KR101363453B1

KR101363453B1 - Ｒ-ｏｎ 저항 측정장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR101363453B1
Application number: KR1020120154537A
Authority: KR
Inventors: 김정흥
Original assignee: 주식회사 루셈
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2014-02-17

Abstract

R-ON 저항 측정장치는, R-ON 저항을 측정하기 위한 모드인 측정모드로의 설정명령 및 R-ON 저항 측정 대상에 대한 선택명령을 포함하는 데이터를 입력받아 디코딩하는 디코더부, 디코딩된 데이터에 설정명령이 포함되어 있는 경우 설정명령에 따라 측정모드로 진입하는 진입회로부, 및 측정 대상인 R-ON 저항들을 각각 측정하는 복수의 R-ON 측정부 중 디코더부로부터 디코딩되어 출력되는 선택명령에 의해 선택된 R-ON 측정부를 기동시키는 선택회로부를 구비한다. 디코더부에 입력되는 데이터는 복수의 R-ON 측정부가 순차적으로 선택되도록 선택명령이 순차 입력되며, 선택명령은 복수의 R-ON 측정부에 대한 값이 2진수의 시리얼(serial) 값으로 표시되도록 구성된다. R-ON 저항의 개수가 현저하게 증가하여도 R-ON 저항 측정 대상을 선택하는 선택명령의 입력을 위하여 I2C 통신에 필요한 두 개의 데이터 선로만 존재하면 된다. 따라서 하드웨어적인 증가가 발생하지 않고 간단한 구조에 대해 소프트웨어적인 제어 변경만으로도 적용 가능하게 된다.

Description

Ｒ-ＯＮ 저항 측정장치 및 그 방법 {Apparatus and method for measuring R-ON Resistance}

본 발명은 R-ON 저항 측정장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 PMIC(Power Management IC)와 같은 장치 내의 R-ON 저항 측정을 위한 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

R-ON 저항은 MOSFET 의 드레인과 소스 사이의 저항을 의미하며, 통상적으로 도 1 에 도시된 바와 같이 측정점(Measurement Point)에서의 저항을 측정함으로써 측정된다. 반도체 공정으로 제작된 예컨대 PMIC(Power Management IC)와 같은 칩에서는 다수의 MOSFET 에 대한 R-ON 저항의 측정이 필요하며, 도 2 는 이러한 경우의 일 예를 도시하고 있다.

도 2 에 도시된 바와 같이, PMIC(10)의 내부에는 측정모드로의 진입 여부 선택을 위한 진입회로부(13)와 측정모드하에서 구체적으로 어떤 MOSFET 의 R-ON 저항을 측정할지 여부를 결정하는 선택회로부(15)가 마련되어 있다. 진입회로부(13)의 측정모드 진입 여부는 외부에서 입력되는 측정모드 선택신호에 의해 결정되고, 선택회로부(15)의 선택을 위한 명령 역시 외부에서 선택단자(Select Pin)에 입력되는 데이터에 의해 결정된다.

먼저, Test Mode 단자에 "1" 의 신호가 입력되면 진입회로부(13)는 측정모드로 전환되며, 진입회로부(13)가 측정모드로 전환됨에 따라 진입회로부(13)는 이를 선택회로부(15)로 통지한다. 선택회로부(15)는 측정모드로의 전환을 통지받음에 따라 자신에게 Select Pin 을 통해 입력되는 선택신호를 디코딩하여 복수의 R-ON 측정부(17-1 ~ 17-8) 중 어느 하나를 선택하여 기동시킨다. 하나의 R-ON 측정부가 기동된 후에는 Select Pin 을 통해 다른 R-ON 측정부를 선택하는 데이터가 입력되며, 이러한 과정이 모든 R-ON 측정부에 대해 순차적으로 행해짐에 따라 모든 R-ON 측정부에서의 R-ON 저항 측정이 완료된다.

그런데, 이러한 종래의 방식에서는 측정 대상이 되는 R-ON 저항의 개수가 증가함에 따라 선택단자(Select Pin)의 개수가 증가하여야 하는 문제가 있다.

즉, 도 3 에 도시된 바와 같이 R-ON 측정부(17-1 ~ 17-8)가 8개 있다고 가정할 때 선택단자는 최소한 3개가 마련되어 2진수에 의하여 8개 중 어느 하나의 R-ON 측정부를 선택하는 방식을 취하여야 한다. 만약 측정 대상 R-ON 저항이 9개만 되어도 선택단자의 수는 4개가 되어야 한다. 따라서, 측정 대상 R-ON 저항의 개수가 증가함에 따라 적어도

2ⁿ > N (n : 선택단자의 개수, N : 측정대상 R-ON 저항의 개수)

의 관계가 성립되도록 선택단자의 수가 증가하여야 한다.

