KR101772593B1 - Analog-digital converter with self-reflecting the change in temperature environment - Google Patents

Analog-digital converter with self-reflecting the change in temperature environment Download PDF

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Abstract

Disclosed is an analog-digital converter for autonomously reflecting changes of an environment temperature. The analog-digital converter of the present invention comprises: an analog-digital converting unit which converts a converted analog voltage converts into digital output data; a band gap reference unit which generates a converting reference voltage, and adjusts a temperature dependency of a level of the converting reference voltage by means of controlling data; and a control unit which checks a first check data value, which is a data value of the digital output data generated in a first timing in a compensating mode, and a second check data value, which is a data value of the digital output data generated in a second timing in the compensating mode having a different environment temperature from the first timing in the compensating mode, and generates the controlling data. The analog-digital converter of the present invention minimizes time taken and costs and greatly improves a converting accuracy by reflecting autonomously changes of environment temperatures and adjusting levels of the converting reference voltages.

Description

환경 온도의 변화를 자체적으로 반영하는 아날로그-디지털 변환기{ANALOG-DIGITAL CONVERTER WITH SELF-REFLECTING THE CHANGE IN TEMPERATURE ENVIRONMENT} BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an analog-to-digital converter (ADC)

본 발명은 아날로그 성분의 입력을 디지털 성분의 출력으로 변환하는 아날로그-디지털 변환기에 관한 것으로, 특히, 환경 온도의 변화를 자체적으로 반영하여 높은 변환 정밀도를 가지는 아날로그-디지털 변환기에 관한 것이다.
The present invention relates to an analog-to-digital converter for converting an input of an analog component into an output of a digital component, and more particularly to an analog-to-digital converter having a high conversion accuracy by reflecting a change in ambient temperature.

일반적으로, 아날로그-디지털 변환기는 아날로그 성분의 입력 아날로그 전압을 변환 기준 전압에 기초하여 디지털 성분의 디지털 출력 데이터로 변환하는 장치로서, 반도체 칩에 널리 채용된다. 이러한 아날로그-디지털 변환기에서는, 동일한 레벨의 입력 아날로그 전압이 항상 동일한 데이터값의 디지털 출력 데이터로 변환되도록 하는 높은 변환 정밀도가 요구하다.Generally, an analog-to-digital converter is an apparatus that converts an input analog voltage of an analog component into digital output data of a digital component based on a conversion reference voltage, and is widely employed in a semiconductor chip. In such an analog-to-digital converter, a high conversion accuracy is required to allow the input analog voltage of the same level to always be converted into digital output data of the same data value.

한편, 반도체 칩은 동작에 따라 내부 온도가 증가될 수 있다. 이 경우, 반도체 칩에 채용되는 아날로그-디지털 변환기의 환경 온도의 변화가 발생되어, 변환 정밀도가 저하될 수 있다. 이와 환경 온도의 변화에 따른 변환 정밀도의 저하를 방지하기 위하여, 기존의 아날로그-디지털 변환기에서는, 트리밍(trimming) 기법 등이 사용되고 있다.On the other hand, the internal temperature of the semiconductor chip can be increased according to the operation. In this case, a change in the ambient temperature of the analog-digital converter employed in the semiconductor chip may occur, and conversion accuracy may be lowered. In order to prevent degradation of the conversion precision due to the change of the ambient temperature, a trimming technique is used in the conventional analog-to-digital converter.

하지만, 트리밍 기법을 사용하는 기존의 아날로그-디지털 변환기에서는, 별도의 트리밍 작업이 필요하기 때문에, 많은 시간과 비용이 소요되는 단점을 지닌다.
However, conventional analog-to-digital converters using the trimming technique have a disadvantage in that they require a lot of time and cost because of a separate trimming operation.

본 발명의 목적은 기존 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 소요 시간과 비용을 최소화하기 위하여, 환경 온도의 변화를 자체적으로 반영하는 아날로그-디지털 변환기를 제공하는 데 있다.
It is an object of the present invention to provide an analog-to-digital converter that reflects changes in ambient temperature in order to minimize the time and cost.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면은 아날로그-디지털 변환기에 관한 것이다. 본 발명의 아날로그-디지털 변환기는 변환 모드에서는 수신되는 입력 아날로그 전압을 변환 아날로그 전압으로 제공하며, 보정 모드에서는 온도에 비의존되는 테스트 전압을 상기 변환 아날로그 전압으로 제공하는 아날로그 전압 제공부; 상기 변환 아날로그 전압을 디지털 출력 데이터로 변환하는 아날로그-디지털 변환부로서, 상기 디지털 출력 데이터의 데이터값은 변환 기준 전압의 레벨에 의존되어 조절되는 상기 아날로그-디지털 변환부; 상기 변환 기준 전압을 발생하는 밴드갭 레퍼런스부로서, 상기 변환 기준 전압의 레벨의 온도 의존성이 제어 데이터에 의하여 조절되는 상기 밴드갭 레퍼런스부; 및 상기 보정 모드의 제1 타이밍에서 생성되는 상기 디지털 출력 데이터의 데이터값인 제1 확인 데이터값과 상기 보정 모드의 제1 타이밍과 환경 온도가 상이한 상기 보정 모드의 제2 타이밍에서 생성되는 상기 디지털 출력 데이터의 데이터값인 제2 확인 데이터값을 확인하여 상기 제어 데이터를 생성하는 제어부로서, 상기 제어 데이터의 데이터값은 상기 제1 확인 데이터값과 상기 제2 확인 데이터값의 대소관계에 의존되어 조절되는 상기 제어부를 구비한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided an analog-to-digital converter. The analog-to-digital converter of the present invention provides an analog voltage supply that provides an input analog voltage that is received in the conversion mode as a converted analog voltage and a test voltage that is dependent on the temperature in the correction mode as the converted analog voltage. An analog-to-digital converter for converting the converted analog voltage into digital output data, wherein the data value of the digital output data is adjusted depending on a level of a conversion reference voltage; A bandgap reference unit for generating the conversion reference voltage, wherein the temperature dependence of the level of the conversion reference voltage is controlled by control data; And a second correction data value which is a data value of the digital output data generated at a first timing of the correction mode and a second correction data value which is generated at a second timing of the correction mode in which an environmental temperature is different from a first timing of the correction mode, And a control unit for generating the control data by checking a second confirmation data value which is a data value of the data, wherein the data value of the control data is adjusted depending on a magnitude relation between the first confirmation data value and the second confirmation data value And the control unit.

상기와 같은 구성의 본 발명의 아날로그-디지털 변환기에서는, 서로 환경 온도가 상이한 보정 모드의 제1 타이밍과 제2 타이밍에서의 디지털 출력 데이터의 데이터값인 제1 확인 데이터값과 제2 확인 데이터값이 확인된다. 그리고, 환경 온도가 반영된 제1 확인 데이터값과 제2 확인 데이터값을 바탕으로 상기 밴드갭 레퍼런스부의 포지티브 온도 의존성의 세기 및 네거티브 온도 의존성의 세기 중의 적어도 어느하나가 조절된다. 그 결과, 변환 기준 전압의 레벨은 사용 온도 범위에서 허용범위 이내로 자체적으로 조절된다. In the analog-to-digital converter of the present invention configured as described above, the first and second confirmation data values, which are the data values of the digital output data at the first timing and the second timing of the correction mode in which the environmental temperatures are different from each other, Is confirmed. At least one of the intensity of the positive temperature dependency and the intensity of the negative temperature dependency of the bandgap reference portion is adjusted based on the first confirmation data value and the second confirmation data value reflecting the environmental temperature. As a result, the level of the conversion reference voltage is adjusted within the allowable range in the operating temperature range by itself.

이에 따라, 본 발명의 아날로그 변환기에 의하면, 환경 온도의 변화가 자체적으로 반영되어 변환 기준 전압의 레벨이 조절됨으로써, 소요 시간과 비용이 최소화되면서도, 변환 정밀도가 크게 향상된다.
Thus, according to the analog converter of the present invention, since the change in the ambient temperature is reflected in itself, and the level of the converted reference voltage is adjusted, the conversion time and cost are minimized, and the conversion accuracy is greatly improved.

