KR102234948B1 - 기준전압 생성장치 및 이를 포함하는 아날로그-디지털 변환장치 - Google Patents

기준전압 생성장치 및 이를 포함하는 아날로그-디지털 변환장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 기준전압 생성장치는 전압 발생기 및 기준전압 발생기를 포함할 수 있다. 전압 발생기는 제1 클럭신호 및 제2 클럭신호에 기초하여 복수의 스위치들을 제어하여 일정한 시간간격에 해당하는 제1 시간간격마다 복수의 BJT 트랜지스터들 중 제1 OP-앰프의 제1 입력노드 및 제2 입력노드에 연결되는 노드 트랜지스터들을 결정하고, 복수의 BJT 트랜지스터들 중 노드 트랜지스터들을 제외한 전압제공 트랜지스터들의 에미터 노드 전압에 상응하는 제1 전압, 제2 전압 및 제3 전압을 제공할 수 있다. 기준전압 발생기는 제1 전압, 제2 전압, 제3 전압에 기초하여 생성되는 제1 입력신호들 및 제2 입력신호들을 동시에 입력하되 일정한 시간간격에 해당하는 제2 시간간격마다 제1 입력기 및 제2 입력기에 번갈아 입력하여 보상된 기준전압을 제공할 수 있다. 본 발명에 따른 기준전압 생성장치는 제1 클럭신호 및 제2 클럭신호에 기초하여 생성되는 제어신호에 따라 전압발생기에 포함되는 복수의 스위치들을 제어하고, 일정한 시간간격마다 복수의 BJT 트랜지스터들 중 전압제공 트랜지스터를 번갈아 선택하여 제1 전압, 제2 전압 및 제3 전압을 제공함으로써 복수의 트랜지스터들 각각의 특성값에 따른 제1 전압, 제2 전압 및 제3 전압의 오차를 평균화하여 감소시킬 수 있다.

