을 제어하기 위하여 고전위 영역에서 구동되는 한 쌍의 트랜지스터와 상기 차동 전송 라인 상의 차동 데이터 신호에 각각 응답하여 상 기 차동 전송 라인에서의 전류을 제어하기 위하여 저전위 영역에서 구동되는 한 쌍의 트랜지스터를 포함하는 경우에도 출력 구동기에 포함된 한 쌍의 제2 채널의 트랜지스터로는 PMOS 트랜지스터가 사용되게 된다. 이와는 달리, 수신 구동기가 저전위 레벨 영역에서 구동되는 전류 모드의 차동 증폭기를 포함하면, 한 쌍의 제2 채널의 트랜지스터로는 NMOS 트랜지스터가 사용된다.
아울러, 본 발명의 또 다른 일면에 따른 저전압 차동 신호용의 반이중 송수신기는 입력단자들 및 출력 구동기의 사이에 접속되어 입력단자들로부터 출력 구동기에 공급될 차동 데이터 신호의 기준 전압 레벨을 이동시키는 프리 구동기를 추가로 구비한다. 프리 구동기가 저전위 레벨 영역에서 구동되는 전류 모드의 차동 증폭기를 포함하는 경우, 한 쌍의 제1 채널의 트랜지스터로는 NMOS 트랜지스터가 사용되게 된다. 반대로, 프리 구동기가 고전위 레벨 영역에서 구동되는 전류 모드의 차동 증폭기를 포함하면, 한 쌍의 제1 채널의 트랜지스터로는 PMOS 트랜지스터가 사용된다. 귀환 루우프는 입력단자들 상의 차동 데이터 신호와 같은 위상을 가지게끔 차동 전송 라인 상의 차동 데이터 신호를 출력 구동기 쪽으로 귀환시킨다.
나아가, 본 발명의 또 다른 일면의 저전압 차동 신호용의 반이중 송수신기는: 차동 전송 라인을 통해 수신되는 차동 데이터 신호를 수신하여 출력단자들을 통해 송출하는 수신 구동기; 차동 데이터 신호를 입력하기 위한 입력단자들; 입력단자들 상의 차동 데이터 신호와 동일한 위상을 가지게끔 차동 전송 라인 상의 차동 데이터 신호를 귀환시키는 귀환 루우프; 및 입력단자들로부터의 차동 데이터 신호 및 귀환 루우프로부터의 차동 데이터 신호에 응답하여 입력단자들 상의 차동신 호가 상기 차동 전송 라인을 통해 전송되게 하는 출력 구동기를 구비하는 형태로도 구현된다.
상기한 본 발명의 목적들 외에 본 발명의 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예의 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예가 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명되어질 것이다.
도4은 본 발명의 실시 예에 따른 저전압 차동 신호용의 송신기가 적용되어진 반이중 통신 시스템을 도시하는 회로도이다. 도5a 내지 도5c는 도4에 도시된 시스템의 각 부분에서 나타나는 신호의 파형을 나타내는 파형도이다.
도4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 저전압 차동 신호용 송신기를 포함하는 반이중 통신 시스템은 제1 비반전 및 반전 입력 라인(FDP, FDN)과 비반전 및 반전 전송 라인(TLP, TLN) 사이에 직렬 접속되어진 제1 프리 구동기(70) 및 제1 출력 구동기(80)와 그리고 비반전 및 반전 전송 라인(TLP, TLN) 및 제1 비반전 및 반전 출력 라인(FQP, FQN)과 사이에 접속되어진 제1 수신 구동기(60)를 구비한다. 이들 제1 프리 구동기(60), 제1 출력 구동기(80) 및 제1 수신 구동기(60)는 인쇄 회로 기판(도시하지 않음) 상의 어느 한 회로 모듈 칩에 실장되게 되는 하나의 저전압 차동 신호용의 반이중 송수신기를 구성하게 된다. 이렇게 구성되어진 저전압 차동 신호용의 반이중 송수신기는, 송신 및 수신 동작이 교번되는 형태로, 비반전 및 반전 전송 라인(TLP, TLN)에 접속되는 다른 회로 모듈 칩에 실장되어진 다른 저전압 차동 신호용의 반이중 송수신기와 데이터 신호의 고속 통신을 수행하게 된다. 또한, 도4의 반이중 통신 시스템에는 제2 비반전 및 반전 입력 라인(SDP, SDN)과 비반전 및 반전 전송 라인(TLP, TLN) 사이에 직렬 접속되어진 제2 프리 구동기(72) 및 제2 출력 구동기(82)와 그리고 비반전 및 반전 전송 라인(TLP, TLN) 및 제2 비반전 및 반전 출력 라인(SQP, SQN)과 사이에 접속되어진 제2 수신 구동기(62)를 구비한다. 이들 제2 프리 구동기(72), 제1 출력 구동기(82) 및 제1 수신 구동기(62)도 역시 인쇄 회로 기판(도시하지 않음) 상의 다른 회로 모듈 칩에 실장되게 되는 다른 저전압 차동 신호용의 반이중 송수신기를 구성하게 된다. 이렇게 구성되어진 다른 저전압 차동 신호용의 반이중 송수신기도 제1 프리 구동기(70), 제1 출력 구동기(80) 및 제1 수신 구동기(60)의 구성을 가지는 반이중 송수신기와 마찬가지로 구동되게 된다. 나아가, 다른 저전압 차동 신호용의 반이중 송수신기를 구성하는 제2 프리 구동기(72), 제2 출력 구동기(82) 및 제2 수신 구동기(62)는 각각 대응되는 제1 프리 구동기(70), 제1 출력 구동기(80) 및 제1 수신 구동기(60)와 동일한 구성 및 동일한 기능을 가짐은 물론 작동에서도 동일하다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 저전압 차동 신호용의 송신기가 적용되어진 도4의 반이중 통신 시스템은 제1 프리 구동기(70), 제1 출력 구동기(80) 및 제1 수신 구동기(60)에 대해서만 상세하게 설명될 것이다. 제1 프리 구동기(70), 제1 출력 구동기(80) 및 제1 수신 구동기(60)에 대한 상세한 설명만을 통하더라도, 통상의 기술을 가지는 자라면 누구나 본 발명의 실시 예에 따른 저전압 차동 신호용의 송신기 및 그를 이용한 반이중 송수신기를 비롯하여 반이중 통신 시스템까지도 명백하 게 알 수 있을 것이다.