본 발명에서 사용되는 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 반도체칩에 내장되는 본 발명의 아날로그-디지털 변환기를 구동하는 전압을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 아날로그-디지털 변환기를 개략적으로 나타내는 블락도이다.
도 3은 도 2의 아날로그 전압 제공부를 자세히 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 아날로그-디지털 변환기에서 디지털 출력 데이터의 데이터값이 변환 기준 전압의 레벨에 의존됨을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 2의 아날로그-디지털 변환부를 자세히 나타내는 도면이다.
도 6은 도 2의 밴드갭 레퍼런스부(300)의 일예를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6의 밴드갭 레퍼런스부에서 생성되는 변환 기준 전압의 온도 의존성을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 2의 제어부를 자세히 나타내는 도면이다.
도 9은 도 5의 변환 전압폭 생성유닛의 바람직한 예를 나타내는 도면이다.
A brief description of each drawing used in the present invention is provided.
1 is a view for explaining a voltage for driving an analog-to-digital converter of the present invention embedded in a semiconductor chip.
2 is a block diagram schematically illustrating an analog-to-digital converter of the present invention.
3 is a detailed view of the analog voltage supply unit of FIG.
4 is a diagram for explaining that the data value of the digital output data in the analog-to-digital converter of the present invention depends on the level of the converted reference voltage.
5 is a detailed view of the analog-to-digital converter of FIG.
6 is a view showing an example of the bandgap reference portion 300 of FIG.
FIG. 7 is a diagram for explaining the temperature dependency of the conversion reference voltage generated in the bandgap reference portion of FIG. 6; FIG.
FIG. 8 is a detailed view of the control unit of FIG. 2. FIG.
9 is a diagram showing a preferred example of the converted voltage width generating unit of Fig.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are being provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art.

그리고, 각 도면을 이해함에 있어서, 동일한 부재는 가능한 한 동일한 참조부호로 도시하고자 함에 유의해야 한다. 그리고, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.It should be noted that, in understanding each of the drawings, the same members are denoted by the same reference numerals whenever possible. Further, detailed descriptions of known functions and configurations that may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.

본 발명의 내용을 명세서 전반에 걸쳐 설명함에 있어서, 개개의 구성요소들 사이에서 '연결된다', '접속된다'의 용어의 의미는 직접적인 연결뿐만 아니라 속성을 일정 정도 이상 유지한 채로 중간 매개체를 통해 연결이 이루어지는 것도 모두 포함하는 것이다. 또한 각 구성요소에 대한 복수의 표현도 생략될 수도 있다.In describing the contents of the present invention throughout the specification, the meaning of the terms 'connected' and 'connected' among individual components is not limited to direct connection, It also includes all connections. Also, a plurality of expressions for each component may be omitted.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 아날로그-디지털 변환기(ADC)는, 도 1에 도시되는 바와 같이, 반도체칩(SECH)에 내장될 수 있다. 이때, 본 발명의 아날로그-디지털 변환기(ADC)는 상기 반도체칩(SECH)를 구동하는 칩 파워 전압(VCPW)과는 별개인 전원 전압(VDD)에 의해서도 구동가능하다. The analog-to-digital converter (ADC) of the present invention can be embedded in the semiconductor chip (SECH) as shown in Fig. At this time, the analog-to-digital converter (ADC) of the present invention can be driven by the power supply voltage VDD which is different from the chip power voltage VCPW driving the semiconductor chip SECH.

그러므로, 본 발명의 아날로그-디지털 변환기(ADC)는 상기 칩 파워 전압(VCPW)이 공급되는 온(on) 상태뿐 만아니라, 상기 칩 파워 전압(VCPW)의 공급이 차단되는 오프(off) 상태에서도 구동가능하다.Therefore, the analog-to-digital converter (ADC) of the present invention can be used not only in an on state in which the chip power voltage VCPW is supplied but also in an off state in which supply of the chip power voltage VCPW is interrupted It is driveable.

도 2는 본 발명의 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 개략적으로 나타내는 블락도이다. 2 is a block diagram schematically illustrating an analog-to-digital converter (ADC) of the present invention.

본 명세서에서는, 본 발명의 아날로그-디지털 변환기(ADC)의 동작을 크게 2가지 모드로 구분한다. 먼저, 변환 모드는 외부에서 수신되는 입력 아날로그 전압(VANGN)를 디지털 출력 데이터(DOUT)로 변환되어 제공하는 모드이다. 그리고, 보정 모드는 본 발명의 아날로그-디지털 변환기(ADC)의 변환 정밀도를 확인하는 모드로서, 제1 타이밍과 제2 타이밍을 가진다.In this specification, the operation of the analog-to-digital converter (ADC) of the present invention is roughly divided into two modes. First, the conversion mode is a mode for converting an input analog voltage VANGN received from the outside into digital output data DOUT. The correction mode is a mode for confirming the conversion precision of the analog-to-digital converter (ADC) of the present invention, and has a first timing and a second timing.

일반적으로, 상기 반도체칩(SECH)의 내부 온도는 상기 칩 파워 전압(VCPW)이 공급되어 구동됨에 따라 증가한다.Generally, the internal temperature of the semiconductor chip SECH increases as the chip power voltage VCPW is supplied and driven.

이 경우, 상기 반도체칩(SECH)의 내부 온도, 즉, 본 발명의 아날로그-디지털 변환기(ADC)의 환경 온도는, 반도체칩(SECH)의 동작이 완료되어 상기 칩 파워 전압(VCPW)이 온(on) 상태에서 오프(off) 상태로 전환될 때 상대적으로 높다고 볼 수 있다.In this case, the internal temperature of the semiconductor chip (SECH), that is, the ambient temperature of the ADC of the present invention is set such that the chip power voltage (VCPW) on state to an off state.

본 명세서에서는, 상기 칩 파워 전압(VCPW)이 온(on) 상태에서 오프(off) 상태로 전환에 의하여 발생되는 상당 시간은 보정모드의 '제1 타이밍'으로 불릴 수 있다.In this specification, a substantial time generated by switching the chip power voltage VCPW from an on state to an off state may be referred to as the 'first timing' of the correction mode.

즉, '제1 타이밍'은 충분히 가열된 상태의 환경 온도로서, 관심 범위에서 최고의 환경 온도를 가진다고 간주된다.That is, the 'first timing' is an environment temperature in a sufficiently heated state, and is considered to have the highest environmental temperature in the range of interest.

도 2에서, 오프 응답 신호(POFF)가 상기 보정 모드의 제1 타이밍 동안에 활성화 상태이다.In Fig. 2, the OFF response signal POFF is active during the first timing of the correction mode.

또한, 상기 반도체칩(SECH)의 내부 온도는 상기 칩 파워 전압(VCPW)이 오프(off) 상태에서 일정한 시간이 경과한 후 또는 반도체칩(SECH)의 동작을 위하여 상기 칩 파워 전압(VCPW)이 오프(off) 상태에서 온(on) 상태로 전환될 때 상대적으로 낮다고 볼 수 있다.The internal temperature of the semiconductor chip SECH may be set such that the chip power voltage VCPW is turned off after a predetermined time elapses from when the chip power voltage VCPW is off, And when it is switched from the off state to the on state, it is relatively low.

본 명세서에서는, 상기 칩 파워 전압(VCPW)이 오프(off) 상태에서 일정한 시간이 경과한 후로부터의 상당 시간 또는 상기 칩 파워 전압(VCPW)이 온(on) 상태에서 오프(off) 상태로 전환에 의하여 발생되는 상당 시간은 보정 모드의 '제2 타이밍'으로 불릴 수 있다.In this specification, the chip power voltage VCPW is switched from off to on for a considerable period of time after a certain period of time has elapsed or when the chip power voltage VCPW is switched from on to off May be referred to as the " second timing " of the correction mode.

즉, '제2 타이밍'은 충분히 냉각된 상태에서의 환경 온도로서, 관심 범위에서 최저의 환경 온도를 가진다고 간주된다.That is, the 'second timing' is regarded as the environmental temperature in a sufficiently cooled state and has the lowest environmental temperature in the range of interest.

