KR101354808B1 - 자이로 센서 구동 장치 및 그에 이용되는 펄스 변환 장치 - Google Patents

자이로 센서 구동 장치 및 그에 이용되는 펄스 변환 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자이로 센서 구동 장치 및 그에 이용되는 펄스 변환 장치에 관한 것으로, 진동형 센서의 출력 단자에서 출력되는 신호를 지연시켜 위상 변환된 신호를 출력하는 위상 변환부; 상기 위상 변환부에서 출력되는 신호를 반전시켜 클럭 신호를 출력하는 비교부; 참조 전압을 생성하여 출력하는 참조 전압 발생부; 상기 참조 전압 발생부에서 출력되는 기준 전압과 비교부에서 출력되는 클럭 신호를 입력받아 일정 펄스의 신호를 생성하여 출력하는 펄스 변환부를 포함하여 저전류로 원하는 구동신호를 생성할 수 있다.

Description

자이로 센서 구동 장치 및 그에 이용되는 펄스 변환 장치{Gyro sensor driver and device of pulse translation}
본 발명은 자이로 센서 구동 장치 및 그에 이용되는 펄스 변환 장치에 관한 것이다.
자이로 센서는 각속도를 검출하는 센서로서, 항공기 및 로켓, 로봇 등의 자세 제어 및 카메라, 쌍안경 등의 손 떨림 보정, 자동차 미끄럼 및 횡전 방지 시스템, 네비게이션 등에 많이 쓰이고 있으며, 최근에는 스마트 폰에도 장착되어 활용도가 매우 크다.
이와 같은 자이로 센서는 여러 가지 타입이 있는데 회전형, 진동형, 유체식, 광학식 등이 있으며, 모바일 제품으로는 진동형이 현재 많이 쓰이고 있다.
그리고, 진동형 센서로는 정전용량 방식의 구조가 대부분을 차지하며, 압전 방식도 일부 활용되는 추세이다.
상기 진동형 센서에 있어서 구동 신호를 제공하는 버퍼부는 진동형 센서의 커패시터(Capacitor)가 크면 큰 전류를 흘려야만 한다.
통상적으로 진동형 센서에 있어서 커패시터(Capacitor) 값은 보통 10pF 내외이나, 특정 센서의 경우 수백 pF를 상회하는 경우도 많다.
이러한 큰 커패시터(Capacitor)를 가진 센서를 구동시키려면, 일반 버퍼형의 회로의 경우, 수백 uA~수 mA의 전류가 필요하게 된다.
그러면 전체 회로에서 버퍼부가 차지하게 되는 전류가 수십 % 이상을 차지하게 되어 많은 전류가 소모된다.
[특허문헌]
일본특개 2005-227234호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 적은 전류로 구동 전압을 생성할 수 있는 자이로 센서 구동 장치 및 및 그에 이용되는 펄스 변환 장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자이로 센서 구동 장치는, 진동형 센서의 출력 단자에서 출력되는 신호를 지연시켜 위상 변환된 신호를 출력하는 위상 변환부; 상기 위상 변환부에서 출력되는 신호를 반전시켜 클럭 신호를 출력하는 비교부; 참조 전압을 생성하여 출력하는 참조 전압 발생부; 상기 참조 전압 발생부에서 출력되는 기준 전압과 비교부에서 출력되는 클럭 신호를 입력받아 일정 펄스의 신호를 생성하여 출력하는 펄스 변환부를 포함한다.
또한, 본 발명의 자이로 센서 구동 장치의 상기 펄스 변환부는, 상기 참조 전압 발생부에서 출력되는 참조 전압의 고전압을 입력받아 추종하는 고전압 추종기; 상기 참조 전압 발생부에서 출력되는 참조 전압의 저전압을 입력받아 추종하는 저전압 추종기; 상기 비교부에서 출력되는 클럭 신호에 따라 상기 고전압 추종기 또는 상기 저전압 추종기의 추종신호를 교대로 선택하는 선택기; 및 상기 선택기의 선택에 따라 펄스 신호를 생성하여 출력하는 버퍼를 포함한다.
또한, 본 발명의 자이로 센서 구동 장치의 상기 고전압 추종기는, 참조 전압 발생부에서 출력되는 고전압과 피드백 신호의 차신호를 출력하는 고전압 차신호 생성 회로; 및 펄스변환용 전원단자와 상기 선택기 사이에 연결되어 상기 고전압 차신호 생성 회로에서 출력되는 차신호에 따라 온 또는 오프되어 출력단자에 고전압이 유지되도록 하고, 피드백 경로를 통하여 상기 고전압 차신호 생성 회로에 피드백 신호를 제공하는 고전압 추종용 스위치를 포함한다.
또한, 본 발명의 자이로 센서 구동 장치의 상기 고전압 차신호 생성 회로는 OP AMP로 이루어져 있으며, 참조 전압 발생부의 고전압 단자에 비반전 단자가 연결되어 있고, 반전 단자는 피드백 신호를 입력으로 받는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 자이로 센서 구동 장치의 상기 고전압 차신호 생성 회로는 비교기로 이루어져 있으며, 참조 전압 발생부의 고전압 단자에 반전 단자가 연결되어 있고, 비반전 단자는 피드백 신호를 입력으로 받는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 자이로 센서 구동 장치의 상기 저전압 추종기는, 저전압과 피드백 신호의 차신호를 출력하는 저전압 차신호 생성 회로; 및 선택기와 접지 사이에 연결되어 상기 저전압 차신호 생성 회로에서 출력되는 차신호에 따라 온 또는 오프되어 입력단자에 저전압이 유지되도록 하고, 피드백 경로를 통하여 저전압 차신호 생성 회로에 피드백 신호를 제공하는 저전압 추종용 스위치를 포함한다.
또한, 본 발명의 자이로 센서 구동 장치의 상기 저전압 추종기는, 상기 저전압 추종용 스위치와 상기 저전압 차신호 생성 회로의 피드백 경로와 접지 사이에 연결되어 피크 전압을 방지하는 저전압 완충 회로를 더 포함한다.
또한, 본 발명의 자이로 센서 구동 장치의 상기 저전압 완충 회로는, 상기 저전압 추종용 스위치와 상기 저전압 차신호 생성 회로의 피드백 경로와 접지 사이에 연결되어 피크 전압을 방지하는 저전압 전류원; 및 상기 저전압 추종용 스위치와 상기 저전압 차신호 생성 회로의 피드백 경로와 접지 사이에 연결되어 피크 전압을 방지하는 저전압 완충용 커패시터를 포함한다.
또한, 본 발명의 자이로 센서 구동 장치의 상기 저전압 차신호 생성 회로는 OP AMP로 이루어져 있으며, 참조 전압 발생부의 저전압 단자에 비반전 단자가 연결되어 있고, 반전 단자는 피드백 신호를 입력으로 받는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 자이로 센서 구동 장치의 상기 저전압 차신호 생성 회로는 비교기로 이루어져 있으며, 참조 전압 발생부의 저전압 단자에 반전 단자가 연결되어 있고, 비반전 단자는 피드백 신호를 입력으로 받는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 자이로 센서 구동 장치의 상기 선택기는, 상기 비교부에서 출력되는 클럭 신호 CLK에 상보적인 클럭 신호인 CLKB 클럭이 하이일때 고전압 추종기에서 유지되는 고전압 신호를 선택하여 상기 버퍼로 출력하는 고전압 선택 스위치; 및 상기 비교부에서 출력되는 클럭 신호 CLK이 하이일때 저전압 추종기에서 유지되는 저전압 신호를 선택하여 상기 버퍼로 출력하는 저전압 선택 스위치를 포함한다.