도4에 도시되어진 바와 같이, 제1 프리 구동기(70)는 비반전 및 반전 입력 라인(FDP, FDN) 상의 차동 데이터 신호들 간의 차신호를 증폭하여 비반전 및 반전 출력 노드(NQP, NQN)를 통해 제1 출력 구동기(80)에 공급하게 된다. 이를 위하여, 제1 프리 구동기(70)에 포함되어진 제1 NMOS 트랜지스터(MN71)는 비반전 입력 라인(DQP) 상의 비반전 데이터 신호의 전위에 따라 비반전 출력 노드(NQP)로부터 제1 싱크 노드(SN71) 쪽으로 흐르는 전류량을 제어한다. 이를 상세히 하면, 비반전 입력 라인(DQP) 상의 비반전 데이터 신호가 고전위를 가지는 경우, 제1 NMOS 트랜지스터(MN71)은 비반전 출력 노드(NQP)로부터 제1 싱크 노드(SN71) 쪽으로 흐르는 전류량이 많게 하여 비반전 출력 노드(NQP) 상에 저전위의 데이터 신호가 나타나게 한다. 반대로, 비반전 입력 라인(DQP) 상의 비반전 데이터 신호가 저전위인 경우에는, 비반전 출력 노드(NQP)로부터 제1 NMOS 트랜지스터(MN71)를 경유하여 제1 싱크 노드(SN71) 쪽으로 흐르는 전류량이 적게 되어, 비반전 출력 노드(NQP) 상에 나타나는 비반전 데이터 신호가 고전위를 가지게 한다. 한편, 반전 입력 라인(DQN) 상의 반전 데이터 신호에 응답하는 제2 NMOS 트랜지스터(MN72)도 제1 NMOS 트랜지스터(MN71)와 마찬가지로 반전 출력 노드(NQN)로부터 제1 싱크 노드(SN71) 쪽으로 흐르는 전류량을 제어하여, 반전 출력 노드(NQN) 상에 저전위 또는 고전위의 반전 데이터 신호가 나타나게 한다. 이 제2 NMOS 트랜지스터(MN72)에 의하여, 반전 출력 노드(NQN) 상의 반전 데이터 신호는 반전 입력 라인(DQN) 상의 반전 데이터 신호가 고전위를 가지면 저전위를 띠게 되고, 반면 반전 입력 라인(DQN) 상의 반전된 데이터 신호가 저전위인 경우에는 고전위를 가지게 된다.
이러한 제1 및 제2 NMOS 트랜지스터(MN71, MN72)에 의하여, 제1 비반전 및 반전 출력 노드(NQP, NQN) 상에는 제1 비반전 및 반전 입력 라인(FDP, FDN) 상의 차동 데이터 신호의 기준 전압 레벨과는 다른 기준 전압 레벨에서 스윙하는 차동 신호가 나타나게 된다. 이는 도5의 파형도를 통하여 명백하게 드러난다. 제1 비반전 및 반전 입력 라인(FDP, FDN) 상의 비반전 및 반전 데이터 신호는 도5a에 도시된 바와 같이 1.5V를 기준으로 하여 대략 0.6V 정도의 진폭으로 변하는 파형을 가진다. 자세하게는, 제1 비반전 및 반전 입력 라인(FDP, FDN) 상의 비반전 및 반전 데이터 신호는 1.2V 및 1.75V의 전압 레벨들 사이에서 스윙한다. 이러한 제1 비반전 및 반전 입력 라인(FDP, FDN) 상의 차동 신호는 제1 프리 구동기(70)에 의해 차동 증폭되어 도5b에 도시된 바와 같은 차동 신호가 제1 비반전 및 반전 출력 노드(NQP, NQN) 상에 나타나게 한다. 제1 비반전 및 반전 출력 노드(NQP, NQN) 상의 비반전 및 반전 데이터 신호는 0.85V를 기준으로 하여 대략 0.15V 정도의 진폭으로 변하는 파형을 가진다. 자세하게는, 제1 비반전 및 반전 출력 라인(NQP, NQN) 상의 비반전 및 반전 데이터 신호는 대략 1.2V 및 1.75V의 전압 레벨들 사이에서 스윙한다. 결과적으로, 제1 프리 구동기(70)는 비반전 및 반전 입력 라인(FDP, FDN) 상의 차동 신호의 기준 전압 레벨을 이동시킴과 아울러 1차적인 전류 증폭을 수행하는 것이 된다.