도 2에서, 온 응답 신호(PON)가 상기 보정 모드의 제2 타이밍 동안에 활성화 상태이다.In Fig. 2, the ON response signal PON is active during the second timing of the correction mode.

도 2를 참조하면, 본 발명의 아날로그-디지털 변환기는 아날로그 전압 제공부(100), 아날로그-디지털 변환부(200), 밴드갭 레퍼런스부(300) 및 제어부(400)를 구비한다.2, the analog-to-digital converter of the present invention includes an analog voltage supplier 100, an analog-to-digital converter 200, a bandgap reference unit 300, and a controller 400.

상기 아날로그 전압 제공부(100)는 변환 모드에서는 수신되는 입력 아날로그 전압(VANGN)을 변환 아날로그 전압(VANGC)로 제공하며, 보정 모드에서는 테스트 전압(VMS)를 상기 변환 아날로그 전압(VANGC)으로 제공한다.The analog voltage providing unit 100 provides the input analog voltage VANGN received in the conversion mode as the converted analog voltage VANGC and the test voltage VMS in the correction mode as the converted analog voltage VANGC .

이때, 상기 테스트 전압(VMS)은 온도의 변화에 대하여 상대적으로 일정한 레벨을 유지한다.At this time, the test voltage VMS maintains a relatively constant level with respect to a change in temperature.

그리고, 본 실시예에서, 모드 신호(XMOD)는 상기 '변환 모드'에서 "L"로 비활성화되며, 상기 '보정 모드'에서 "H"로 활성화된다. 즉, 상기 모드 신호(XMOD)는 상기 오프 응답 신호(POFF) 또는 상기 온 응답 신호(PON)가 "H"로 활성된 상태에 "H"로 활성화된다In the present embodiment, the mode signal XMOD is inactivated from "conversion mode" to "L" and activated from "correction mode" to "H". That is, the mode signal XMOD is activated to "H" when the OFF response signal POFF or the ON response signal PON is activated to "H"

도 3은 도 2의 아날로그 전압 제공부(100)를 자세히 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 상기 아날로그 전압 제공부(100)는 테스트 전압 생성유닛(110) 및 아날로그 전압 선택유닛(130)을 구비한다.FIG. 3 is a view showing the analog voltage supplier 100 of FIG. 2 in detail. Referring to FIG. 3, the analog voltage providing unit 100 includes a test voltage generating unit 110 and an analog voltage selecting unit 130.

상기 테스트 전압 생성 유닛(110)은 상기 테스트 전압(VMS)을 생성하며, 바람직하게는, 서로 일정한 비례의 저항값을 가지는 저항들(111, 113)로 구성된다. 이와 같은 상기 테스트 전압 생성 유닛(110)에서 생성되는 상기 테스트 전압(VMS)은 환경 온도의 변화에 관계없이 일정한 레벨을 가질 수 있다.The test voltage generating unit 110 generates the test voltage VMS and is preferably composed of resistors 111 and 113 having a resistance value proportional to each other. The test voltage VMS generated in the test voltage generating unit 110 may have a constant level irrespective of changes in ambient temperature.

상기 아날로그 전압 선택유닛(130)은 상기 변환 모드에서는 상기 입력 아날로그 전압(VANGN)을 상기 변환 아날로그 전압(VANGC)으로 선택하며, 상기 보정 모드에서는 상기 테스트 전압(VMS)을 상기 변환 아날로그 전압(VANGC)으로 선택한다.The analog voltage selection unit 130 selects the input analog voltage VANGN as the converted analog voltage VANGC in the conversion mode and the converted analog voltage VANGC as the test voltage VMS in the correction mode, .

즉, 상기 보정 모드의 제1 타이밍 및 제2 타이밍에서, 상기 변환 아날로그 전압(VANGC)의 레벨은 상기 테스트 전압(VMS)으로 제어된다.That is, at the first timing and the second timing of the correction mode, the level of the converted analog voltage VANGC is controlled by the test voltage VMS.

다시 도 2를 참조하면, 상기 아날로그-디지털 변환부(200)는 변환 아날로그 전압(VANGC)을 디지털 출력 데이터(DOUT)로 변환하여 출력한다. 이때, 상기 디지털 출력 데이터(DOUT)의 데이터값은, 도 4에 도시되는 바와 같이, 변환 기준 전압(VRFC)의 레벨에 의존된다.Referring again to FIG. 2, the analog-to-digital converter 200 converts the converted analog voltage VANGC into digital output data DOUT and outputs the digital output data DOUT. At this time, the data value of the digital output data DOUT depends on the level of the conversion reference voltage VRFC, as shown in Fig.

예를 들어, 상기 변환 기준 전압(VRFC)의 레벨이 목표 전압(Vtar)일 때, 테스트 전압(VMS) 레벨의 상기 변환 아날로그 전압(VANGC)에 대하여, 상기 디지털 출력 데이터(DOUT)는 기준 데이터값(DA0)을 가진다. 그러나, 상기 변환 기준 전압(VRFC)의 레벨이 목표 전압(Vtar)보다 클 때는, 테스트 전압(VMS) 레벨의 상기 변환 아날로그 전압(VANGC)에 대하여, 상기 디지털 출력 데이터(DOUT)는 상기 기준 데이터값(DA0)보다 작은 데이터값(DA-)을 가진다. 또한, 상기 변환 기준 전압(VRFC)의 레벨이 목표 전압(Vtar)보다 작을 때는, 테스트 전압(VMS) 레벨의 상기 변환 아날로그 전압(VANGC)에 대하여, 상기 디지털 출력 데이터(DOUT)는 상기 기준 데이터값(DA0)보다 큰 데이터값(DA+)을 가진다.For example, with respect to the converted analog voltage VANGC of the test voltage (VMS) level, when the level of the conversion reference voltage VRFC is the target voltage Vtar, (DA0). However, when the level of the conversion reference voltage VRFC is greater than the target voltage Vtar, the digital output data DOUT is converted to the reference data value VANGC with respect to the converted analog voltage VANGC of the test voltage VMS level. (DA-) smaller than the data value DA-. When the level of the conversion reference voltage VRFC is smaller than the target voltage Vtar, the digital output data DOUT is set to the reference data value VANGC for the converted analog voltage VANGC of the test voltage VMS level. (DA +) larger than the data value DA0.

이와 같이, 상기 디지털 출력 데이터(DOUT)의 데이터값을 통하여, 목표 전압(Vtar)에 대한 상기 변환 기준 전압(VRFC)의 레벨의 대소관계가 확인될 수 있다.Thus, the magnitude relation of the level of the conversion reference voltage VRFC with respect to the target voltage Vtar can be confirmed through the data value of the digital output data DOUT.

도 5는 도 2의 아날로그-디지털 변환부(200)를 자세히 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 아날로그-디지털 변환부(200)는 변환 전압폭 생성 유닛(210) 및 아날로그-디지털 변환 유닛(230)을 구비한다.5 is a view showing the analog-digital converter 200 of FIG. 2 in detail. Referring to FIG. 5, the analog-to-digital converter 200 includes a converted voltage width generating unit 210 and an analog-to-digital converting unit 230.

상기 변환 전압폭 생성 유닛(210)은 변환 최소 전압(VMIN) 및 변환 최대 전압(VMAX)을 생성한다. 이때, 변환 최소 전압(VMIN) 및 변환 최대 전압(VMAX)의 레벨은 상기 변환 기준 전압(VRFC)의 레벨에 의존되는 결정된다. 그리고, 상기 변환 최소 전압(VMIN)과 상기 변환 최대 전압(VMAX)의 레벨차는 상기 변환 기준 전압(VRFC)의 레벨의 증가에 따라 증가한다.The converted voltage width generating unit 210 generates a converted minimum voltage VMIN and a converted maximum voltage VMAX. At this time, the level of the conversion minimum voltage VMIN and the conversion maximum voltage VMAX are determined to be dependent on the level of the conversion reference voltage VRFC. The level difference between the converted minimum voltage VMIN and the converted maximum voltage VMAX increases with an increase in the level of the converted reference voltage VRFC.