또한, 본 발명의 자이로 센서 구동 장치는 상기 고전압 추종기의 피드백 경로와 상기 저전압 추종기의 피드백 경로 사이에 연결되어 유입되거나 유출되는 전류를 완충시켜 피크 전압의 발생을 방지하는 완충부를 포함한다.
한편, 본 발명의 자이로 센서 구동 장치에 이용되는 펄스 변환 장치는 참조 전압의 고전압을 입력받아 추종하는 고전압 추종기; 참조 전압의 저전압을 입력받아 추종하는 저전압 추종기; 클럭 신호에 따라 상기 고전압 추종기 또는 상기 저전압 추종기의 추종신호를 교대로 선택하는 선택기; 및 상기 선택기의 선택에 따라 펄스 신호를 생성하여 출력하는 버퍼를 포함한다.
또한, 본 발명의 자이로 센서 구동 장치에 이용되는 펄스 변환 장치의 상기 고전압 추종기는, 고전압과 피드백 신호의 차신호를 출력하는 고전압 차신호 생성 회로; 및 펄스변환용 전원단자와 상기 선택기 사이에 연결되어 상기 고전압 차신호 생성 회로에서 출력되는 차신호에 따라 온 또는 오프되어 출력단자에 고전압이 유지되도록 하고, 피드백 경로를 통하여 상기 고전압 차신호 생성 회로에 피드백 신호를 제공하는 고전압 추종용 스위치를 포함한다.
또한, 본 발명의 자이로 센서 구동 장치에 이용되는 펄스 변환 장치의 상기 고전압 차신호 생성 회로는 OP AMP로 이루어져 있으며, 고전압 단자에 비반전 단자가 연결되어 있고, 반전 단자는 피드백 신호를 입력으로 받는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 자이로 센서 구동 장치에 이용되는 펄스 변환 장치의 상기 고전압 차신호 생성 회로는 비교기로 이루어져 있으며, 고전압 단자에 반전 단자가 연결되어 있고, 비반전 단자는 피드백 신호를 입력으로 받는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 전류 소모가 적은 출력단을 설계할 수 있는 효과가 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 종래 버퍼형의 자이로 센서 구동 장치에 비하여 10% 정도의 전류로도 구동신호를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상승 시간과 하강 시간이 매우 짧게 만들어 사각파에 가까운 정밀도가 높은 파형을 생성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자이로 센서 구동 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1의 기준전압 발생부의 상세 구성도이다.
도 3은 제1 실시예에 따른 도 1의 펄스 변환부(또는 펄스 변환 장치)의 상세 구성도이다.
도 4는 도 3의 펄스 변환부(또는 펄스 변환 장치)와 관련된 파형도이다.
도 5는 제2 실시예에 따른 도 1의 펄스 변환부(또는 펄스 변환 장치)의 상세 구성도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "제1", "제2", "일면", "타면" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자이로 센서용 구동 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 자이로 센서용 구동 장치는 위상변환부(10)와, 비교부(20)와, 참조 전압 발생부(30)와, 펄스 변환부(40)를 구비하고 있다.
상기 위상 변환부(10)는 진동형 센서(50)의 출력 단자에서 출력되는 신호를 지연시켜 90도 위상 변환된 신호를 출력한다.
그리고, 상기 비교부(20)는 상기 위상 변환부(10)에서 출력되는 신호를 180도 변환하여 반전된 신호를 출력한다.
상기 참조 전압 발생부(30)는 일정 폭의 범위를 갖는 참조 전압을 생성하여 출력한다.
그리고, 펄스 변환부(40)는 참조 전압 발생부(30)에서 출력되는 신호를 입력받고 비교부(20)에서 출력되는 클럭 신호를 입력받아 일정 펄스의 신호를 생성하여 출력한다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따르면, 전류 소모가 적은 출력단을 설계할 수 있는 효과가 있다. 종래 버퍼형 구동 장치에 비하여 10% 적은 전류를 사용하여 구동 장치를 설계할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 펄스 신호에 있어서 상승 시간과 하강 시간이 매우 짧은 신호를 만들어 사각파에 가까운 파형을 만들 수 있다.
도 2는 도 1의 참조 전압 발생부의 상세 구성도이다.
도 2를 참조하면, 도 1의 참조 전압 발생부는 직렬로 연결된 복수의 저항(R1~R12)과, 각각의 저항에 대하여 바이패스 경로를 제공하는 복수의 스위치(SW1~SW10)를 포함하고 있다.
상기 저항(R1~R12)의 일단자에는 기준전압 VDDA를 제공하는 전원 단자가 연결되어 있어 기준 전압을 제공한다.
그리고, 상기 저항(R1~R12)의 다른 단자에는 접지가 연결되어 있어 전류의 출력 경로를 제공한다.
이러한 저항(R1~R12)의 직렬 연결에서 고전압 단자(HP)는 전원 단자에 직접 연결된 것이 아니라 저항 R1을 통하여 접속되어 있다.
이에 따라, 고전압 단자에서 출력되는 고전압(VHP)는 최대가 된다 할지라도 전원전압보다는 작다.
다음으로, 저전압 단자(LP)는 저항 R12을 통하여 접지와 연결되어 있다.
이처럼 저전압 단자(LP)가 저항 R12를 통하여 접지와 연결되게 되면, 저전압 단자(LP)에서 출력되는 저전압(VLP)는 최소가 된다할지라도 접지 전압보다는 높다.
한편, 상기 스위치(SW1~SW10)는 각각의 저항(R2~R11)의 양단에 접속되어 있으며, 온되는 경우에는 해당 저항 양단의 바이패스 경로를 제공하고 거의 0에 가까운 전압이 해당 저항의 양단에 제공되도록 하여 고전압 단자(HP)에서 출력되는 고전압(VHP)의 크기를 조절할 수 있도록 한다.
이에 따라 고전압 단자와 저전압 단자에 의해 제공되는 참조 전압(VR)의 크기는 온 동작된 스위치(SW1~SW10)의 개수에 따라 결정된다.
이와 같은 구성에서 고전압 출력단자와 저전압 단자에 의해 제공되는 참조 전압의 크기는 저항 R2 내지 R11에 의해 제공되는 전압이 RT라 할때, 아래 수학식 1과 2에 의해 정해진다.
(수학식 1)
VHP=VDDA*(RT+R12)/(R1+RT+R12)
(수학식2)
VLP=VDDA*R12/(R1+RT+R12)
이와 같은 참조 전압 발생부에서 R1이나 R12보다 R2~R11의 저항이 더 큰 것이 바람직하며, 대략 2배 정도되는 것이 바람직하다. 물론, 적용예에 따라 R1이나 R12를 생략할 수도 있다.