또한, 프리 구동기(70)는 비반전 출력 노드(NQP) 및 고전위 전원(VDD) 사이에 접속된 제1 저항(R71), 반전 출력 노드(NQN) 및 고전위 전원(VDD) 사이에 접속 되어진 제2 저항(R72), 그리고 제1 싱크 노드(SN71) 및 저전위 전원(VSS) 사이에 접속되어진 제3 NMOS 트랜지스터(MN73)를 추가로 구비한다. 제1 및 제2 저항(R71, R72)는 각각 제1 및 제2 NMOS 트랜지스터(MN71, MN72)의 부하 저항으로서 사용된다. 제3 NMOS 트랜지스터(MN73)는 제1 싱크 노드(SN71) 상에 흐르는 전류량을 일정하게 유지하는 전류 싱크의 기능을 한다. 이를 위하여, 제3 NMOS 트랜지스터(MN73)는 제작자 또는 사용자에 의하여 설정되어진 바이어스 전압 신호(FBS)의 전위 레벨에 따라 제1 전류 싱크(SN71)로부터 저전위 전원(VSS) 쪽으로 흐르는 전류량을 결정한다. 바이어스 전압 신호(FBS)가 높은 전위 레벨을 가지면, 제1 싱크 노드(SN71)로부터 저전위 전원(VSS) 쪽으로 흐르는 전류량이 많아지게 된다. 그러면, 제1 및 제2 NMOS 트랜지스터(MN71, MN72)에 의하여 차동-증폭되어진 비반전 및 반전 출력 노드(DQP, DQN) 상의 비반전 및 반전 데이터 신호들간의 차전압이 커지게 된다. 이와는 달리, 바이어스 전압 신호(FBS)가 낮은 전위 레벨이면, 제1 싱크 노드(SN71)로부터 저전위 전원(VSS) 쪽으로 흐르는 전류량이 적어지게 된다. 이 경우, 제1 및 제2 NMOS 트랜지스터(MN71, MN72)에 의하여 차동-증폭되어진 비반전 및 반전 출력 노드(DQP, DQN) 상의 비반전 및 반전 데이터 신호들간의 차전압이 작아지게 된다. 결과적으로, 제3 NMOS 트랜지스터(MN73)에 공급되는 바이어스 전압 신호(FBS)의 전위 레벨은 제1 프리 구동기(70)의 차동-증폭율을 조절하게 된다.
제1 출력 구동기(80)는 비반전 전송 라인(TLP) 및 제2 싱크 노드(SN81) 사이에 접속되어진 제4 NMOS 트랜지스터(MN81)와, 반전 전송 라인(TLN) 및 제2 싱크노드(SN81) 사이에 접속되어진 제5 NMOS 트랜지스터(MN82)와, 그리고 제2 싱크 노드 (SN81) 및 저전위 전원(VSS) 사이에 접속되어진 제1 전류 싱크(CRS81)를 구비한다. 제4 및 제5 NMOS 트랜지스터(MN81, MN82)는 제1 프리 구동기(70)의 비반전 및 반전 출력 노드(NQP, NQN) 상의 차동 데이터 신호들 간의 차성분을 증폭하여 차동-증폭되어진 비반전 및 반전 데이터 신호가 비반전 및 반전 전송 라인(TLP, TLN) 통해 송출되게 한다. 이를 상세히 하면, 제4 NMOS 트랜지스터(MN81)는 비반전 출력 노드(NQP) 상의 비반전 데이터 신호의 전위에 따라 비반전 전송 라인(TLP)로부터 제2 싱크 노드(SN81) 쪽으로 흐르는 전류량을 제어한다. 비반전 출력 노드(NQP) 상의 비반전 데이터 신호가 고전위를 가지는 경우, 제4 NMOS 트랜지스터(MN81)는 비반전 전송 라인(TLP)으로부터 제2 싱크 노드(SN81) 쪽으로 흐르는 전류량이 많게 하여 비반전 전송 라인(TLP) 상에 저전위의 데이터 신호가 나타나게 한다. 반대로, 비반전 출력 노드(NQP) 상의 비반전 데이터 신호가 저전위인 경우에는, 비반전 전송 라인(TLP)으로부터 제4 NMOS 트랜지스터(MN81)를 경유하여 제2 싱크 노드(SN81) 쪽으로 흐르는 전류량이 적게 되어, 비반전 전송 라인(TLP) 상에 나타나는 비반전 데이터 신호가 고전위를 가지게 한다. 한편, 반전 출력 노드(NQN) 상의 반전 데이터 신호에 응답하는 제5 NMOS 트랜지스터(MN82)도 제4 NMOS 트랜지스터(MN81)와 마찬가지로 반전 전송 라인(TLN)으로부터 제2 싱크 노드(SN81) 쪽으로 흐르는 전류량을 제어하여, 반전 전송 라인(TLN) 상에 저전위 또는 고전위의 반전 데이터 신호가 나타나게 한다. 이 제5 NMOS 트랜지스터(MN82)에 의하여, 반전 전송 라인(TLN) 상의 반전 데이터 신호는 반전 출력 노드(NQN) 상의 반전 데이터 신호가 고전위를 가지면 저전위를 가지게 되고, 반대로 반전 출력 노드(NQN) 상의 반전된 데이터 신호가 저전위인 경우에는 고전위를 가지게 된다. 제2 전류 싱크(CRS81)는 제2 싱크 노드(SN81) 상에 흐르는 전류량이 일정하게 유지되게 한다.