상기 아날로그-디지털 변환 유닛(230)은 상기 변환 아날로그 전압(VANGC)의 레벨은 상기 디지털 출력 데이터(DOUT)의 데이터값으로 변환한다. 이때, 상기 변환 최소 전압(VMIN)의 레벨은 최소의 데이터값을 가지는 상기 디지털 출력 데이터(DOUT)를 생성하기 위한 상기 변환 아날로그 전압(VANGC)의 레벨로 작용하며, 상기 변환 최대 전압(VMAX)은 최대의 데이터값을 가지는 상기 디지털 출력 데이터(DOUT)를 생성하기 위한 상기 변환 아날로그 전압(VANGC)의 레벨로 작용된다.The analog-to-digital conversion unit 230 converts the level of the converted analog voltage VANGC into a data value of the digital output data DOUT. At this time, the level of the converted minimum voltage VMIN serves as the level of the converted analog voltage VANGC for generating the digital output data DOUT having the minimum data value, and the converted maximum voltage VMAX is And the level of the converted analog voltage VANGC for generating the digital output data DOUT having the maximum data value.

다시 도 2를 참조하면, 상기 밴드갭 레퍼런스부(300)는 변환 기준 전압(VRFC)을 발생한다. 이때, 상기 변환 기준 전압(VRFC)의 레벨의 온도 의존성은 제어 데이터(DCON)에 의하여 조절된다.Referring back to FIG. 2, the bandgap reference unit 300 generates a conversion reference voltage VRFC. At this time, the temperature dependency of the level of the conversion reference voltage VRFC is controlled by the control data DCON.

그리고, 상기 변환 기준 전압(VRFC)의 레벨의 온도 의존성은 환경 온도의 변화에 대하여 포지티브로 상관되는 포지티브 온도 의존성(MPST)과 환경 온도의 변화에 대하여 네거티브로 상관되는 네거티브 온도 의존성(MNGT)의 결합으로 나타난다.The temperature dependence of the level of the conversion reference voltage VRFC is determined by a combination of a positive temperature dependence (MPST) positively correlated with a change in ambient temperature and a negative temperature dependency (MNGT) negatively correlated with a change in environmental temperature .

그리고, 상기 포지티브 온도 의존성(MPST)의 세기 및 상기 네거티브 온도 의존성(MNGT)의 세기 중의 적어도 어느 하나는 상기 제어 데이터(DCON)에 의하여 조절된다.At least one of the intensity of the positive temperature dependency (MPST) and the intensity of the negative temperature dependency (MNGT) is controlled by the control data (DCON).

계속하여, 상기 밴드갭 레퍼런스부(100)에서 제공되는 변환 기준 전압(VRFC)의 레벨의 온도 의존성 및 상기 온도 의존성의 제어 데이터(DCON)에 의한 조절에 대하여 보다 자세히 기술된다.Subsequently, the temperature dependency of the level of the conversion reference voltage VRFC provided by the bandgap reference portion 100 and the adjustment by the temperature dependency control data DCON will be described in more detail.

도 6은 도 2의 밴드갭 레퍼런스부(300)의 일예를 나타내는 도면이다. 밴드갭 레퍼런스부(300)는 제1, 제2 및 제3 저항(310, 320, 330)와, 제1 및 제2 PNP 바이폴라 트랜지스터(340, 350), 그리고, 연산 증폭기(360)로 구성된다. 이때, 제1 저항(310)은 제어 데이터(DCON)에 의하여 가변되는 저항값(R1)을 가지며, 상기 변환 기준 전압(VRFC)과 제1 예비 단자(NPRE1) 사이에 형성된다. 상기 제2 저항(320)은 고정된 저항값(R2)을 가지며, 상기 변환 기준 전압(VRFC)과 제2 예비 단자(NPRE2) 사이에 형성된다. 상기 제3 저항(330)은 고정된 저항값(R3)을 가지며, 상기 제2 예비 단자(NPRE2)와 제2 PNP 바이폴라 트랜지스터(350)의 콜렉터 단자 사이에 형성된다. 6 is a view showing an example of the bandgap reference portion 300 of FIG. The bandgap reference unit 300 includes first, second and third resistors 310, 320 and 330 and first and second PNP bipolar transistors 340 and 350 and an operational amplifier 360 . At this time, the first resistor 310 has a resistance value R1 which is varied by the control data DCON and is formed between the conversion reference voltage VRFC and the first preliminary terminal NPRE1. The second resistor 320 has a fixed resistance value R2 and is formed between the conversion reference voltage VRFC and the second preliminary terminal NPRE2. The third resistor 330 has a fixed resistance value R3 and is formed between the second spare terminal NPRE2 and the collector terminal of the second PNP bipolar transistor 350. [

상기 제1 PNP 바이폴라 트랜지스터(340)의 베이스 단자 및 콜렉터 단자는 접지 전압(VSS)에 공통 접속되며, 상기 제1 PNP 바이폴라 트랜지스터(340)의 에미터 단자는 제1 예비 단자(NPRE1)에 접속된다. 그리고, 상기 제2 PNP 바이폴라 트랜지스터(350)의 베이스 단자 및 콜렉터 단자는 접지 전압(VSS)에 공통 접속되며, 상기 제2 PNP 바이폴라 트랜지스터(350)의 에미터 단자는 제2 예비 단자(NPRE2)에 접속된다. 상기 제2 PNP 바이폴라 트랜지스터(350)의 에미터 단자는 제2 예비 단자(NPRE2)에 접속된다.The base terminal and the collector terminal of the first PNP bipolar transistor 340 are commonly connected to the ground voltage VSS and the emitter terminal of the first PNP bipolar transistor 340 is connected to the first preliminary terminal NPRE1 . The base terminal and the collector terminal of the second PNP bipolar transistor 350 are commonly connected to the ground voltage VSS and the emitter terminal of the second PNP bipolar transistor 350 is connected to the second preliminary terminal NPRE2 Respectively. The emitter terminal of the second PNP bipolar transistor 350 is connected to the second preliminary terminal NPRE2.

이때, 상기 제2 PNP 바이폴라 트랜지스터(350)에 흐르는 전류 밀도는 상기 제1 PNP 바이폴라 트랜지스터(340)에 흐르는 전류 밀도의 k배라 가정한다.At this time, it is assumed that the current density flowing through the second PNP bipolar transistor 350 is k times the current density flowing through the first PNP bipolar transistor 340.

상기 연산 증폭기(360)는 제1 예비 단자(NPRE1)에 접속되는 양(+)의 입력단자, 제2 예비 단자(NPRE2)에 접속되는 음(-)의 입력단자 및 상기 변환 기준 전압(VRFC)을 발생하는 출력단자를 가진다.The operational amplifier 360 includes a positive input terminal connected to the first preliminary terminal NPRE1, a negative input terminal connected to the second preliminary terminal NPRE2 and a negative input terminal connected to the converted reference voltage VRFC, As shown in Fig.

상기와 같은 구성을 가지는 상기 변환 기준 전압(VRFC)의 레벨은 (수학식 1)와 같다.The level of the conversion reference voltage VRFC having the above configuration is expressed by Equation (1).

(수학식 1)(1)

VRFC=Veb2 + (1+R2/R3)*Vt*ln(k*m)VRFC = Veb2 + (1 + R2 / R3) * Vt * ln (k * m)

=MNGT + MPGT    = MNGT + MPGT

여기서, Veb2는 상기 제2 PNP 바이폴라 트랜지스터(150)의 베이스 단자에 대한 에미트 단자의 전압차이며, Vt는 서멀 전압(thermal voltage)이다.Here, Veb2 is the voltage difference of the emitter terminal to the base terminal of the second PNP bipolar transistor 150, and Vt is the thermal voltage.

그리고, m은 R2/R1이다.And m is R2 / R1.