이처럼 참조 전압 발생부에서 제공되는 일정한 크기를 가지는 참조 전압은 펄스 변환부에 제공되며, 펄스 변환부는 이러한 참조 전압을 참조하여 비교부에서 입력되는 클럭 신호에 따라 펄스 신호를 생성하여 출력한다.
도 3은 도 1의 제1 실시예에 따른 펄스 변환부(또는 펄스 변환 장치)의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 도 1의 제1 실시예에 따른 펄스 변환기는 고전압 추종기(100), 저전압 추종기(200), 선택기(300) 및 버퍼(400)로 이루어져 있다.
여기에서, 고전압 추종기(100)는 참조 전압 발생부에서 출력되는 고전압과 피드백 신호의 차신호를 출력하는 고전압 차신호 생성 회로(110)와, 펄스변환용 전원단자와 선택기 사이에 연결되어 고전압 차신호 생성 회로(110)에서 출력되는 차신호에 따라 온 또는 오프되어 출력단자에 고전압이 유지되도록 하고, 피드백 경로를 통하여 고전압 차신호 생성 회로(110)에 피드백 신호를 제공하는 고전압 추종용 스위치(120)와, 고전압 추종용 스위치(120)와 고전압 차신호 생성 회로(110)의 피드백 경로와 접지 사이에 연결되어 피크 전압을 방지하는 고전압 완충 회로(130)를 포함하고 있으며, 상기 고전압 완충 회로(130)는 고전압 전류원(131)과 고전압 완충용 커패시터(132)를 포함한다.
상기 고전압 차신호 생성 회로(110)는 OP AMP로 이루어져 있으며, 참조 전압 발생부의 고전압 단자에 비반전 단자가 연결되어 있고, 반전 단자는 피드백 신호를 입력으로 받는다.
이와 같은 고전압 차신호 생성 회로(110)는 참조 전압 발생부의 고전압 단자에서 출력되는 고전압 신호와 피드백 신호를 비교하여 차신호를 스위칭 제어 신호로 출력한다. 이때, 고전압 차신호 생성 회로(110)는 피드백 신호가 높으면 온 스위칭 제어 신호를 출력하고, 고전압 신호가 높으면 오프 스위칭 제어 신호를 출력한다.
이때, 고전압 차신호 생성회로(110)가 출력하는 스위칭 제어 신호의 크기는 고전압 신호와 피드백 신호의 차이에 비례한다.
다음으로, 고전압 추종용 스위치(120)는 일예로 PMOSFET로 구성되어 있으며, 게이트 단자에는 고전압 차신호 생성기(110)의 출력단자가 연결되어 있고, 소오스 단자에는 펄스변환용 전원단자(VDD)가 연결되어 있으며, 드레인 단자에는 피드백 경로를 통하여 고전압 차신호 생성 회로(110)의 반전 단자가 연결되어 있다.
또한, 상기 고전압 추종용 스위치(120)의 드레인 단자에는 선택기(300)가 연결되어 있다.
이와 같은 상기 고전압 추종용 스위치(120)는 고전압 차신호 생성 회로(110)의 출력단자에서 온 스위칭 제어 신호가 입력되면 온되어 펄스변환용 전원단자에서 입력되는 전류를 통과시킨다.
이와 반대로 상기 고전압 추종용 스위치(120)는 고전압 차신호 생성 회로(110)의 출력단자에서 오프 스위칭 제어 신호가 입력되면 오프되어 펄스 변환용 전원단자에서 입력되는 전류를 차단한다.
그리고, 고전압 완충기(130)의 고전압 전류원(131)은 고전압 추종용 스위치(120)가 온될 경우에 급속히 유입되는 전류를 흡수하여 B지점에서의 급격한 피크 전압의 발생을 방지한다.
또한, 고전압 완충기(130)의 고전압 완충용 커패시터(132) 또한 고전압 추종용 스위치(120)가 온될 경우에 급속히 유입되는 전류를 흡수하여 B지점에서의 급격한 피크 전압의 발생을 방지한다.
한편, 저전압 추종기(200)는 참조 전압 발생부에서 출력되는 저전압과 피드백 신호의 차신호를 출력하는 저전압 차신호 생성 회로(210)와, 선택기(300)와 접지 사이에 연결되어 저전압 차신호 생성 회로(210)에서 출력되는 차신호에 따라 온 또는 오프되어 입력단자에 저전압이 유지되도록 하고, 피드백 경로를 통하여 저전압 차신호 생성 회로에 피드백 신호를 제공하는 저전압 추종용 스위치(220)와, 저전압 추종용 스위치(220)와 저전압 차신호 생성 회로(210)의 피드백 경로와 접지 사이에 연결되어 피크 전압을 방지하는 저전압 완충 회로(230)를 포함하며, 상기 저전압 완충 회로(230)는 저전압 전류원(231)과 저전압 완충용 커패시터(232)를 포함한다.
상기 저전압 차신호 생성 회로(210)는 OP AMP로 이루어져 있으며, 참조 전압 발생부의 저전압 단자에 비반전 단자가 연결되어 있고, 반전 단자는 피드백 신호를 입력으로 받는다.
이와 같은 저전압 차신호 생성 회로(210)는 참조 전압 발생부의 저전압 단자에서 출력되는 저전압 신호와 피드백 신호를 비교하여 차신호를 스위칭 제어 신호로 출력한다. 이때, 저전압 차신호 생성 회로(210)는 피드백 신호가 높으면 온 스위칭 제어 신호를 출력하고, 저전압 신호가 높으면 오프 스위칭 제어 신호를 출력한다.
이때, 저전압 차신호 생성 회로(210)가 출력하는 스위칭 제어 신호의 크기는 저전압 신호와 피드백 신호의 차이에 비례한다.
다음으로, 저전압 추종용 스위치(220)는 일예로 NMOSFET로 구성되어 있으며, 게이트 단자에는 저전압 차신호 생성 회로(210)의 출력단자가 연결되어 있고, 드레인 단자에는 피드백 경로를 통하여 저전압 차신호 생성 회로(210)의 반전 단자가 연결되어 있으며, 소오스 단자에는 접지가 연결되어 있다.
또한, 상기 저전압 추종용 스위치(220)의 드레인 단자에는 선택부(300)가 연결되어 있다.
이와 같은 상기 저전압 추종용 스위치(220)는 저전압 차신호 생성 회로(210)의 출력단자에서 온 스위칭 제어 신호가 입력되면 온되어 선택부(300)에서 입력되는 전류를 통과시킨다.
이와 반대로 상기 저전압 추종용 스위치(220)는 저전압 차신호 생성 회로(210)의 출력단자에서 오프 스위칭 제어 신호가 입력되면 오프되어 선택기(300)에서 입력되는 전류를 차단한다.
그리고, 저전압 완충 회로(230)의 저전압 전류원(231)은 저전압 추종용 스위치(220)가 온될 경우에 급속히 유입되는 전류를 흡수하여 A지점에서의 급격한 피크 전압의 발생을 방지한다.
또한, 저전압 완충 회로(230)의 저전압 완충용 커패시터(232) 또한 저전압 추종용 스위치(220)가 온될 경우에 급속히 유입되는 전류를 흡수하여 A지점에서의 급격한 피크 전압의 발생을 방지한다.