나아가, 제1 출력 구동기(80)에는 제3 싱크 노드(SN82) 및 비반전 전송 라인(TLP) 사이에 접속되어진 제1 PMOS 트랜지스터(MP81)와, 제3 싱크 노드(SN82) 및 반전 전송 라인(TLN) 사이에 접속되어진 제2 PMOS 트랜지스터(MP82)와, 그리고 고전위 전원(VDD) 및 제3 싱크 노드(SN82) 사이에 접속되어진 제2 전류 싱크(CRS82)를 구비한다. 제1 및 제2 PMOS 트랜지스터(MP81, MP82)도, 제4 및 제5 NMOS 트랜지스터(MN81, MN82)와 비슷하게, 제1 수신 구동기(60)의 제1 비반전 및 반전 출력 라인(FQP, FQN) 상의 차동 데이터 신호들 간의 차성분을 증폭하여 차동-증폭되어진 비반전 및 반전 데이터 신호가 비반전 및 반전 전송 라인(TLP, TLN) 통해 송출되게 한다. 이를 상세히 하면, 제1 PMOS 트랜지스터(MP81)는 제1 비반전 출력 라인(FQP) 상의 비반전 데이터 신호의 전위에 따라 제3 싱크 노드(SN82)로부터 비반전 전송 라인(TLP) 쪽으로 흐르는 전류량을 제어한다. 제1 비반전 출력 라인(FQP) 상의 비반전 데이터 신호가 고전위를 가지는 경우, 제1 PMOS 트랜지스터(MP81)는 제3 싱크 노드(SN82)로부터 비반전 전송 라인(TLP) 쪽으로 흐르는 전류량이 적게 하여 비반전 전송 라인(TLP) 상에 저전위의 데이터 신호가 나타나게 한다. 반대로, 제1 비반전 출력 라인(FQP) 상의 비반전 데이터 신호가 저전위인 경우에는, 제3 싱크 노드(SN82)로부터 비반전 전송 라인(TLP) 쪽으로 흐르는 전류량이 많게 되어, 비반전 전송 라인(TLP) 상에 나타나는 비반전 데이터 신호가 고전위를 가지게 한다. 이 제1 PMOS 트랜지스터(MP81)와 마찬가지로, 제1 반전 출력 라인(FQN) 상의 반전 데이터 신호에 응답하는 제2 PMOS 트랜지스터(MP82)도 제3 싱크 노드(SN82)로부터 반전 전송 라인(TLN) 쪽으로 흐르는 전류량을 제어하여, 반전 전송 라인(TLN) 상에 저전위 또는 고전위의 반전 데이터 신호가 나타나게 한다. 이 제2 PMOS 트랜지스터(MP82)에 의하여, 반전 전송 라인(TLN) 상의 반전 데이터 신호는 제1 반전 출력 라인(FQN) 상의 반전 데이터 신호가 고전위를 가지면 저전위를 띠게 되고, 반대로 제1 반전 출력 라인(FQN) 상의 반전된 데이터 신호가 저전위인 경우에는 고전위를 가지게 된다. 제3 전류 싱크(CRS82)는 제3 싱크 노드(SN82) 상에 흐르는 전류량이 일정하게 유지되게 한다. 아울러, 제2 전류 싱크(CRS82)는 제작자 또는 사용자에 의하여 제3 싱크 노드(SN82)에서의 전류량이 증감되게 세트됨으로써, 제1 및 제2 PMOS 트랜지스터(MP81, MP82)에 의한 차동-증폭율이 조절되게 한다.
제1 수신 구동기(60)는 비반전 및 반전 전송 라인(TLP, TLN) 사이에 접속되어진 종단 저항(R21)에 의하여 검출되는 비반전 및 반전 데이터 신호들간의 차성분을 차동-증폭하여, 그 차동-증폭되어진 비반전 및 반전 데이터 신호가 제1 비반전 및 반전 출력 라인(FQP, FQN) 상에 각각 나타나게 한다. 이를 위하여, 제1 수신 구동기(60)는 제4 및 제5 싱크 노드들(SN61, SN62) 사이에 병렬 접속되어진 제3 PMOS 및 제6 NMOS 트랜지스터(MP61, MN61)의 직렬 회로와 그리고 제4 PMOS 및 제7 NMOS 트랜지스터(MP62, MN62)의 직렬 회로를 구비한다.