이때, 'Veb2'는 환경 온도의 변화에 대하여 네거티브 상관관계를 가지므로, 'Veb2'는 네거티브 온도 의존성(MNGT)으로 나타낼 수 있다. 그리고, 상기 'Vt'는 환경 온도의 변화에 대하여 포지티브 상관관계를 가지므로, (1+R2/R3)*Vt*ln(k*m)는 포지티브 온도 의존성(MPST)으로 나타낼 수 있다. 그리고, 상기 포지티브 온도 의존성(MPST)의 세기는 m값의 변화에 의존된다. 즉, 상기 포지티브 온도 의존성(MPST)의 세기는 m값이 클수록 강해진다.At this time, since 'Veb2' has a negative correlation with a change in ambient temperature, 'Veb2' can be expressed as negative temperature dependency (MNGT). (1 + R2 / R3) * Vt * ln (k * m) can be expressed as a positive temperature dependency (MPST) since the above-mentioned 'Vt' has a positive correlation with the change of the environmental temperature. And, the intensity of the positive temperature dependency (MPST) depends on the change of the value of m. That is, the intensity of the positive temperature dependency (MPST) increases as the value of m increases.

한편, 본 발명의 효과를 확인하기 위하여, 상기 밴드갭 레퍼런스부(300)에서 m값이 고정된 것으로 가정하자.In order to confirm the effect of the present invention, it is assumed that the value of m in the bandgap reference unit 300 is fixed.

만약, 이상적인 경우, 상기 밴드갭 레퍼런스부(300)는 적절한 포지티브 온도 의존성의 세기와 네거티브 온도 의존성의 세기를 가져, 관심 온도 범위 내의 변화에 대하여 허용 마진 범위의 안정적인 레벨의 변환 기준 전압(VRFC)을 제공한다(도 7의 (a) 참조).In an ideal case, the bandgap reference part 300 has an intensity of a proper positive temperature dependency and a negative temperature dependency, and the conversion reference voltage (VRFC) of a stable level of the allowable margin range with respect to a change in the temperature range of interest (See Fig. 7 (a)).

하지만, 공정 조건 등의 변화로 인하여, 밴드갭 레퍼런스부(300)의 포지티브 온도 의존성의 세기 및/또는 네거티브 온도 의존성의 세기가 의도한 바와 달리 비이상적인 상태로 변형될 수 있다. However, due to changes in process conditions and the like, the intensity of the positive temperature dependency and / or the intensity of the negative temperature dependency of the bandgap reference portion 300 may be changed to a non-ideal state as intended.

만약, 네거티브 온도 의존성의 세기가 포지티브 온도 의존성의 세기보다 기준 이상으로 높은 경우에는, 상기 변환 기준 전압(VRFC)의 레벨은 환경 온도가 높은 쪽에서 허용 마진 범위 아래로 내려간다.(도 7의 (b) 참조)If the intensity of the negative temperature dependency is higher than the reference temperature dependency, the level of the conversion reference voltage VRFC goes down from the higher environmental temperature to the allowable margin range (see (b ) Reference)

그리고, 만약, 네거티브 온도 의존성의 세기가 포지티브 온도 의존성의 세기보다 기준 이상으로 낮은 경우에는, 상기 변환 기준 전압(VRFC)의 레벨은 환경 온도가 낮은 쪽에서 허용 마진 범위 아래로 내려간다.(도 7의 (c) 참조)If the intensity of the negative temperature dependency is lower than the reference temperature dependency, the level of the conversion reference voltage VRFC is lowered from the lower ambient temperature to the allowable margin range (see FIG. 7 (c)

이와 같이, 상기 밴드갭 레퍼런스부(300)에서 제공되는 변환 기준 전압(VRFC)의 레벨이 관심 온도 변화 내에 변화에 대하여 허용 마진 범위를 벗어나게 되면(도 7의 (b) 및 (c) 참조), 이러한 밴드갭 레퍼런스부(300)를 채용하는 아날로그-디지털 변환기의 변환 정밀도가 저하된다.When the level of the conversion reference voltage VRFC provided by the band gap reference unit 300 deviates from the allowable margin range with respect to a change in the temperature change of interest (see (b) and (c) of FIG. 7) The conversion accuracy of the analog-to-digital converter employing the band gap reference portion 300 is lowered.

그런데, 도 6의 밴드갭 레퍼런스부(300)에서는, m값이 상기 제어 데이터(DCON)에 의하여 조절된다. 본 실시예에서는, m값은 상기 제어 데이터(DCON)의 증가에 따라 증가하는 방향으로 조절된다. 그 결과, 상기 변환 기준 전압(VRFC)의 레벨의 포지티브 온도 의존성(MPST)의 세기는 상기 제어 데이터(DCON)의 증가에 따라 증가하는 방향으로 조절된다.In the band gap reference unit 300 of FIG. 6, the value m is controlled by the control data DCON. In this embodiment, the value of m is adjusted in the direction of increasing as the control data DCON increases. As a result, the intensity of the positive temperature dependency (MPST) of the level of the conversion reference voltage VRFC is adjusted to increase in accordance with the increase of the control data DCON.

이에 따라, 본 발명의 아날로그-디지털 변환기에서의 변환 기준 전압(VRFC)은, 상기 제어 데이터(DCON)에 의하여 조절됨으로써, 다시 도 7의 (a)에서와 같이, 관심 온도 범위 내의 변화에 대하여 허용 마진 범위의 안정적인 레벨로 제어된다.Accordingly, the converted reference voltage VRFC in the analog-to-digital converter of the present invention is adjusted by the control data DCON so as to allow the change in the temperature range of interest again as shown in FIG. 7 (a) And is controlled to a stable level of the margin range.

다시 도 2를 참조하면, 상기 제어부(400)는 제1 확인 데이터값(FDA1) 및 제2 확인 데이터(FDA2)를 확인하여 상기 제어 데이터(DCON)를 생성한다. 여기서, 상기 제1 확인 데이터값(FDA1)은 상기 보정 모드의 제1 타이밍에서 생성되는 상기 디지털 출력 데이터(DOUT)의 데이터값이며, 상기 제2 확인 데이터값(FDA1)은 상기 보정 모드의 제2 타이밍에서 생성되는 상기 디지털 출력 데이터(DOUT)의 데이터값이다.Referring back to FIG. 2, the controller 400 checks the first confirmation data value FDA1 and the second confirmation data FDA2 to generate the control data DCON. Here, the first confirmation data value FDA1 is a data value of the digital output data DOUT generated at the first timing of the correction mode, and the second confirmation data value FDA1 is a data value of the second output data DOUT Is the data value of the digital output data DOUT generated at the timing.

이때, 상기 제어 데이터(DCON)의 데이터값은 상기 제1 확인 데이터값(FDA1) 및 상기 제2 확인 데이터값(FDA2)의 대소 관계에 의존되어 조절된다.At this time, the data value of the control data DCON is adjusted depending on the magnitude relationship between the first confirmation data value FDA1 and the second confirmation data value FDA2.

예를 들어, 상기 제1 확인 데이터값(FDA1)이 상기 제2 확인 데이터값(FDA2)보다 크다고 가정하자. 이 경우는, 제1 타이밍에서의 상기 변환 기준 전압(VRFC)의 레벨이 제2 타이밍에서의 상기 변환 기준 전압(VRFC)의 레벨보다 낮음을 의미한다. For example, assume that the first confirmation data value FDA1 is larger than the second confirmation data value FDA2. In this case, the level of the conversion reference voltage VRFC at the first timing is lower than the level of the conversion reference voltage VRFC at the second timing.

즉, 상기 밴드갭 레퍼런스부(300)에서 발생되는 상기 변환 기준 전압(VRFC)의 레벨의 포지티브 온도 의존성의 세기가 네거티브 온도 의존성의 세기보다 약한 경우이다.That is, the intensity of the positive temperature dependency of the level of the conversion reference voltage VRFC generated in the bandgap reference unit 300 is lower than the intensity of the negative temperature dependency.

이 경우, 상기 제어부(400)는 제1 확인 데이터값(FDA1) 및 제2 확인 데이터(FDA2)를 확인하여 상기 제어 데이터(DCON)의 데이터값을 증가시킨다.In this case, the controller 400 checks the first confirmation data value FDA1 and the second confirmation data FDA2 to increase the data value of the control data DCON.