다음으로, 선택기(300)는 고전압 선택 스위치(310)와 저전압 선택 스위치(320)를 포함하고 있다.
상기 고전압 선택 스위치(310)는 비교부(20)에서 출력되는 클럭 신호 CLK에 상보적인 클럭 신호인 CLKB 클럭이 하이일때 고전압 추종기(100)에서 유지되는 고전압 신호를 선택하여 출력한다.
그리고, 저전압 선택 스위치(320)는 비교부(20)의 출력인 CLK 클럭이 하이일때 저전압 추종기(200)에서 유지되는 저전압 신호를 선택하여 출력한다. 여기에서 CLKB 클럭 신호와 CLK 클럭은 서로 상보적인 신호를 갖는다.
이와 같은 구성에서 상기 고전압 선택 스위치(310)는 일예로 PMOSFET로 구성되어 있으며, 게이트 단자를 통하여 외부 CLKB 클럭 신호를 입력받으며, 소오스 단자는 고전압 추종용 스위치(120)의 드레인 단자에 연결되어 있고, 드레인 단자는 저전압 선택 스위치(320)의 드레인 단자에 연결되어 있다.
또한, 고전압 선택 스위치(310)의 드레인 단자는 버퍼(400)에 연결되어 있어 유입되는 전류를 버퍼(400)에 제공하여 충전되도록 한다.
이러한 고전압 선택 스위치(310)는 게이트 단자를 통하여 하이 상태인 CLKB 신호가 입력되면 온되어 B 지점의 전압을 순간적으로 버퍼(400)의 전압과 동일하게 하며 동시에 유입되는 전류를 버퍼(400)에 제공하여 버퍼(400)가 충전되도록 한다.
이러한 동작에 의해 버퍼(400)는 고전압 선택 스위치(310)가 온될 경우에 고전압 추종부(100)에서 유지하고 있는 참조 전압 발생부에서 제공되는 고전압을 추종하여 고전압 펄스를 발생하여 출력한다.
다음으로, 저전압 선택 스위치(320)는 일예로 NMOSFET로 구성되어 있으며, 게이트 단자를 통하여 CLK 클럭 신호를 입력받으며, 드레인 단자는 고전압 선택 스위치(310)의 드레인 단자와 버퍼(400)의 입력 단자에 연결되어 있으며, 소오스 단자는 저전압 추종용 스위치(220)의 드레인 단자에 연결되어 있다.
이러한 저전압 선택 스위치(320)는 게이트 단자를 통하여 하이 상태인 CLK 신호가 입력되면 온되어 A 지점의 전압을 순간적으로 버퍼(400)의 전압과 동일하게 하며 동시에 전류를 버퍼(400)에서 방전되도록 한다.
이러한 동작에 의해 버퍼(400)는 저전압 선택 스위치(320)가 온될 경우에 저전압 추종부(200)에서 유지하고 있는 참조 전압 발생부에서 제공되는 저전압을 추종하여 저전압 펄스를 발생하여 출력한다.
한편, 버퍼(400)는 버퍼용 커패시터(Cs)(410)로 이루어져 있으며, 출력 단자에서 출력되는 신호에 따라 충전과 방전을 반복하면서 펄스 신호를 생성하여 출력한다.
이와 같은 구조의 펄스 변환기의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저 선택기(300)의 고전압 선택 스위치(310)와 저전압 선택 스위치(320)가 오프되면 피드백 경로에 의해 A, B 지점은 각각 VLP와 VHP 전압으로 유지된다(도 4의 (A)와 (B)의 파형도 참조).
즉, 고전압 차신호 생성 회로(110)와 저전압 차신호 생성 회로(210)는 반전 단자와 비반전 단자가 동일한 전압을 유지하려는 특성이 있어, 고전압 선택 스위치(310)와 저전압 선택 스위치(320)가 모두 오프되면, 피드백 경로에 의해 A, B 지점은 각각 VLP와 VHP 전압으로 유지된다.
한편, 버퍼(400)의 버퍼용 커패시터(Cs)(410)는 초기 상태에서 VHP 전압으로 충전되어 있다고 가정한다. 이러한 상황에서, 저전압 선택 스위치(320)가 온되면 A 지점에서 전압은 버퍼용 커패시터(Cs)의 전압 VHP로 급격하게 변화된다.
즉, 저전압 선택용 스위치(320)가 온되기 이전에 A지점의 전압은 VLP였는데, 이후에 저전압 선택용 스위치(320)가 온되면 A지점에서 전압이 버퍼용 커패시터(Cs)(410)의 전압 VHP로 급격하게 변화된다.
이처럼 A지점의 전압이 급격하게 변화되면, 저전압 차신호 생성 회로(210)의 양단의 전압이 전압차가 발생하고 이에 따라 저전압 차신호 생성 회로(210)는 온 스위칭 제어 신호를 저전압 추종용 스위치(220)의 게이트 단자에 출력한다.
이와 같이 온 스위칭 제어 신호가 게이트 단자로 입력되면 저전압 추종용 스위치(220)는 온되어 양단의 전압을 VLP 전압으로 떨어뜨리게 된다. 이에 따라 다시 저전압 차신호 생성 회로(210)의 반전 단자의 입력단의 A지점의 전압은 VLP전압으로 떨어지게 되며 이러한 동작에 의해 A지점의 전압은 VLP전압을 유지한다.
이러한 상태에서 버퍼(400)의 버퍼용 커패시터(Cs)(410)의 전류가 접지측으로 흘러 전압이 더 낮아지게 되면, VLP보다 A지점의 전압이 더 낮기 때문에 저전압 차신호 생성 회로(210)는 오프 스위칭 제어 신호를 출력하여 C 지점의 전압이 다시 높아지도록 한다(도 4의 (C) 파형도 참조).
이에 따라 F 지점의 저전압 추종용 스위치(220)는 오프되게 되어 전류가 감소되어 하강하려고 하는 전압을 VLP 이하로 하강하지 못하게 유지한다.
이와 같은 동작에 의해 CLK를 입력으로 받는 저전압 선택 스위치(320)가 턴 온 되었을 때, 버퍼용 커패시터(Cs)(410)는 VLP전압으로 변하게 된다.
마찬가지로 CLK를 입력으로 받는 저전압 선택 스위치(320)가 오프되고, 상기 CLK(도 4의 (F) 파형도 참조)와 상보적인 클럭 신호인 CLKB(도 3의 (E) 파형도 참조)를 입력으로 받는 고전압 선택 스위치(310)가 온되면, 버퍼용 커패시터(Cs)(410)의 전압은 VHP로 변하게 된다.
이때에는 버퍼(400)의 버퍼용 커패시터(Cs)(410)는 VLP 전압으로 충전되어 있다고 가정할 수 있다. 이러한 상황에서, 고전압 선택 스위치(310)가 온되면 B 지점에서 전압은 버퍼용 커패시터(Cs)(410)의 전압 VLP로 급격하게 변화된다(도 4의 (B) 파형도 참조).