따라서, 이러한 종래의 방식에서는 R-ON 저항의 개수 증가에 따라 하드웨어적인 단자수의 증가가 필수적으로 수반되고, 또한 증가된 단자수에 부합되도록 외부에서 입력하는 선택명령의 제어를 위한 별도의 구성이 필요하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 R-ON 저항의 개수가 현저하게 증가하여도 R-ON 저항 측정 대상을 선택하는 선택명령의 입력을 위한 하드웨어적인 변경이나 증가가 수반되지 않도록 한 R-ON 저항 측정장치 및 그 측정방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 R-ON 저항 측정장치는, R-ON 저항을 측정하기 위한 모드인 측정모드로의 설정명령 및 R-ON 저항 측정 대상에 대한 선택명령을 포함하는 데이터를 입력받아 디코딩하는 디코더부; 상기 디코더부에 의해 디코딩된 데이터에 상기 설정명령이 포함되어 있는 경우 상기 설정명령에 따라 상기 측정모드로 진입하는 진입회로부; 및 상기 진입회로부가 상기 측정모드로의 진입함에 따라 기동되며, 측정 대상인 R-ON 저항들을 각각 측정하는 복수의 R-ON 측정부 중 상기 디코더부로부터 디코딩되어 출력되는 상기 선택명령에 의해 선택된 상기 R-ON 측정부를 기동시키는 선택회로부;를 포함하며, 상기 디코더부에 입력되는 상기 데이터는 복수의 상기 R-ON 측정부가 순차적으로 선택되도록 상기 선택명령이 순차 입력되며, 상기 선택명령은 복수의 상기 R-ON 측정부에 대한 값이 2진수의 시리얼(serial) 값으로 표시되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 디코더부에는 상기 설정명령 및 상기 선택명령이 I2C 통신을 통해 입력되는 것이 바람직하다.

한편 본 발명의 다른 측면에 의하면, a) R-ON 저항을 측정하기 위한 모드인 측정모드로의 설정명령 및 R-ON 저항 측정 대상에 대한 선택명령을 포함하는 데이터를 입력받아 디코딩하는 단계; b) 디코딩된 상기 데이터에 상기 설정명령을 포함됨에 따라 상기 측정모드로 진입하는 단계; 및 c) 상기 측정모드로 진입된 상태에서 복수의 R-ON 측정부 중 선택명령에 의해 선택된 상기 R-ON 측정부를 기동시키는 단계로서, 상기 선택명령은 복수의 상기 R-ON 측정부에 대한 값이 2진수의 시리얼(serial) 값으로 표시되도록 구성되는, 상기 c) 단계;를 포함하며, 상기 디코더부에 입력되는 상기 데이터는 복수의 상기 R-ON 측정부가 순차적으로 선택되도록 상기 선택명령이 순차 입력되는 것을 특징으로 하는 R-ON 저항 측정장치의 측정방법이 제공된다.

상기 설정명령 및 상기 선택명령은 I2C 통신을 통해 입력되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, R-ON 저항의 개수가 현저하게 증가하여도 R-ON 저항 측정 대상을 선택하는 선택명령의 입력을 위하여 I2C 통신에 필요한 두 개의 데이터 선로만 존재하면 된다. 따라서 하드웨어적인 증가가 발생하지 않고 간단한 구조에 대해 소프트웨어적인 제어 변경만으로도 적용 가능하게 된다.

도 1 은 R-ON 저항 측정의 개념을 도시하는 도면.
도 2 는 종래의 R-ON 저항 측정장치의 블록도.
도 3 은 도 2 의 선택단자(Select Pin)에 입력되는 값과 그에 의해 선택되는 R-ON 저항 측정부의 관계를 도시한 표.
도 4 는 본 발명에 따른 R-ON 저항 측정장치의 블록도.
도 5 는 도 4 의 디코더부에 입력되는 데이터의 패킷 구조를 도시한 도면.
도 6 은 도 4 의 측정장치에 입력되는 도 5 의 패킷의 실제 구성예를 도시한 도면.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명한다

도 4 는 본 발명에 따른 R-ON 저항 측정장치의 블록도이다. 본 발명의 실시예에서는 PMIC(Power Management IC) 내의 R-ON 저항을 측정하기 위한 측정장치가 적용된 예를 도시한다.

PMIC(20) 내에는 디코더부(21), 진입회로부(23), 선택회로부(25) 및 R-ON 측정부1~8(27-1 ~ 27-8)이 마련되어 있다.

디코더부(21)는 R-ON 측정을 위한 위부 제어장치(도시되지 않음)와 I2C 통신을 하여 제어장치로부터 명령 데이터를 입력받는다.

진입회로부(23)는 R-ON 저항을 측정하기 위한 모드인 측정모드로 전환시키기 위한 회로로서, 진입회로부(23)의 모드 전환은 디코더부(21)로부터 입력되는 설정명령에 따라 이루어지며 모드 전환의 결과는 진입회로부(23)로부터 선택회로부(25)로 통지된다.