그 결과, 상기 변환 기준 전압(VRFC)의 레벨의 포지티브 온도 의존성의 세기가 네거티브 온도 의존성의 세기와 적절한 관계가 되도록, 상기 m값이 증가한다.As a result, the m value increases so that the intensity of the positive temperature dependence of the level of the conversion reference voltage VRFC is in a proper relationship with the intensity of the negative temperature dependency.

반대로, 상기 제1 확인 데이터값(FDA1)이 상기 제2 확인 데이터값(FDA2)보다 작다고 가정하자. 이 경우는, 제1 타이밍에서의 상기 변환 기준 전압(VRFC)의 레벨이 제2 타이밍에서의 상기 변환 기준 전압(VRFC)의 레벨보다 높음을 의미한다. On the contrary, it is assumed that the first confirmation data value FDA1 is smaller than the second confirmation data value FDA2. In this case, the level of the conversion reference voltage VRFC at the first timing is higher than the level of the conversion reference voltage VRFC at the second timing.

즉, 상기 밴드갭 레퍼런스부(300)에서 발생되는 상기 변환 기준 전압(VRFC)의 레벨의 포지티브 온도 의존성의 세기가 네거티브 온도 의존성의 세기보다 강한 경우이다.That is, the intensity of the positive temperature dependency of the level of the conversion reference voltage VRFC generated in the bandgap reference unit 300 is higher than the intensity of the negative temperature dependency.

이 경우, 상기 제어부(400)는 제1 확인 데이터값(FDA1) 및 제2 확인 데이터(FDA2)를 확인하여 상기 제어 데이터(DCON)의 데이터값을 감소시킨다.In this case, the controller 400 checks the first confirmation data value FDA1 and the second confirmation data FDA2 to reduce the data value of the control data DCON.

그 결과, 상기 변환 기준 전압(VRFC)의 레벨의 포지티브 온도 의존성의 세기가 네거티브 온도 의존성의 세기와 적절한 관계가 되도록, 상기 m값이 감소된다.As a result, the value of m is decreased such that the intensity of the positive temperature dependency of the level of the conversion reference voltage VRFC is in a proper relationship with the intensity of the negative temperature dependency.

계속하여, 상기 제어부(400)가 구체적으로 기술된다.Subsequently, the control unit 400 is described in detail.

도 8은 도 2의 제어부(400)를 자세히 나타내는 도면이다. 도 8을 참조하면, 상기 제어부(400)는 구체적으로 업다운 신호 발생유닛(410) 및 제어 데이터 저장유닛(430)을 구비한다.FIG. 8 is a view showing the control unit 400 of FIG. 2 in detail. Referring to FIG. 8, the controller 400 includes an up-down signal generating unit 410 and a control data storage unit 430.

상기 업다운 신호 발생유닛(410)은 업 신호(UP) 및 다운 신호(DN)를 발생한다. 이때, 상기 업 신호(UP) 및 상기 다운 신호(DN) 중의 어느하나는 상기 제1 확인 데이터값(FDA1)이 상기 제2 확인 데이터값(FDA2)보다 클때 활성화된다. 그리고, 상기 업 신호(UP) 및 상기 다운 신호(DN) 중의 다른 어느하나는 상기 제1 확인 데이터값(FDA1)이 상기 제2 확인 데이터값(FDA2)보다 작을 때 활성화된다. The up-down signal generating unit 410 generates an up signal UP and a down signal DN. At this time, any one of the up signal UP and the down signal DN is activated when the first confirmation data value FDA1 is greater than the second confirmation data value FDA2. Any one of the up signal UP and the down signal DN is activated when the first confirmation data value FDA1 is smaller than the second confirmation data value FDA2.

본 실시예에서는, 상기 업 신호(UP)는 상기 제1 확인 데이터값(FDA1)이 상기 제2 확인 데이터값(FDA2)보다 클때 활성화되며, 상기 다운 신호(DN)는 상기 제1 확인 데이터값(FDA1)이 상기 제2 확인 데이터값(FDA2)보다 작을 때 활성화된다. The up signal UP is activated when the first confirmation data value FDA1 is larger than the second confirmation data value FDA2 and the down signal DN is activated when the first confirmation data value FDA1 FDA1) is smaller than the second confirmation data value (FDA2).

상기 업다운 신호 발생유닛(410)은 구체적으로 플립 플럽 수단(411) 및 업다운 신호 발생수단(413)을 구비한다. 상기 플립 플럽 수단(411)은 보정모드의 제1 타이밍에서 발생되는 상기 제1 확인 데이터값(FDA1)과 보정모드의 제2 타이밍에서 발생되는 상기 제2 확인 데이터값(FDA2)을 저장한다.The up-down signal generating unit 410 specifically includes flip-flop means 411 and up-down signal generating means 413. The flip flop means 411 stores the first confirmation data value FDA1 generated at the first timing of the correction mode and the second confirmation data value FDA2 generated at the second timing of the correction mode.

본 실시예에서, 상기 플립 플럽 수단(411)은 제1 플립 플럽(411a) 및 제2 플립 플럽(411b)을 구비한다. 상기 제1 플립 플럽(411a)은 상기 오프 응답 신호(POFF)가 활성화 상태인 보정 모드의 제1 타이밍 동안에 클락(CLK)의 발생에 응답하여 상기 제1 확인 데이터값(FDA1)을 저장한다. 그리고, 상기 제2 플립 플럽(411b)은 상기 온 응답 신호(PON)가 활성화 상태인 보정 모드의 제2 타이밍 동안에 클락(CLK)의 발생에 응답하여 상기 제2 확인 데이터값(FDA2)을 저장한다.In this embodiment, the flip-flop means 411 includes a first flip-flop 411a and a second flip-flop 411b. The first flip flop 411a stores the first confirmation data value FDA1 in response to the occurrence of the clock CLK during the first timing of the correction mode in which the OFF response signal POFF is active. The second flip flop 411b stores the second confirmation data value FDA2 in response to the occurrence of the clock CLK during the second timing of the correction mode in which the ON response signal PON is active .

상기 업다운 신호 발생수단(413)은 상기 플립 플럽 수단(411)에 저장되는 상기 제1 확인 데이터값(FDA1)과 상기 제2 확인 데이터값(FDA2)을 확인하여 상기 업 신호(UP) 및 상기 다운 신호(DN)를 발생한다.The up-down signal generating means 413 confirms the first confirmation data value FDA1 and the second confirmation data value FDA2 stored in the flip-flop means 411 and outputs the up signal UP and the down- And generates a signal DN.

상기 제어 데이터 저장 유닛(430)은 상기 제어 데이터(DCON)를 저장하며, 반도체 메모리로 구현될 수 있다. 이때, 상기 제어 데이터(DCON)는 상기 업 신호(UP)의 활성화에 응답하여 증가되며, 상기 다운 신호(DN)의 활성화에 응답하여 감소된다. 그리고, 상기 업 신호(UP) 및 상기 다운 신호(DN) 모두가 비활성화 상태이면, 상기 제어 데이터(DCON)의 이전의 데이터값을 그대로 유지한다.The control data storage unit 430 stores the control data DCON and may be implemented as a semiconductor memory. At this time, the control data DCON is increased in response to the activation of the up signal UP, and is decreased in response to the activation of the down signal DN. If both of the up signal UP and the down signal DN are in the inactive state, the previous data value of the control data DCON is maintained.

정리하면, 상기와 같은 본 발명의 아날로그-디지털 변환기에서는, 서로 환경 온도가 상이한 보정 모드의 제1 타이밍과 제2 타이밍에서의 디지털 출력 데이터(DOUT)의 데이터값인 제1 확인 데이터값(FDA1)과 제2 확인 데이터값(FDA2)이 확인된다. 그리고, 환경 온도가 반영된 제1 확인 데이터값(FDA1)과 제2 확인 데이터값(FDA2)을 바탕으로 상기 밴드갭 레퍼런스부(300)의 포지티브 온도 의존성의 세기 및 네거티브 온도 의존성의 세기 중의 적어도 어느하나가 조절된다. 그 결과, 변환 기준 전압(VRFC)의 레벨은 사용 온도 범위에서 허용범위 이내로 자체적으로 조절된다. In summary, in the above-described analog-to-digital converter of the present invention, the first confirmation data value FDA1, which is the data value of the digital output data DOUT at the first timing and the second timing of the correction mode, And the second confirmation data value FDA2 are confirmed. At least one of the intensity of the positive temperature dependence and the intensity of the negative temperature dependency of the bandgap reference portion 300 is determined based on the first confirmation data value FDA1 and the second confirmation data value FDA2, . As a result, the level of the conversion reference voltage VRFC is adjusted within the allowable range in the use temperature range by itself.