즉, 고전압 선택용 스위치(310)가 온되기 이전에 B지점의 전압은 VHP였는데, 이후에 고전압 선택용 스위치(310)가 온되면 B지점에서 전압이 버퍼용 커패시터(Cs)(410)의 전압 VLP로 급격하게 변화된다.
이처럼 B지점의 전압이 급격하게 변화되면, 고전압 차신호 생성 회로(110)의 양단의 전압이 전압차가 발생하고 이에 따라 고전압 차신호 생성 회로(110)는 온 스위칭 제어 신호를 고전압 추종용 스위치(120)의 게이트 단자에 출력한다.
이와 같이 온 스위칭 제어 신호가 게이트 단자로 입력되면 고전압 추종용 스위치(120)는 온되어 양단의 전압을 VHP 전압으로 끌어올리게 된다. 이에 따라 다시 고전압 차신호 생성 회로(110)의 반전 단자의 입력단의 B지점의 전압은 VHP전압으로 상승하게 되며 이러한 동작에 의해 B지점의 전압은 VHP전압을 유지한다.
이러한 상태에서 버퍼(400)의 버퍼용 커패시터(Cs)(410)측으로 전류가 흘러 전압이 더 높아지게 되면, VHP보다 B지점의 전압이 더 높기 때문에 고전압 차신호 생성회로(110)는 오프 스위칭 제어 신호를 출력하여 D 지점의 전압이 다시 낮아지도록 한다(도 4의 (D)파형도 참조).
이에 따라 D 지점의 고전압 추종용 스위치(120)는 오프되게 되어 전류가 감소되어 상승하려고 하는 전압을 VHP 이상으로 상승하지 못하게 유지한다.
이와 같은 동작에 의해 CLKB를 입력으로 받는 고전압 선택 스위치(310)가 턴 온 되었을 때, 버퍼용 커패시터(Cs)(410)는 VHP전압으로 변하게 된다.
이처럼, 버퍼용 커패시터(Cs)(410)가 VLP전압에서 VHP전압으로 다시 VLP 전압으로 변화되면 펄스 파형이 출력되게 된다(도 4의 (E) 파형도 참조).
한편, 상기 A 지점이나 B 지점에서 오버슈트(overshoot)가 발생할 수 있는바, 고전압 완충 회로(130)와 저전압 완충 회로(230)는 각각의 전압에 대한 오버슈트를 흡수하여 오버슈트 발생을 방지한다.
도 5는 제2 실시예에 따른 도 1의 펄스 변환부(또는 펄스 변환 장치)의 구조이다.
도 5를 참조하면, 도 1의 제1 실시예에 따른 펄스 변환기는 고전압 추종기(500), 저전압 추종기(600), 선택기(700), 버퍼(800) 및 완충기(900)로 이루어져 있다.
여기에서, 고전압 추종기(500)는 참조 전압 발생부에서 출력되는 고전압을 입력받아 피드백 신호와의 차신호를 스위칭 제어 신호로 출력하여 고전압을 추종하여 고전압 신호를 유지하도록 하는 고전압 차신호 생성 회로(510)와, 고전압 추종용 스위치(520)를 포함한다.
상기 고전압 차신호 생성 회로(510)는 OP AMP로 이루어져 있으며, 참조 전압 발생부의 고전압 단자에 반전 단자가 연결되어 있고, 비반전 단자는 피드백 신호를 입력으로 받는다.
이와 같은 고전압 차신호 생성 회로(510)는 참조 전압 발생부의 고전압 단자에서 출력되는 고전압 신호와 피드백 신호를 비교하여 차신호를 스위칭 제어 신호로 출력한다. 이때, 고전압 차신호 생성 회로(510)는 피드백 신호가 높으면 온 스위칭 제어 신호를 출력하고, 고전압 신호가 높으면 오프 스위칭 제어 신호를 출력한다.
이때, 고전압 차신호 생성 회로(510)가 출력하는 스위칭 제어 신호의 크기는 고전압 신호와 피드백 신호의 차이에 비례한다.
다음으로, 고전압 추종용 스위치(520)는 일예로 PMOSFET로 구성되어 있으며, 게이트 단자에는 고전압 차신호 생성 회로(510)의 출력단자가 연결되어 있고, 소오스 단자에는 펄스변환용 전원단자(VDD)가 연결되어 있으며, 드레인 단자에는 피드백 경로를 통하여 고전압 차신호 생성 회로(510)의 비반전 단자가 연결되어 있다.
또한, 상기 고전압 추종용 스위치(520)의 드레인 단자에는 선택기(700)가 연결되어 있다.
이와 같은 상기 고전압 추종용 스위치(520)는 고전압 차신호 생성 회로(510)의 출력단자에서 온 스위칭 제어 신호가 입력되면 온되어 펄스변환용 전원단자에서 입력되는 전류를 통과시킨다.
이와 반대로 상기 고전압 추종용 스위치(520)는 고전압 차신호 생성 회로(510)의 출력단자에서 오프 스위칭 제어 신호가 입력되면 오프되어 펄스변환용 전원단자에서 입력되는 전류를 차단한다.
한편, 저전압 추종기(600)는 참조 전압 발생부에서 출력되는 저전압과 피드백 신호를 비교하여 차신호를 출력하여 저전압을 추종하여 저전압 신호를 유지하도록 하는 것으로 저전압 차신호 생성 회로(610)와, 저전압 추종용 스위치(620)를 포함한다.
상기 저전압 차신호 생성 회로(610)는 OP AMP로 이루어져 있으며, 참조 전압 발생부의 저전압 단자에 반전 단자가 연결되어 있고, 비반전 단자는 피드백 신호를 입력으로 받는다.
이와 같은 저전압 차신호 생성 회로(610)는 참조 전압 발생부의 저전압 단자에서 출력되는 저전압 신호와 피드백 신호를 비교하여 차신호를 스위칭 제어 신호를 생성하여 출력한다. 이때, 저전압 차신호 생성 회로(610)는 피드백 신호가 높으면 온 스위칭 제어 신호를 출력하고, 저전압 신호가 높으면 오프 스위칭 제어 신호를 출력한다.
이때, 저전압 차신호 생성 회로(610)가 출력하는 스위칭 제어 신호의 크기는 저전압 신호와 피드백 신호의 차이에 비례한다.
다음으로, 저전압 추종용 스위치(620)는 일예로 NMOSFET로 구성되어 있으며, 게이트 단자에는 저전압 차신호 생성 회로(610)의 출력단자가 연결되어 있고, 드레인 단자에는 피드백 경로를 통하여 저전압 차신호 생성 회로(610)의 비반전 단자가 연결되어 있으며, 소오스 단자에는 접지가 연결되어 있다.
또한, 상기 저전압 추종용 스위치(620)의 드레인 단자에는 선택기(700)가 연결되어 있다.
이와 같은 상기 저전압 추종용 스위치(620)는 저전압 차신호 생성 회로(610)의 출력단자에서 온 스위칭 제어 신호가 입력되면 온되어 선택기(700)에서 입력되는 전류를 통과시킨다.
이와 반대로 상기 저전압 추종용 스위치(620)는 저전압 차신호 생성 회로(610)의 출력단자에서 오프 스위칭 제어 신호가 입력되면 오프되어 선택기(700)에서 입력되는 전류를 차단한다.