제3 및 제4 PMOS 트랜지스터(MP61, MP62)는 제1 및 제2 PMOS 트랜지스터(MP81, MP82)와 비슷하게 비반전 및 반전 전송 라인(TLP, TLN) 상의 차동 데이터 신호을 차동-증폭한다. 제6 및 제7 NMOS 트랜지스터(MN61, MN62)도 제4 및 제5 NMOS 트랜지스터(MN81, MN82)와 비슷하게 비반전 및 반전 전송 라인(TLP, TLN) 상의 차동 데이터 신호를 차동-증폭하게 된다. 아울러, 제3 PMOS 트랜지스터(MP61)는 제6 NMOS 트랜지스터(MN61)과 함께 비반전 전송 라인(TLP) 상의 비반전 데이터 신호에 공통적으로 응답하여 비반전 데이터 신호를 푸쉬-풀(Push-Pull) 증폭을 수행한다. 이를 상세히 하면, 비반전 전송 라인(TLP) 상의 비반전 데이터 신호의 저전위 레벨 성분은 제3 PMOS 트랜지스터(MP61)에 의하여 증폭되고, 비반전 데이터 신호의 고전위 레벨 성분은 제6 NMOS 트랜지스터(MN61)에 의하여 증폭되게 된다. 마찬가지로, 반전 전송 라인(TLN) 상의 반전 데이터 신호에 공통적으로 응답하는 제4 PMOS 트랜지스터(MP62) 및 제7 NMOS 트랜지스터(MN62)도 대응되는 반전 데이터 신호의 저전위 레벨 성분 및 고전위 레벨 성분을 각각 증폭하여, 푸쉬-풀 증폭이 수행하게 된다. 이렇게 차동-증폭 및 푸쉬-풀 증폭이 동시에 수행됨에 따라, 제3 PMOS 트랜지스터(MP61)가 비반전 전송 라인(TLP) 상의 신호의 전위 레벨에 따라 제6 NMOS 트랜지스터(MN61)와 교번되는 형태로 활성영역(Active Region)이 아닌 포화영역(Satruation Region)에서 구동되는 것과 같은 효과가 나타나게 한다. 마찬가지로, 제4 PMOS 트랜지스터(MP62)도 반전 전송 라인(TLN) 상의 신호의 전위 레벨에 따라 제7 NMOS 트랜지스터(MN62)와 교번되는 형태로 포화영역에서 구동되는 것과 같은 효과가 나타나게 한다. 이 결과, 제1 비반전 및 반전 출력 라인(FQP, FQN) 상에는 진폭의 차이가 큰 비반전 및 반전 데이터 신호가 나타나게 된다. 이들 제1 비반전 및 반전 출력 라인(FQP, FQN) 상의 비반전 및 반전 데이터 신호는 각각 대응되는 비반전 및 반전 전송 라인(TLP, TLN) 상의 비반전 및 반전 데이터 신호와는 상반된 위상을 가지는 반면, 각각 대응되는 제1 프리 증폭기(70)의 비반전 및 반전 출력 노드(NQP, NQN) 상의 비반전 및 반전 데이터 신호와는 동일한 위상을 가진다.
이러한 제1 수신 구동기에는, 고전위 전원(VDD) 및 제4 싱크 노드(SN61) 사이에 접속되어진 제4 전류 싱크(CRS61)와 그리고 제5 싱크 노드(SN62) 및 저전위 전원(VSS) 사이에 접속되어진 제5 전류 싱크(CRS62)가 추가로 포함된다. 제4 전류 싱크(CRS61)는 제작자 또는 사용자에 의하여 제4 싱크 노드(SN61)에서의 전류량이 증감되게 세트됨으로써, 제3 및 제3 PMOS 트랜지스터(MP61, MP62)에 의한 차동-증폭율이 조절되게 한다. 또한, 제4 전류 싱크(CRS61)는 제4 싱크 노드(SN61)에 흐르는 전류량이 세트되어진 전류량을 유지하게 한다. 마찬가지로, 제5 전류 싱크(CRS62)는 제4 전류 싱크(CRS61)과 동일하게 제작자 또는 사용자에 의하여 제5 싱크 노드(SN62)에서의 전류량이 증감되게 세트됨으로써, 제6 및 제7 NMOS 트랜지스터(MN61, MN62)에 의한 차동-증폭율이 조절되게 한다. 이 제5 전류 싱크(CRS62)는 제5 싱크 노드(SN62)에 흐르는 전류량이 세트되어진 전류량을 유지하게 한다.
제1 비반전 및 반전 출력 라인(FQP, FQN) 으로부터 제1 출력 구동기(80) 쪽으로 귀환되는 차동 데이터 신호가 제1 프리 구동기(70)의 비반전 및 반전 출력 노드(NQP, NQN) 상의 차동 데이터 신호와 동일한 위상을 가짐에 따라, 제1 PMOS 트랜지스터(MP81)는 제4 NMOS 트랜지스터(MN81)와 함께 그리고 제2 PMOS 트랜지스터(MP82)는 제5 NMOS 트랜지스터(MN82)와 함께 푸쉬-풀 증폭 동작을 수행하게 된다. 이를 구체화하면, 제1 PMOS 트랜지스터(MP81)는 제1 비반전 출력 라인(FQP) 상의 비반전 데이터 신호의 저전위 레벨 성분을 증폭하는 반면에 제4 NMOS 트랜지스터(MN81)는 제1 비반전 출력 노드(NQP) 상의 비반전 데이터 신호의 고전위 레벨 성분을 증폭하게 된다. 비슷한 형태로, 제2 PMOS 트랜지스터(MP82) 및 제7 NMOS 트랜지스터(MN82)도 각각 대응되는 제1 반전 출력 라인(FQN) 상의 반전 데이터 신호의 저전위 레벨 성분 및 제1 반전 출력 노드(NQN) 상의 반전 데이터 신호의 고전위 레벨 성분을 증폭하게 된다. 이러한 증폭동작을 수행하는 제1 및 제2 PMOS 트랜지스터(MP81, MP82)와 제4 및 제5 NMOS 트랜지스터(MN81, MN82)에 의하여, 제1 프리 구동기(70)의 제1 비반전 및 반전 출력 노드(NQP, NQN) 상의 차동 데이터 신호는 큰 전류량을 가지게끔 증폭되게 된다. 따라서, 비반전 및 반전 전송 라인(TLP, TLN) 상에 나타나는 비반전 및 반전 데이터 신호가 가지는 커진 전류량은 전류량에 따라 비례적으로 변하는 진폭을 통하여 읽혀질 수 있다. 도5c를 참조하면, 비반전 및 반전 전송 라인(TLP, TLN) 상의 비반전 및 반전 데이터 신호는 제1 프리 구동기(70)의 제1 비반전 및 반전 출력 노드(NQP, NQN) 상의 신호들과 비슷한 0.85V의 기준 전압 레벨을 기준으로 대략 0.9V의 전압폭으로 변하는 파형을 가진다. 이를 자세히 하면, 제1 비반전 및 반전 전송 라인(TLP, TLN) 상의 비반전 및 반전 데이터 신호는 대략 0.3V 및 1.2V의 전압 레벨들 사이에서 스윙한다.