선택회로부(25)는 R-ON 측정부(27-1 ~ 27-8) 중 어느 하나에 대해서 선택하기 위한 회로로서, 선택회로부(25)의 선택 결과 출력은 디코더부(21)로부터 입력되는 R-ON 저항 측정 대상에 대한 선택명령에 따라 이루어진다.

즉, 디코더부(21)에 의해 디코딩된 데이터에 설정명령이 포함되어 있는 경우 설정명령에 따라 진입회로부(23)는 측정모드로 진입하도록 모드 변경되며, 진입회로부(23)가 측정모드로 진입함에 따라 선택회로부(25)는 기동되어 복수의 R-ON 측정부(27-1 ~ 27-8) 중 디코더부(21)로부터 디코딩되어 출력되는 선택명령에 의해 선택된 R-ON 측정부를 기동시킨다.

도 5 는 도 4 의 디코더부(21)에 입력되는 데이터의 패킷 구조를 도시한 도면이다. 디코더부(21)에는 외부의 제어장치로부터 I2C 통신을 통해 데이터가 입력되며, I2C 통신은 SDA(Serial Data) 라인과 SCL(Serial Clock) 라인으로 구성되어 있다. SCL 라인은 클럭 신호가 입력되는 라인이고, SDA 라인은 SCL 라인을 통해 매 클럭마다의 실제 데이터 입력되는 라인이다.

도 5 는 SDA 라인을 통해 입력되는 데이터의 패킷을 도시한 것으로서, Start 비트로부터 시작되고 Stop 비트로 끝나는 하나의 패킷을 도시하고 있다.

하나의 패킷은 8 비트의 Control Rigister Address 와 1 비트의 Ack, 및 8비트의 Control Rigister Value 와 1 비트의 Ack 로 구성되어 있으며, 2진수의 시리얼(serial)값으로 각 비트가 이루어져 하나의 패킷을 구성한다.

Control Rigister Address 는 PMIC(20) 내의 각종 레지스터 중 어떤 레지스터를 선택하는 것인지(즉 어떤 레지스터가 활성화되어 기동되는 것인지)를 선택하는 레지스터에 대한 선택명령이 입력되는 구간이다. 그리고 Control Rigister Value 는 선택된 레지스터에 대해 실제로 입력되는 명령을 정의하는 구간이다.

도 6 은 도 4 의 측정장치에 입력되는 도 5 의 패킷의 실제 구성예를 도시한 도면이다. (도 6 의 a)와 b) 에서는, 도 5 의 패킷 구조 중에서 Start 비트와 Stop 비트는 생략하고, Control Rigister Address, Ack, Control Register Value, Ack 의 총 18비트만을 하나의 패킷으로 하여 a) 도와 b) 도에 각각 도시하였다.)

본 실시예에서, 진입회로부(23)와 선택회로부(25)에 대해서 Register Address 가 각각 "00000001" 과 "00000011"로 사전에 정의된 것으로 가정한다. 또한, 진입회로부(23)에 대해서 측정모드로 변경하라는 명령은 "00000001"로, 그리고 선택회로부(25)에 대해서 어떤 R-ON 측정부를 선택할지를 결정하는 데이터는 "00000XXX"와 같이 정의되는 것으로(즉 Control Rigister Value 의 8비트 중 하위 3 개 비트에 의해 정의되는 것으로) 가정한다.

먼저 도 6의 a)와 같은 패킷이 디코더부(21)에 입력된다. 디코더부(21)가 이를 디코딩하여 출력하면, Control Register Address 의 값이 "00000001"이므로 이는 진입회로부(23)를 가리키는 명령이 된다. 이에 따라 진입회로부(23)가 도 6 a) 에서의 Control Register Value 의 값을 자신에게 보내는 명령으로 인식하게 되고, 이때 Control Register Value 의 값이 "00000001'이므로 진입회로부(23)는 측정모드로 변경되어 선택회로부(25)가 기동된다.

그리고 나서, 도 6 의 b)와 같은 패킷이 입력되어 디코더부(21)가 이를 디코딩하여 출력하면, Control Rigister Address 의 값이 "00000011"이므로 이는 선택회로부(25)를 가리키는 명령이 된다. 이에 따라 선택회로부(25)가 도 6 b) 에서의 Control Rigister Value 의 값을 자신에게 보내는 선택명령으로 인식하게 된다. 도 6 b)에서는 Control Register Value 의 8비트 중 최하위 3비트의 값이 모두 "0/1" 로 표기되어 있고 이는 "0" 또는 "1"의 값을 가질 수 있음을 표기한 것이다. 이들 3 비트의 숫자의 조합에 따라 R-ON 측정부(27-1 ~ 27-8) 중 어느 하나가 선택된다.