다음으로, 선택기(700)는 고전압 선택 스위치(710)와 저전압 선택 스위치(720)를 포함하고 있다.
상기 고전압 선택 스위치(710)는 비교부(20)의 CLKB 클럭이 하이일때 고전압 추종기(500)에서 유지되는 고전압 신호를 선택하여 출력한다.
그리고, 저전압 선택 스위치(720)는 비교부(20)의 CLK 클럭이 하이일때 저전압 추종기(600)에서 유지되는 저전압 신호를 선택하여 출력한다.
여기에서 CLKB 클럭 신호와 CLK 클럭은 서로 상보적인 신호를 갖는다.
이와 같은 구성에서 상기 고전압 선택 스위치(710)는 일예로 PMOSFET로 구성되어 있으며, 게이트 단자를 통하여 외부 CLKB 클럭 신호를 입력받으며, 소오스 단자는 고전압 추종용 스위치(720)의 드레인 단자에 연결되어 있고, 드레인 단자는 저전압 선택 스위치(720)의 드레인 단자에 연결되어 있다.
또한, 고전압 선택 스위치(710)의 드레인 단자는 버퍼(800)에 연결되어 있어 유입되는 전류를 버퍼(800)에 제공하여 충전되도록 한다.
이러한 고전압 선택 스위치(710)는 게이트 단자를 통하여 하이 상태인 CLKB 신호가 입력되면 온되어 B 지점의 전압을 순간적으로 버퍼(800)의 전압과 동일하게 하며 동시에 유입되는 전류를 버퍼(800)에 제공하여 버퍼(800)가 충전되도록 한다.
이러한 동작에 의해 버퍼(800)는 고전압 선택 스위치(710)가 온될 경우에 고전압 추종기(500)에서 유지하고 있는 참조 전압 발생부에서 제공되는 고전압을 추종하여 고전압 펄스를 발생하여 출력한다.
다음으로, 저전압 선택 스위치(720)는 일예로 NMOSFET로 구성되어 있으며, 게이트 단자를 통하여 CLK 클럭 신호를 입력받으며, 드레인 단자는 고전압 선택 스위치(710)의 드레인 단자와 버퍼(800)의 입력 단자에 연결되어 있으며, 소오스 단자는 저전압 추종용 스위치(720)의 드레인 단자에 연결되어 있다.
이러한 저전압 선택 스위치(720)는 게이트 단자를 통하여 하이 상태인 CLK 신호가 입력되면 온되어 A 지점의 전압을 순간적으로 버퍼(800)의 전압과 동일하게 하며 동시에 전류를 버퍼(800)에서 방전되도록 한다.
이러한 동작에 의해 버퍼(800)는 저전압 선택 스위치(720)가 온될 경우에 저전압 추종부(600)에서 유지하고 있는 참조 전압 발생부에서 제공되는 저전압을 추종하여 저전압 펄스를 발생하여 출력한다.
한편, 버퍼(800)는 버퍼용 커패시터(Cs)(810)로 이루어져 있으며, 출력 단자에서 출력되는 신호에 따라 충전과 방전을 반복하면서 펄스 신호를 생성하여 출력한다.
그리고, 완충부(900)의 고전압 추종기(500)의 피드백 경로와 저전압 추종기(600)의 피드백 경로 사이에 연결되어, 급속히 유입되거나 유출되는 전류를 완충시켜 A 지점 또는 B지점에서의 급격한 피크 전압의 발생을 방지한다. 이러한 완충부(900)는 완충용 커패시터(910)로 형성할 수 있다.
이와 같은 구조의 펄스 변환부의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저 선택기(700)의 고전압 선택 스위치(710)와 저전압 선택 스위치(720)가 오프되면 피드백 경로에 의해 A, B 지점은 각각 VLP와 VHP 전압으로 유지된다.
한편, 버퍼(800)의 버퍼용 커패시터(Cs)(810)는 초기 상태에서 VHP 전압으로 충전되어 있다고 가정한다. 이러한 상황에서, 저전압 선택 스위치(720)가 온되면 A 지점에서 전압은 버퍼용 커패시터(Cs)(810)의 전압 VHP로 급격하게 변화된다.
이처럼 A지점의 전압이 급격하게 변화되면, 저전압 차신호 생성 회로(610)의 양단의 전압이 전압차가 발생하고 이에 따라 저전압 차신호 생성 회로(610)는 온 스위칭 제어 신호를 저전압 추종용 스위치(620)의 게이트 단자에 출력한다.
이와 같이 온 스위칭 제어 신호가 게이트 단자로 입력되면 저전압 추종용 스위치(620)는 온되어 양단의 전압을 VLP 전압으로 떨어뜨리게 된다. 이에 따라 다시 저전압 차신호 생성 회로(610)의 비반전 단자의 입력단의 A지점의 전압은 VLP전압으로 떨어지게 되며 이러한 동작에 의해 A지점의 전압은 VLP전압을 유지한다.
이러한 상태에서 버퍼(800)의 버퍼용 커패시터(Cs)(810)의 전류가 접지측으로 흘러 전압이 더 낮아지게 되면, VLP보다 A지점의 전압이 더 낮기 때문에 저전압 차신호 생성기(610)은 오프 스위칭 제어 신호를 출력하여 C 지점의 전압이 다시 높아지도록 한다.
이에 따라 F 지점의 저전압 추종용 스위치(220)은 오프되게 되어 전류가 감소되어 하강하려고 하는 전압을 VLP 이하로 하강하지 못하게 유지한다.
이와 같은 동작에 의해 CLK를 입력으로 받는 저전압 선택 스위치(720)가 턴 온 되었을 때, 버퍼용 커패시터(Cs)(810)는 VLP전압으로 변하게 된다.
마찬가지로 CLK를 입력으로 받는 저전압 선택 스위치(720)가 오프되고, 상기 CLK와 상보적인 클럭 신호인 CLKB를 입력으로 받는 고전압 선택 스위치(610)가 온되면, 버퍼용 커패시터(Cs)(810)의 전압은 VHP로 변하게 된다.
이때에는 버퍼(800)의 버퍼용 커패시터(Cs)(810)는 VLP 전압으로 충전되어 있다고 가정할 수 있다. 이러한 상황에서, 고전압 선택 스위치(510)가 온되면 B 지점에서 전압은 버퍼용 커패시터(Cs)(810)의 전압 VLP로 급격하게 변화된다.
이처럼 B지점의 전압이 급격하게 변화되면, 고전압 차신호 생성 회로(510)의 양단의 전압이 전압차가 발생하고 이에 따라 고전압 차신호 생성 회로(510)는 온 스위칭 제어 신호를 고전압 추종용 스위치(520)의 게이트 단자에 출력한다.
이와 같이 온 스위칭 제어 신호가 게이트 단자로 입력되면 고전압 추종용 스위치(520)는 온되어 양단의 전압을 VHP 전압으로 끌어올리게 된다. 이에 따라 다시 고전압 차신호 생성기(510)의 반전 단자의 입력단의 B지점의 전압은 VHP전압으로 상승하게 되며 이러한 동작에 의해 B지점의 전압은 VHP전압을 유지한다.