결과적으로, 비반전 및 반전 전송 라인(TLP, TLN) 상에는 제1 비반전 및 반전 출력 노드(NQP, NQN) 상의 차동 데이터 신호가 제1 출력 구동기(80)에 의하여 차동 및 푸쉬-풀 증폭되어진 비반전 및 반전 데이터 신호가 각각 나타나게 된다. 제1 출력 구동기(80)에 의하여 증폭되어진 비반전 및 반전 데이터 신호는 비반전 및 반전 전송 라인(TLP, TLN)을 통해 제2 수신 구동기(62) 쪽으로 전송되기에 충분한 큰 전류량(즉, 전력량)을 가지게 된다. 이렇게 전류 증폭되어진 비반전 및 반전 출력 라인(TLP, TLN) 상의 비반전 및 반전 데이터 신호들은 제1 비반전 및 반전 출력 노드(NQP, NQN) 상의 차동 데이터 신호에 비하여 큰 폭으로 스윙하게 된다. 이에 따라, 제1 비반전 및 반전 입력 라인(FDP, FDN) 상의 차동 데이터 신호는 제1 프리 구동기(70) 및 제1 출력 구동기(80)에 의하여 충분한 큰 전력을 가지게 됨으로써 비반전 및 반전 전송 라인(TLP, TLN)을 통해 제2 수신 구동기(62) 쪽으로 전송될 수 있게 된다. 아울러, 제1 출력 구동기(80)에 포함되어진 두개의 PMOS 트랜지스터(MP81, MP82) 및 두개의 NMOS 트랜지스터(MN81, MN82)가 대응되는 위상이 같은 별개의 차동 신호에 각각 응답함으로써, 데이터 신호가 전송 라인(TLP, TLN)을 통해 고속으로 전송되게 한다. 나아가, 제1 출력 구동기(80)가 제1 프리 구동기(70)를 비롯한 차동 신호원으로부터 하나의 차동 신호만을 요구함으로써, 제1 프리 구동기(70) 및 차동 데이터 신호원의 회로 구성이 간소화되게 한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예들을 참고하여 설명되었으나 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 요지 및 범위를 벗어나지 않으면서도 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시 예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다.
다른 실시 예로서, 제1 프리 구동기(70)가 NMOS 트랜지스터들(MN71 내지 MN73) 대신에 도3의 제1 프리 구동기(40)의 상단부에 포함되어진 3개의 PMOS 트랜지스터(MP41 내지 MP43)를 가지는 형태로 구현될 수 있다. 이 경우, 3개의 PMOS 트랜지스터(MP41 내지 MP43)을 포함하는 제1 프리 구동기(70)에서는 고전위 레벨 영역에서 변하는 차동 데이터 신호가 출력된다. 이에 따라, 제1 프리 구동기(70)에 의하여 증폭되어진 차동 데이터 신호는 제1 출력 구동기(80)의 제1 및 제2 PMOS 트랜지스터(MP81, MP82)의 게이트 단자들에 각각 공급되고, 제1 수신 구동기(60)에 연결되어진 제1 비반전 및 반전 출력 라인(FQP, FQN) 상의 차동 데이터 신호는 제1 출력 구동기(80)의 제4 및 제5 NMOS 트랜지스터(MN81, MN82)의 게이트 단자들 쪽으로 각각 귀환되게 된다.
이러한 다른 실시 예에 있어서도, 제1 수신 구동기(60)가 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 두개의 NMOS 트랜지스터(MN21, MN22)를 포함하는 전류 모드의 차동 증폭기 형태의 제1 수신 구동기(20)로 대치되는 또 다른 실시 예가 제안 될 수 있다. 이 전류 모드의 제1 수신 구동기(20)에 의하여 증폭되어진 제1 비반전 및 반전 출력 라인(FQP, FQN) 상의 차동 신호는 저전위 레벨 영역에 변하기 때문에 제1 출력 구동기(80)의 제4 및 제5 NMOS 트랜지스터(MN81, MN82)의 게이트 단자들 쪽으로 각각 귀환되게 된다.