이에 따라, 본 발명의 아날로그 변환기에 의하면, 환경 온도의 변화가 자체적으로 반영되어 변환 기준 전압의 레벨이 조절됨으로써, 소요 시간과 비용이 최소화되면서도, 변환 정밀도가 크게 향상된다.Thus, according to the analog converter of the present invention, since the change in the ambient temperature is reflected in itself, and the level of the converted reference voltage is adjusted, the conversion time and cost are minimized, and the conversion accuracy is greatly improved.

한편, 더욱 바람직한 실시예에 의하면, 아날로그-디지털 변환부(200)의 변환 전압폭 생성유닛(210)은, 도 9에 도시되는 바와 같이, 상기 제어 데이터(DCON)에 의하여 제어된다. 이는 상기 변환 기준 전압(VRFC)의 레벨이 상기 제어 데이터(DCON)에 의하여 변화될 수 있음은 고려한 것이다.On the other hand, according to a more preferred embodiment, the converted voltage width generating unit 210 of the analog-digital converter 200 is controlled by the control data DCON as shown in Fig. It is considered that the level of the conversion reference voltage VRFC can be changed by the control data DCON.

이때, 상기 제어 데이터(DCON)에 따른 상기 변환 기준 전압(VRFC)의 레벨은 상술한 (수학식 1)로부터 계산되어 얻어질 수 있다.At this time, the level of the conversion reference voltage VRFC according to the control data DCON can be obtained by calculating from the above-mentioned (Equation 1).

계속하여, 도 9의 변환 전압폭 생성유닛(210)이 자세히 기술된다.Subsequently, the converted voltage width generating unit 210 of FIG. 9 will be described in detail.

도 9를 참조하면, 상기 변환 전압폭 생성유닛(210)은 제1 내지 제3 증폭기(211 내지 213), 구동 트랜지스터(214), 소스 저항(215), 저항 스트링(216) 및 마디 선택부(217)를 구비한다.9, the converted voltage width generating unit 210 includes first to third amplifiers 211 to 213, a driving transistor 214, a source resistor 215, a resistor string 216, and a node selector 217).

상기 제1 증폭기(211)는 음(-)의 입력단자로 상기 변환 기준 전압(VRFC)을 수신한다. 상기 제2 증폭기(212)는 양(+)의 입력단자가 최대 노드(NMAX)에 연결되며, 음(-)의 입력단자는 상기 변환 최대 전압(VMAX)을 제공하는 출력단자와 연결된다. 그리고, 상기 제3 증폭기(213)는 양(+)의 입력단자가 최소 노드(NMIN)에 연결되며, 음(-)의 입력단자는 상기 변환 최소 전압(VMIN)을 제공하는 출력단자와 연결된다.The first amplifier 211 receives the conversion reference voltage VRFC as a negative input terminal. The second amplifier 212 has a positive input terminal connected to a maximum node NMAX and a negative input terminal connected to an output terminal providing the converted maximum voltage VMAX. The third amplifier 213 has a positive input terminal connected to the minimum node NMIN and a negative input terminal connected to the output terminal providing the converted minimum voltage VMIN .

상기 구동 트랜지스터(214)는 전원전압(VDD)과 상기 최대 노드(NMAX) 사이에 형성되며, 상기 제1 증폭기(211)의 출력 단자에 제어된다. 상기 소스 저항(215)은 접지전압(VSS)과 최소 노드(NMIN) 사이에 형성된다.The driving transistor 214 is formed between the power supply voltage VDD and the maximum node NMAX and is controlled by the output terminal of the first amplifier 211. The source resistance 215 is formed between the ground voltage VSS and the minimum node NMIN.

상기 저항 스트링(216)은 상기 최대 노드(NMAX)와 상기 최소 노드(NMIN) 사이에 직렬로 형성되는 다수개의 저항들(RS1~RSn)을 포함하여 형성된다.The resistor string 216 includes a plurality of resistors RS1 to RSn formed in series between the maximum node NMAX and the minimum node NMIN.

그리고, 상기 마디 선택부(217)는 상기 저항 스트링(216)에 포함되는 상기 다수개의 저항들(RS1~RSn) 사이의 마디를 상기 제1 증폭기(211)의 양(+)의 입력단자에 선택적으로 연결하는 다수개의 선택 스위치들(MSW1~MSW(n-1))을 포함한다. 이때, 상기 제1 증폭기(211)의 양(+)의 입력단자에 연결되는 상기 저항 스트링(216)의 상기 다수개의 저항들(RS1~RSn) 사이의 마디는 상기 제어 데이터(DCON)에 의하여 결정된다.The node selector 217 selects a node between the plurality of resistors RS1 through RSn included in the resistor string 216 as a positive input terminal of the first amplifier 211, And a plurality of selection switches MSW1 to MSW (n-1) for connecting the selection switches MSW1 to MSW (n-1). At this time, a node between the plurality of resistors (RS1 to RSn) of the resistor string 216 connected to the positive input terminal of the first amplifier 211 is determined by the control data DCON do.

상기 도 9의 상기 변환 전압폭 생성 유닛(210)에 의하면, 상기 변환 최소 전압(VMIN) 및 변환 최대 전압(VMAX)의 레벨은 상기 제어 데이터(DCON)에 의하여 조절된다.9, the level of the converted minimum voltage VMIN and the converted maximum voltage VMAX are adjusted by the control data DCON.

이에 따라, 상기 변환 최소 전압(VMIN) 및 변환 최대 전압(VMAX)은 상기 제어 데이터(DCON)에 의한 상기 변환 기준 전압(VRFC)의 레벨의 변화에 따른 영향을 보상하도록 결정될 수 있다.
Thus, the converted minimum voltage VMIN and the converted maximum voltage VMAX may be determined to compensate for the influence of the level of the conversion reference voltage VRFC by the control data DCON.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 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 embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.

예를 들어, 본 명세서에서는, 변환 아날로그 전압이 직접적으로 아날로그-디지털 변환부에 제공되는 실시예가 도시되고 기술되었다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상은 변환 아날로그 전압이 아날로그-디지털 변환부에 직접 제공되는 실시예뿐만 아니라, 버퍼, 레벨 쉬프터, 스케일러와 같은 다른 아날로그 회로들을 거쳐 아날로그-디지털 변환부에 간접 제공되는 실시예에서도 구현될 수 있음은 당업자에게는 자명하다.For example, in the present specification, an embodiment has been shown and described in which a converted analog voltage is provided directly to the analog-to-digital conversion section. However, the technical idea of the present invention is not limited to the embodiment in which the converted analog voltage is directly provided to the analog-to-digital conversion section, but also to the analog-to-digital conversion section indirectly provided through other analog circuits such as a buffer, a level shifter, It will be apparent to those skilled in the art.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

Claims (8)