이러한 상태에서 버퍼(800)의 버퍼용 커패시터(Cs)(810)측으로 전류가 흘러 전압이 더 높아지게 되면, VHP보다 B지점의 전압이 더 높기 때문에 고전압 차신호 생성기(510)는 오프 스위칭 제어 신호를 출력하여 D 지점의 전압이 다시 낮아지도록 한다.
이에 따라 D 지점의 고전압 추종용 스위치(520)는 오프되게 되어 전류가 감소되어 상승하려고 하는 전압을 VHP 이상으로 상승하지 못하게 유지한다.
이와 같은 동작에 의해 CLKB를 입력으로 받는 고전압 선택 스위치(710)가 턴 온 되었을 때, 버퍼용 커패시터(Cs)(810)는 VHP전압으로 변하게 된다.
이처럼, 버퍼용 커패시터(Cs)(810)가 VLP전압에서 VHP전압으로 다시 VLP 전압으로 변화되면 펄스 파형이 출력되게 된다.
한편, 상기 A 지점이나 B 지점에서 오버슈트(overshoot)가 발생할 수 있는바, 완충부(900)는 각각의 전압에 대한 오버슈트를 흡수하여 오버슈트 발생을 방지한다.
위에서, 2가지 유형의 펄스 변환부에 대하여 살펴보았는바, 제1 실시예에 따른 도 3의 펄스 변환부는 전류원(131, 231)에 의해 아주 적은 양의 전류가 항상 흐르는데 반하여, 제2 실시예에 따른 도 5의 펄스 변환부의 경우는 상태 천이 후 안정될 때, 전류가 거의 흐르지 않게 된다.
즉 B 지점을 기준으로 볼 때, 스위치들이 꺼진 상황에서 도 3의 펄스 변환부는 항상 고정된 전압을 유지하게 되고, 도 5의 펄스 변환부는 시간이 계속 흐르게 되면 누설 전류로 인해, 전압은 계속 증가하는 방향으로 가게 된다(전압이 감소하는 방향으로 가지 않는다).
즉, 이것은 OPAMP 대신 보상 커패시터를 없애 속도가 빠른 비교기를 차신호 생성기(510, 610)에 사용할 수 있게 한다.
또한 비교기를 차신호 생성기로 사용하게 되면, 속도가 매우 빨라 전압이 계속 증가하여 VHP를 넘는 순간 스위치에서 흐르는 전류를 차단할 수 있게 된다.
이와 달리 속도가 느린 OP AMP를 사용하게 되면, 스위치의 전류가 한참 뒤에 차단되어 결국 B 지점의 전압은 VHP보다 높은 경우가 생기게 된다.
이러한 이점에도 불구하고, 도 5의 구조는 비교기가 아무리 빠르더라도 속도에 한계가 있기 때문에 약간에 오차는 존재한다.
한편, 상기와 같은 본 발명에 따르면, 전류 소모가 적은 출력단을 설계할 수 있는 효과가 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 종래 버퍼형의 자이로 센서 구동 장치에 비하여 10% 정도의 전류로도 구동신호를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상승 시간과 하강 시간이 매우 짧게 만들어 사각파에 가까운 정밀도가 높은 파형을 생성할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
10 : 위상 변환부 20 : 비교부
30 : 참조 전압 발생부 40 : 펄스 변환부
50 : 진동형 센서 100, 500 : 고전압 추종기
110, 510 : 고전압 차신호 생성 회로 120, 520 : 고전압 추종용 스위치
130 : 완충 회로 131 : 고전압 전류원
132 : 고전압 완충용 커패시터 200, 600 : 저전압 추종기
210, 610 : 저전압 차신호 생성 회로 220, 620 : 저전압 추종용 스위치
230 : 완충 회로 231 : 저전압 전류원
232 : 저전압 완충용 커패시터 300, 700 : 선택기
310, 710 : 고전압 선택 스위치 320, 720 : 저전압 선택 스위치
400, 800 : 버퍼 900 : 완충기

Claims (25)

  1. 진동형 센서의 출력 단자에서 출력되는 신호를 지연시켜 위상 변환된 신호를 출력하는 위상 변환부;
    상기 위상 변환부에서 출력되는 신호를 반전시켜 클럭 신호를 출력하는 비교부;
    일정 폭의 범위를 가지는 참조 전압을 생성하여 출력하는 참조 전압 발생부; 및
    상기 참조 전압 발생부에서 출력되는 참조 전압의 고전압을 입력받아 추종하여 고전압 펄스를 발생하고, 참조 전압의 저전압을 입력받아 추종하여 저전압 펄스를 발생하며, 상기 비교부에서 출력되는 클럭 신호에 따라 상기 고전압 펄스와 저전압 펄스를 교대로 선택하여 일정 펄스의 신호를 생성하여 출력하는 펄스 변환부를 포함하는 자이로 센서 구동 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 참조 전압 발생부는
    직렬로 연결된 복수의 저항; 및
    각각의 저항에 대하여 바이패스 경로를 제공하는 복수의 스위치를 포함하는 자이로 센서 구동 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 참조 전압 발생부에서 출력하는 참조 전압은 상기 복수의 스위치의 온된 개수에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 자이로 센서 구동 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 펄스 변환부는
    상기 참조 전압 발생부에서 출력되는 참조 전압의 고전압을 입력받아 추종하는 고전압 추종기;
    상기 참조 전압 발생부에서 출력되는 참조 전압의 저전압을 입력받아 추종하는 저전압 추종기;
    상기 비교부에서 출력되는 클럭 신호에 따라 상기 고전압 추종기 또는 상기 저전압 추종기의 추종신호를 교대로 선택하는 선택기; 및
    상기 선택기의 선택에 따라 펄스 신호를 생성하여 출력하는 버퍼를 포함하는 자이로 센서 구동 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 고전압 추종기는,
    참조 전압 발생부에서 출력되는 고전압과 피드백 신호의 차신호를 출력하는 고전압 차신호 생성 회로; 및
    펄스변환용 전원단자와 상기 선택기 사이에 연결되어 상기 고전압 차신호 생성 회로에서 출력되는 차신호에 따라 온 또는 오프되어 출력단자에 고전압이 유지되도록 하고, 피드백 경로를 통하여 상기 고전압 차신호 생성 회로에 피드백 신호를 제공하는 고전압 추종용 스위치를 포함하는 자이로 센서 구동 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 고전압 추종기는,
    상기 고전압 추종용 스위치와 상기 고전압 차신호 생성 회로의 피드백 경로와 접지 사이에 연결되어 피크 전압을 방지하는 고전압 완충 회로를 더 포함하는 자이로 센서 구동 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 고전압 완충 회로는,
    상기 고전압 추종용 스위치와 상기 고전압 차신호 생성 회로의 피드백 경로와 접지 사이에 연결되어 피크 전압을 방지하는 고전압 전류원; 및
    상기 고전압 추종용 스위치와 상기 고전압 차신호 생성 회로의 피드백 경로와 접지 사이에 연결되어 피크 전압을 방지하는 고전압 완충용 커패시터를 포함하는 자이로 센서 구동 장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 고전압 차신호 생성 회로는 OP AMP로 이루어져 있으며, 참조 전압 발생부의 고전압 단자에 비반전 단자가 연결되어 있고, 반전 단자는 피드백 신호를 입력으로 받는 것을 특징으로 하는 자이로 센서 구동 장치.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 고전압 차신호 생성 회로는 비교기로 이루어져 있으며, 참조 전압 발생부의 고전압 단자에 반전 단자가 연결되어 있고, 비반전 단자는 피드백 신호를 입력으로 받는 것을 특징으로 하는 자이로 센서 구동 장치.