나아가, 도4에 도시된 제1 수신 구동기(60)가 두개의 PMOS 트랜지스터(MP61, MP62) 만를 포함하는 전류 모드의 차동 증폭기 형태를 가지는 또 다른 실시 예가 제안될 수 있다. 이 경우, 제6 및 제7 NMOS 트랜지스터(MN61, MN62)와 제5 전류 싱크(CRS62)가 제거되는 반면에 제1 비반전 출력 라인(FQP) 및 저전위 전원(VSS) 사이와 그리고 제1 반전 출력 라인(FQN) 및 저전위 전원(VSS) 사이에 저항이 각각 접속되게 된다. 제1 비반전 및 반전 출력 라인(FQP, FQN) 상의 차동 신호는 고전 위 레벨 영역에서 변하기 때문에 도4에서와 동일하게 제1 출력 구동기(80)의 제1 및 제2 PMOS 트랜지스터(MP81, MP82)의 게이트 단자들 쪽으로 각각 공급되게 된다.
이와 같이 일부의 회로가 변경 또는 변형됨에 의하여 여러가지 실시 예가 도출될 수 있으므로, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 저전압 차동 신호용의 송신기 및 그를 이용한 반이중 송수신기에 의하면, 제1 출력 구동기가 귀환되는 차동 신호와 입력 차동 신호 모두에 응답함으로써, 데이터 신호가 전송 라인을 통해 고속으로 전송되게 된다. 아울러, 본 발명의 실시 예에 따른 저전압 차동 신호용의 반이중 송수신기는 제1 출력 구동기가 제1 프리 구동기를 비롯한 차동 신호원으로부터 하나의 차동 신호만을 요구함으로써, 제1 프리 구동기를 비롯한 차동 데이터 신호원의 회로 구성이 간소화되게 한다.

Claims (22)

  1. 차동 데이터 신호를 입력하기 위한 입력단자들;
    차동 전송 라인에 접속되어진 수신 구동기를 포함하여 상기 차동 전송 라인 상의 차동 데이터 신호를 귀환시키는 귀환 루우프;
    상기 입력단자들로부터의 상기 차동 데이터 신호 및 상기 귀환 루우프로부터의 귀환된 차동 데이터 신호에 응답하여 상기 입력단자들 상의 상기 차동신호가 상기 차동 전송 라인을 통해 전송되게 하는 출력 구동기를 구비하는 것을 특징으로 하는 저전압 차동 신호용의 송신기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 출력 구동기는
    상기 입력단자들로부터의 차동 데이터 신호에 각각 응답하여 상기 차동 전송 라인에서의 전류을 제어하는 한 쌍의 제1 채널의 트랜지스터; 및
    상기 귀환 루우프로부터 귀환되는 차동 데이터 신호에 각각 응답하여 상기 차동 전송 라인에서의 전류를 제어하는 한 쌍의 제2 채널의 트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 저전압 차동 신호용의 송신기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 수신 구동기가 고전위 레벨 영역에서 구동되는 전류 모드의 차동 증폭기를 포함하고,
    상기 한 쌍의 제2 채널의 트랜지스터가 PMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 저전압 차동 신호용의 송신기
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 수신 구동기가, 상기 차동 전송 라인에서의 전류을 제어하기 위하여 상기 차동 전송 라인 상의 차동 데이터 신호에 각각 응답하여 고전위 영역에서 구동되는 한 쌍의 트랜지스터와, 그리고 상기 차동 전송 라인에서의 전류을 제어하기 위하여 상기 차동 전송 라인 상의 차동 데이터 신호에 각각 응답하여 저전위 영역에서 구동되는 한 쌍의 트랜지스터를 포함하고,
    상기 출력 구동기에 포함된 상기 한 쌍의 제2 채널의 트랜지스터가 PMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 저전압 차동 신호용의 송신기
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 수신 구동기가 저전위 레벨 영역에서 구동되는 전류 모드의 차동 증폭기를 포함하고,
    상기 한 쌍의 제2 채널의 트랜지스터가 NMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하 는 저전압 차동 신호용의 송신기
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력단자들 및 상기 출력 구동기의 사이에 접속되어 상기 입력단자들로부터 상기 출력 구동기에 공급될 상기 차동 데이터 신호의 기준 전압 레벨을 이동시키는 프리 구동기를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 저전압 차동 신호용의 송신기.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 출력 구동기는
    상기 프리 구동기로부터의 차동 데이터 신호에 각각 응답하여 상기 차동 전송 라인에서의 전류을 제어하는 한 쌍의 제1 채널의 트랜지스터; 및
    상기 귀환 루우프로부터 귀환되는 차동 데이터 신호에 각각 응답하여 상기 차동 전송 라인에서의 전류를 제어하는 한 쌍의 제2 채널의 트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 저전압 차동 신호용의 송신기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 프리 구동기가 저전위 레벨 영역에서 구동되는 전류 모드의 차동 증폭 기를 포함하고,
    상기 한 쌍의 제1 채널의 트랜지스터가 NMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 저전압 차동 신호용의 송신기
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 프리 구동기가 고전위 레벨 영역에서 구동되는 전류 모드의 차동 증폭기를 포함하고,
    상기 한 쌍의 제1 채널의 트랜지스터가 PMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 저전압 차동 신호용의 송신기