본 실시예에서는 도 6 b) 의 패킷에서 Control Register Value 의 값이 하위 3개 비트를 이용해서 표시되고 있으나, 8비트 모두를 이용할 경우 256 개의 숫자를 표현할 수 있다. 3개 비트만을 이용한 것은 도 4 의 실시예에서와 같이 8 개의 R-ON 측정부(27-1 ~ 27-8)만을 측정 대상으로 하는 경우에 해당되고, 만약 R-ON 측정부의 개수가 더 많을 경우에는 Control Register Value 의 이용 가능한 비트 수가 8비트 이므로 256 개까지를 측정 대상으로 삼아 선택명령을 표현할 수 있다. 그러나, 이러한 경우에도 SDA 라인을 통해 데이터 패킷이 시리얼(serial)로 입력되므로 PMIC(20)의 입장에서 볼 때는 선택명령을 입력하기 위한 선택단자의 개수는 I2C 통신에 필요한 두 개의 라인만이 필요하며 추가의 하드웨어적 증설은 불필요하다.

한편, 도 6 a)와 같은 패킷이 입력되어 진입회로부(23)가 기동된 후에는 도 6 b)와 같은 패킷이 8회 입력되며, 이때 도 6 b)와 같은 패킷에서는 Control Register Value 의 값이 순차적으로 "00000000"으로부터 "00000111"로 1만큼씩 순차로 변하면서 입력된다. 이에 따라 8 개의 R-ON 측정부(27-1 ~ 27-8)가 순차적으로 선택되어 R-ON 저항의 측정이 순차적으로 수행된다.

이와 같은 본 발명에 따르면, R-ON 저항의 개수가 현저하게 증가하여도 R-ON 저항 측정 대상을 선택하는 선택명령의 입력을 위하여 I2C 통신에 필요한 두 개의 데이터 선로만 존재하면 된다. 따라서 하드웨어적인 증가가 발생하지 않아 칩의 크기 증가가 발생되지 않고, 간단한 구조에 대해 소프트웨어적인 제어 변경만으로도 적용 가능하게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims

R-ON 저항 측정장치에 있어서,
R-ON 저항을 측정하기 위한 모드인 측정모드로의 설정명령 및 R-ON 저항 측정 대상에 대한 선택명령을 포함하는 데이터를 입력받아 디코딩하는 디코더부;
상기 디코더부에 의해 디코딩된 데이터에 상기 설정명령이 포함되어 있는 경우 상기 설정명령에 따라 상기 측정모드로 진입하는 진입회로부; 및
상기 진입회로부가 상기 측정모드로의 진입함에 따라 기동되며, 측정 대상인 R-ON 저항들을 각각 측정하는 복수의 R-ON 측정부 중 상기 디코더부로부터 디코딩되어 출력되는 상기 선택명령에 의해 선택된 상기 R-ON 측정부를 기동시키는 선택회로부;
를 포함하며,
상기 디코더부에 입력되는 상기 데이터는 복수의 상기 R-ON 측정부가 순차적으로 선택되도록 상기 선택명령이 순차 입력되며,
상기 선택명령은 복수의 상기 R-ON 측정부에 대한 값이 2진수의 시리얼(serial) 값으로 표시되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 R-ON 저항 측정장치.
제 1 항에 있어서,
상기 디코더부에는 상기 설정명령 및 상기 선택명령이 I2C 통신을 통해 입력되는 것을 특징으로 하는 R-ON 저항 측정장치.
R-ON 저항 측정장치의 측정방법에 있어서,
a) R-ON 저항을 측정하기 위한 모드인 측정모드로의 설정명령 및 R-ON 저항 측정 대상에 대한 선택명령을 포함하는 데이터를 입력받아 디코딩하는 단계;
b) 디코딩된 상기 데이터에 상기 설정명령을 포함됨에 따라 상기 측정모드로 진입하는 단계; 및
c) 상기 측정모드로 진입된 상태에서 복수의 R-ON 측정부 중 선택명령에 의해 선택된 상기 R-ON 측정부를 기동시키는 단계로서, 상기 선택명령은 복수의 상기 R-ON 측정부에 대한 값이 2진수의 시리얼(serial) 값으로 표시되도록 구성되는, 상기 c) 단계;
를 포함하며,
상기 디코딩 단계에서 입력되는 상기 데이터는 복수의 상기 R-ON 측정부가 순차적으로 선택되도록 상기 선택명령이 순차 입력되는 것을 특징으로 하는 R-ON 저항 측정장치의 측정방법.
제 3 항에 있어서,
상기 설정명령 및 상기 선택명령은 I2C 통신을 통해 입력되는 것을 특징으로 하는 R-ON 저항 측정장치의 측정방법.