  10. 청구항 4에 있어서,
    상기 저전압 추종기는,
    저전압과 피드백 신호의 차신호를 출력하는 저전압 차신호 생성 회로; 및
    선택기와 접지 사이에 연결되어 상기 저전압 차신호 생성 회로에서 출력되는 차신호에 따라 온 또는 오프되어 입력단자에 저전압이 유지되도록 하고, 피드백 경로를 통하여 저전압 차신호 생성 회로에 피드백 신호를 제공하는 저전압 추종용 스위치를 포함하는 자이로 센서 구동 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 저전압 추종기는,
    상기 저전압 추종용 스위치와 상기 저전압 차신호 생성 회로의 피드백 경로와 접지 사이에 연결되어 피크 전압을 방지하는 저전압 완충 회로를 더 포함하는 자이로 센서 구동 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 저전압 완충 회로는,
    상기 저전압 추종용 스위치와 상기 저전압 차신호 생성 회로의 피드백 경로와 접지 사이에 연결되어 피크 전압을 방지하는 저전압 전류원; 및
    상기 저전압 추종용 스위치와 상기 저전압 차신호 생성 회로의 피드백 경로와 접지 사이에 연결되어 피크 전압을 방지하는 저전압 완충용 커패시터를 포함하는 자이로 센서 구동 장치.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 저전압 차신호 생성 회로는 OP AMP로 이루어져 있으며, 참조 전압 발생부의 저전압 단자에 비반전 단자가 연결되어 있고, 반전 단자는 피드백 신호를 입력으로 받는 것을 특징으로 하는 자이로 센서 구동 장치.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 저전압 차신호 생성 회로는 비교기로 이루어져 있으며, 참조 전압 발생부의 저전압 단자에 반전 단자가 연결되어 있고, 비반전 단자는 피드백 신호를 입력으로 받는 것을 특징으로 하는 자이로 센서 구동 장치.
  15. 청구항 4에 있어서,
    상기 선택기는,
    상기 비교부에서 출력되는 클럭 신호 CLK에 상보적인 클럭 신호인 CLKB 클럭이 하이일때 고전압 추종기에서 유지되는 고전압 신호를 선택하여 상기 버퍼로 출력하는 고전압 선택 스위치; 및
    상기 비교부에서 출력되는 클럭 신호 CLK이 하이일때 저전압 추종기에서 유지되는 저전압 신호를 선택하여 상기 버퍼로 출력하는 저전압 선택 스위치를 포함하는 자이로 센서 구동 장치.
  16. 청구항 4에 있어서,
    상기 고전압 추종기의 피드백 경로와 상기 저전압 추종기의 피드백 경로 사이에 연결되어 유입되거나 유출되는 전류를 완충시켜 피크 전압의 발생을 방지하는 완충부를 포함하는 자이로 센서 구동 장치.
  17. 참조 전압의 고전압을 입력받아 추종하는 고전압 추종기;
    참조 전압의 저전압을 입력받아 추종하는 저전압 추종기;
    클럭 신호에 따라 상기 고전압 추종기 또는 상기 저전압 추종기의 추종신호를 교대로 선택하는 선택기; 및
    상기 선택기의 선택에 따라 펄스 신호를 생성하여 출력하는 버퍼를 포함하는 자이로 센서 구동 장치에 이용되는 펄스 변환 장치.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 고전압 추종기는,
    고전압과 피드백 신호의 차신호를 출력하는 고전압 차신호 생성 회로; 및
    펄스변환용 전원단자와 상기 선택기 사이에 연결되어 상기 고전압 차신호 생성 회로에서 출력되는 차신호에 따라 온 또는 오프되어 출력단자에 고전압이 유지되도록 하고, 피드백 경로를 통하여 상기 고전압 차신호 생성 회로에 피드백 신호를 제공하는 고전압 추종용 스위치를 포함하는 자이로 센서 구동 장치에 이용되는 펄스 변환 장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 고전압 차신호 생성 회로는 OP AMP로 이루어져 있으며, 고전압 단자에 비반전 단자가 연결되어 있고, 반전 단자는 피드백 신호를 입력으로 받는 것을 특징으로 하는 자이로 센서 구동 장치에 이용되는 펄스 변환 장치.
  20. 청구항 18에 있어서,
    상기 고전압 차신호 생성 회로는 비교기로 이루어져 있으며, 고전압 단자에 반전 단자가 연결되어 있고, 비반전 단자는 피드백 신호를 입력으로 받는 것을 특징으로 하는 자이로 센서 구동 장치에 이용되는 펄스 변환 장치.
  21. 청구항 17에 있어서,
    상기 저전압 추종기는,
    저전압과 피드백 신호의 차신호를 출력하는 저전압 차신호 생성 회로; 및
    선택기와 접지 사이에 연결되어 상기 저전압 차신호 생성 회로에서 출력되는 차신호에 따라 온 또는 오프되어 입력단자에 저전압이 유지되도록 하고, 피드백 경로를 통하여 저전압 차신호 생성 회로에 피드백 신호를 제공하는 저전압 추종용 스위치를 포함하는 자이로 센서 구동 장치에 이용되는 펄스 변환 장치.
  22. 청구항 21에 있어서,
    상기 저전압 차신호 생성 회로는 OP AMP로 이루어져 있으며, 저전압 단자에 비반전 단자가 연결되어 있고, 반전 단자는 피드백 신호를 입력으로 받는 것을 특징으로 하는 자이로 센서 구동 장치에 이용되는 펄스 변환 장치.
  23. 청구항 21에 있어서,
    상기 저전압 차신호 생성 회로는 비교기로 이루어져 있으며, 저전압 단자에 반전 단자가 연결되어 있고, 비반전 단자는 피드백 신호를 입력으로 받는 것을 특징으로 하는 자이로 센서 구동 장치에 이용되는 펄스 변환 장치.
  24. 청구항 17에 있어서,
    상기 선택기는,
    클럭 신호 CLK에 상보적인 클럭 신호인 CLKB 클럭이 하이일때 고전압 추종기에서 유지되는 고전압 신호를 선택하여 상기 버퍼로 출력하는 고전압 선택 스위치; 및
    클럭 신호 CLK이 하이일때 저전압 추종기에서 유지되는 저전압 신호를 선택하여 상기 버퍼로 출력하는 저전압 선택 스위치를 포함하는 자이로 센서 구동 장치에 이용되는 펄스 변환 장치.
  25. 청구항 17에 있어서,
    상기 고전압 추종기의 피드백 경로와 상기 저전압 추종기의 피드백 경로 사이에 연결되어 유입되거나 유출되는 전류를 완충시켜 피크 전압의 발생을 방지하는 완충부를 포함하는 자이로 센서 구동 장치에 이용되는 펄스 변환 장치.
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