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 귀환 루우프가 상기 차동 전송 라인 상의 차동 데이터 신호를 상기 출력 구동기 쪽으로 상기 입력단자들 상의 차동 데이터 신호와 같은 위상을 가지게끔 귀환시키는 것을 특징으로 하는 저전압 차동 신호용의 송신기
  11. 차동 데이터 신호를 입력하기 위한 입력단자들;
    차동 전송 라인을 통해 수신되는 차동 데이터 신호를 수신하여 출력단자들을 통해 송출하는 수신 구동기;
    상기 입력단자들로부터의 상기 차동 데이터 신호 및 상기 수신 구동기의 출력단자들 상의 차동 데이터 신호에 응답하여 상기 입력단자들 상의 상기 차동신호가 상기 차동 전송 라인을 통해 전송되게 하는 출력 구동기를 구비하는 것을 특징으로 하는 저전압 차동 신호용의 송수신기.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 출력 구동기는
    상기 입력단자들로부터의 차동 데이터 신호에 각각 응답하여 상기 차동 전송 라인에서의 전류을 제어하는 한 쌍의 제1 채널의 트랜지스터; 및
    상기 수신 구동기의 출력단자들로부터 귀환되는 차동 데이터 신호에 각각 응답하여 상기 차동 전송 라인에서의 전류를 제어하는 한 쌍의 제2 채널의 트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 저전압 차동 신호용의 송수신기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 수신 구동기가 고전위 레벨 영역에서 구동되는 전류 모드의 차동 증폭기를 포함하고,
    상기 한 쌍의 제2 채널의 트랜지스터가 PMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 저전압 차동 신호용의 송수신기
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 수신 구동기가, 상기 차동 전송 라인 상의 차동 데이터 신호에 각각 응답하여 상기 차동 전송 라인에서의 전류을 제어하기 위하여 고전위 영역에서 구동되는 한 쌍의 트랜지스터와 상기 차동 전송 라인 상의 차동 데이터 신호에 각각 응답하여 상기 차동 전송 라인에서의 전류을 제어하기 위하여 저전위 영역에서 구동되는 한 쌍의 트랜지스터를 포함하고,
    상기 출력 구동기에 포함된 상기 한 쌍의 제2 채널의 트랜지스터가 PMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 저전압 차동 신호용의 송수신기
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 수신 구동기가 저전위 레벨 영역에서 구동되는 전류 모드의 차동 증폭기를 포함하고,
    상기 한 쌍의 제2 채널의 트랜지스터가 NMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 저전압 차동 신호용의 송수신기
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 입력단자들 및 상기 출력 구동기의 사이에 접속되어 상기 입력단자들로부터 상기 출력 구동기에 공급될 상기 차동 데이터 신호의 기준 전압 레벨을 이동시키는 프리 구동기를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 저전압 차동 신호용의 송수신기.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 출력 구동기는
    상기 프리 구동기로부터의 차동 데이터 신호에 각각 응답하여 상기 차동 전송 라인에서의 전류을 제어하는 한 쌍의 제1 채널의 트랜지스터; 및
    상기 차동 데이터 신호에 각각 응답하여 상기 차동 전송 라인에서의 전류를 제어하는 한 쌍의 제2 채널의 트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 저전압 차동 신호용의 송수신기.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 프리 구동기가 저전위 레벨 영역에서 구동되는 전류 모드의 차동 증폭기를 포함하고,
    상기 한 쌍의 제1 채널의 트랜지스터가 NMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 저전압 차동 신호용의 송수신기
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 프리 구동기가 고전위 레벨 영역에서 구동되는 전류 모드의 차동 증폭기를 포함하고,
    상기 한 쌍의 제1 채널의 트랜지스터가 PMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 저전압 차동 신호용의 송수신기
  20. 제 11 항에 있어서,
    상기 수신 구동기가 상기 차동 전송 라인 상의 차동 데이터 신호를 상기 출력 구동기 쪽으로 상기 입력단자들 상의 차동 데이터 신호와 같은 위상을 가지게끔 귀환시키는 것을 특징으로 하는 저전압 차동 신호용의 송수신기.
  21. 차동 데이터 신호를 입력하기 위한 입력단자들;
    차동 전송 라인 상의 차동 데이터 신호를 상기 입력단자들 상의 차동 데이터 신호와 같은 위상을 가지게끔 귀환시키는 귀환 루우프;
    상기 입력단자들로부터의 상기 차동 데이터 신호 및 상기 귀환 루우프로부터의 귀환된 차동 데이터 신호에 응답하여 상기 입력단자들 상의 상기 차동신호가 상기 차동 전송 라인을 통해 전송되게 하는 출력 구동기를 구비하는 것을 특징으로 하는 저전압 차동 신호용의 송신기.
  22. 차동 전송 라인을 통해 수신되는 차동 데이터 신호를 수신하여 출력단자들을 통해 송출하는 수신 구동기;
    차동 데이터 신호를 입력하기 위한 입력단자들;
    상기 입력단자들 상의 차동 데이터 신호와 동일한 위상을 가지게끔 상기 차동 전송 라인 상의 차동 데이터 신호를 귀환시키는 귀환 루우프; 및
    상기 입력단자들로부터의 상기 차동 데이터 신호 및 상기 귀환 루우프로부터의 차동 데이터 신호에 응답하여 상기 입력단자들 상의 상기 차동신호가 상기 차동 전송 라인을 통해 전송되게 하는 출력 구동기를 구비하는 것을 특징으로 하는 저전압 차동 신호 용의 송수신기.
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