아날로그-디지털 변환기에 있어서,
변환 모드에서는 수신되는 입력 아날로그 전압을 변환 아날로그 전압으로 제공하며, 보정 모드에서는 온도에 비의존되는 테스트 전압을 상기 변환 아날로그 전압으로 제공하는 아날로그 전압 제공부;
상기 변환 아날로그 전압을 디지털 출력 데이터로 변환하는 아날로그-디지털 변환부로서, 상기 디지털 출력 데이터의 데이터값은 변환 기준 전압의 레벨에 의존되어 조절되는 상기 아날로그-디지털 변환부;
상기 변환 기준 전압을 발생하는 밴드갭 레퍼런스부로서, 상기 변환 기준 전압의 레벨의 온도 의존성이 제어 데이터에 의하여 조절되는 상기 밴드갭 레퍼런스부; 및
상기 보정 모드의 제1 타이밍에서 생성되는 상기 디지털 출력 데이터의 데이터값인 제1 확인 데이터값과 상기 보정 모드의 제1 타이밍과 환경 온도가 상이한 상기 보정 모드의 제2 타이밍에서 생성되는 상기 디지털 출력 데이터의 데이터값인 제2 확인 데이터값을 확인하여 상기 제어 데이터를 생성하는 제어부로서, 상기 제어 데이터의 데이터값은 상기 제1 확인 데이터값과 상기 제2 확인 데이터값의 대소관계에 의존되어 조절되는 상기 제어부를 구비하며,
상기 아날로그-디지털 변환부는
변환 최소 전압 및 변환 최대 전압을 생성하는 변환 전압폭 생성유닛으로서, 상기 변환 최소 전압 및 상기 변환 최대 전압은 상기 변환 기준 전압의 레벨에 의존되는 레벨을 가지는 상기 변환 전압폭 생성 유닛;
상기 변환 아날로그 전압을 상기 디지털 출력 데이터로 변환하는 아날로그-디지털 변환유닛으로서, 상기 디지털 출력 데이터의 데이터값은 상기 변환 최소 전압 및 상기 변환 최대 전압의 레벨에 의존되는 상기 아날로그-디지털 변환유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 아날로그-디지털 변환기.
In an analog-to-digital converter,
An analog voltage supplier for providing a received input analog voltage as a converted analog voltage in the conversion mode and providing the converted test voltage as the converted analog voltage in the correction mode;
An analog-to-digital converter for converting the converted analog voltage into digital output data, wherein the data value of the digital output data is adjusted depending on a level of a conversion reference voltage;
A bandgap reference unit for generating the conversion reference voltage, wherein the temperature dependence of the level of the conversion reference voltage is controlled by control data; And
Wherein the digital output data generated at the second timing of the correction mode in which the first check data value is the data value of the digital output data generated at the first timing of the correction mode and the first timing of the correction mode is different from the environmental temperature, And a control data generating unit generating the control data by checking a second confirmation data value which is a data value of the control data, wherein the data value of the control data is adjusted depending on a magnitude relation between the first confirmation data value and the second confirmation data value And a control unit,
The analog-to-digital converter
A converted voltage width generating unit for generating a converted minimum voltage and a converted maximum voltage, wherein the converted minimum voltage and the converted maximum voltage have a level that is dependent on the level of the converted reference voltage;
And an analog-to-digital conversion unit for converting the converted analog voltage into the digital output data, wherein the data value of the digital output data is dependent on the converted minimum voltage and the level of the converted maximum voltage And an analog-to-digital converter.
제1항에 있어서, 상기 아날로그 전압 제공부는
상기 테스트 전압을 생성하는 테스트 전압 생성유닛; 및
상기 변환 모드에서는 상기 입력 아날로그 전압을 상기 변환 아날로그 전압으로 선택하며, 상기 보정 모드에서는 상기 테스트 전압을 상기 변환 아날로그 전압으로 선택하는 아날로그 전압 선택유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 아날로그-디지털 변환기.
The apparatus as claimed in claim 1, wherein the analog voltage supplier
A test voltage generating unit for generating the test voltage; And
And an analog voltage selection unit for selecting the input analog voltage as the converted analog voltage in the conversion mode and selecting the converted analog voltage as the test voltage in the correction mode.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 변환 전압폭 생성 유닛에서 생성되는 상기 변환 최소 전압 및 상기 변환 최대 전압의 레벨은
상기 제어 데이터에 의한 상기 변환 기준 전압의 레벨의 변화에 따른 영향을 보상하기 위하여, 상기 제어 데이터에 의하여 조절되는 것을 특징으로 하는 아날로그-디지털 변환기.
The method as claimed in claim 1, wherein the converted minimum voltage and the converted maximum voltage generated in the converted voltage width generating unit
Wherein the control data is adjusted by the control data to compensate for the influence of the change in the level of the conversion reference voltage by the control data.
제1 항에 있어서,
상기 밴드갭 레퍼런스부에서 제공되는 상기 변환 기준 전압의 레벨의 온도 의존성은
상기 환경 온도의 변화에 대하여 포지티브로 상관되는 포지티브 온도 의존성과 상기 환경 온도의 변화에 대하여 네거티브로 상관되는 네거티브 온도 의존성의 결합으로 나타나며,
상기 포지티브 온도 의존성의 세기 및 상기 네거티브 온도 의존성의 세기 중의 적어도 어느 하나는
상기 제어 데이터에 의하여 조절되는 것을 특징으로 하는 아날로그-디지털 변환기.
The method according to claim 1,
The temperature dependency of the level of the conversion reference voltage provided in the bandgap reference portion
A positive temperature dependency positively correlated to a change in the environmental temperature and a negative temperature dependency negatively correlated to a change in the environmental temperature,
At least one of the intensity of the positive temperature dependency and the intensity of the negative temperature dependency
Wherein the control data is controlled by the control data.
제1항에 있어서, 상기 제어부는
업 신호 및 다운 신호를 발생하는 업다운 신호 발생유닛으로서, 상기 업 신호 및 상기 다운 신호 중의 어느하나는 상기 제1 확인 데이터값이 상기 제2 확인 데이터값보다 클 때 활성화되며, 상기 업 신호 및 상기 다운 신호 중의 다른 어느하나는 상기 제1 확인 데이터값이 상기 제2 확인 데이터값보다 작을 때 활성화되는 상기 업다운 신호 발생유닛; 및
상기 제어 데이터를 저장하는 제어 데이터 저장유닛으로서, 상기 제어 데이터의 데이터값은 상기 업 신호의 활성화에 응답하여 증가되며, 상기 다운 신호의 활성화에 응답하여 감소되는 상기 제어 데이터 저장유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 아날로그-디지털 변환기.
The apparatus of claim 1, wherein the control unit
Up signal and a down signal, wherein one of the up signal and the down signal is activated when the first confirmation data value is larger than the second confirmation data value, and the up signal and the down signal are activated when the first confirmation data value is greater than the second confirmation data value, Wherein the other one of the signals is activated when the first confirmation data value is smaller than the second confirmation data value; And
And a control data storage unit for storing the control data, wherein the data value of the control data is increased in response to activation of the up signal and is decreased in response to activation of the down signal To-analog converters.
제6항에 있어서, 상기 업다운 신호 발생유닛은
상기 제1 확인 데이터값과 상기 제2 확인 데이터값을 저장하는 플립 플럽 수단; 및
상기 플립 플럽 수단에 저장되는 상기 제1 확인 데이터값과 상기 제2 확인 데이터값을 확인하여 상기 업 신호 및 상기 다운 신호를 발생하는 업다운 신호 발생수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 아날로그-디지털 변환기.
7. The apparatus of claim 6, wherein the up-down signal generating unit
Flip flop means for storing the first confirmation data value and the second confirmation data value; And
And an up-down signal generating means for generating the up signal and the down signal by checking the first confirmation data value and the second confirmation data value stored in the flip-flop means.
제1항에 있어서, 상기 아날로그-디지털 변환기는
칩 파워 전압의 온(ON)에 의하여 구동되는 반도체 칩에 내장되되, 상기 칩 파워 전압의 오프(OFF)시에도 구동가능하며,
상기 보정 모드의 상기 제1 타이밍은
상기 칩 파워 전압의 온(on) 상태에서 오프(off) 상태로의 전환에 응답하여 발생되며,
상기 보정 모드의 상기 제2 타이밍은
상기 칩 파워 전압의 오프(off) 상태에서 온(on) 상태로의 전환에 응답하여 발생되는 것을 특징으로 하는 아날로그-디지털 변환기.
2. The apparatus of claim 1, wherein the analog-to-digital converter
The semiconductor integrated circuit device is embedded in a semiconductor chip driven by ON of a chip power voltage and is also drivable when the chip power voltage is OFF,
The first timing of the correction mode
And in response to a transition of the chip power voltage from an on state to an off state,
The second timing of the correction mode
And in response to a transition from an off state to an on state of the chip power voltage.
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