Description

기준전압 생성장치 및 이를 포함하는 아날로그-디지털 변환장치{DEVICE FOR GENERATING REFERENCE VOLTAGE AND ANALOG-DIGITAL CONVERTOR INCLUDING THE SAME}
본 발명은 기준전압 생성장치 및 이를 포함하는 아날로그-디지털 변환장치에 관한 것이다.
입력 전압을 모니터링 하기 위하여 A/D 변환기를 사용한 디지털 도메인 신호처리 기술이 사용된다. 그러나 A/D 변환기에 사용되는 기준전압이 온도 및 기타 환경 변수에 의해 변할 경우 입력 전압의 정확한 계측이 어려워진다. 따라서 정확한 입력 전압의 계측을 위해서는 온도 및 기타 환경 변수에 영향을 받지 않는 안정적인 기준전압이 필요하다. 특히 온도에 따른 기준 전압의 변화를 최소화하기 위해 밴드갭 기준전압 회로가 일반적으로 사용되고 있으나 소자간 부정합에 의해 개별 칩 간에 성능의 편차가 존재한다. 또한 BJT의 curvature 에러에 의한 성능저하가 발생한다. 최근, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 다양한 연구가 진행되고 있다.
(한국공개특허) 제10-2019-0068952호 (공개일자, 2019.06.19)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 제1 클럭신호 및 제2 클럭신호에 기초하여 생성되는 스위치 제어신호에 따라 전압발생기에 포함되는 복수의 스위치들을 제어하고, 일정한 시간간격마다 복수의 BJT 트랜지스터들 중 전압제공 트랜지스터를 번갈아 선택하여 제1 전압, 제2 전압 및 제3 전압을 제공함으로써 복수의 트랜지스터들 각각의 특성값에 따른 제1 전압, 제2 전압 및 제3 전압의 오차를 감소시킬 수 있는 기준전압 생성장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 제1 전압, 제2 전압, 제3 전압에 기초하여 생성되는 제1 입력신호들 및 제2 입력신호들을 동시에 입력하되 일정한 시간간격마다 제1 입력기 및 제2 입력기에 번갈아 입력함으로써 기준전압 발생기에 포함되는 캐패시터의 부정합에 의해 발생하는 기준전압의 오차를 감소시킬 수 있는 기준전압 생성장치를 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 기준전압 생성장치는 전압 발생기 및 기준전압 발생기를 포함할 수 있다. 전압 발생기는 제1 클럭신호 및 제2 클럭신호에 기초하여 복수의 스위치들을 제어하여 일정한 시간간격에 해당하는 제1 시간간격마다 복수의 BJT 트랜지스터들 중 제1 OP-앰프의 제1 입력노드 및 제2 입력노드에 연결되는 노드 트랜지스터들을 결정하고, 상기 복수의 BJT 트랜지스터들 중 상기 노드 트랜지스터들을 제외한 전압제공 트랜지스터들의 에미터 노드 전압에 상응하는 제1 전압, 제2 전압 및 제3 전압을 제공할 수 있다. 기준전압 발생기는 상기 제1 전압, 상기 제2 전압, 상기 제3 전압에 기초하여 생성되는 제1 입력신호들 및 제2 입력신호들을 동시에 입력하되 일정한 시간간격에 해당하는 제2 시간간격마다 제1 입력기 및 제2 입력기에 번갈아 입력하여 보상된 기준전압을 제공할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 전압 발생기는 제1 전압 제공기 및 제2 전압 제공기를 포함할 수 있다. 제1 전압 제공기는 상기 제1 시간간격마다 상기 제1 입력노드 및 상기 제2 입력노드에 연결되는 노드 트랜지스터들을 결정하고, 상기 제1 전압 및 제2 전압을 제공할 수 있다. 제2 전압 제공기는 상기 제1 클럭신호, 제1 기준전압 및 제2 기준전압에 기초하여 제3 전압을 제공할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 노드 트랜지스터들, 상기 제1 전압이 제공되는 전압제공 트랜지스터 및 상기 제2 전압이 제공되는 전압제공 트랜지스터 각각의 베이스 노드는 스위치 제어신호에 기초하여 저항과 연결될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 입력노드와 연결되는 상기 노드 트랜지스터에 상응하는 상기 스위치 제어신호는 상기 제2 클럭신호일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 클럭신호에 기초하여 상기 제2 입력노드와 연결되는 상기 노드 트랜지스터의 베이스 노드가 저항과 연결되는 경우, 상기 제1 입력노드와 연결되는 상기 노드 트랜지스터의 베이스 노드는 접지와 연결될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 클럭신호에 기초하여 상기 제2 입력노드와 연결되는 상기 노드 트랜지스터의 베이스 노드가 저항과 연결되는 경우, 상기 제1 전압이 제공되는 상기 전압제공 트랜지스터의 베이스 노드 및 상기 제2 전압이 제공되는 상기 전압제공 트랜지스터의 베이스 노드는 접지와 연결될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기준전압 발생기는 제1 입력기, 제2 입력기, 제1 보상 입력기, 제2 보상 입력기 및 제2 OP-앰프를 포함할 수 있다. 상기 제1 입력기 및 상기 제2 입력기는 상기 제1 입력신호들 및 상기 제2 입력신호들을 동시에 수신하되 상기 제2 시간간격마다 번갈아 수신할 수 있다. 제1 보상 입력기는 상기 제1 입력기로부터 제공되는 신호들을 스위칭하여 제1 보상 입력신호를 제공할 수 있다. 제2 보상 입력기는 상기 제2 입력기로부터 제공되는 신호들을 스위칭하여 제2 보상 입력신호를 제공할 수 있다. 제2 OP-앰프는 상기 제1 보상 입력신호 및 상기 제2 보상 입력신호에 기초하여 제1 기준전압 및 제2 기준전압을 제공할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 보상 입력기는 제1 보상기 및 제2 보상기를 포함할 수 있다. 제1 보상기는 상기 제1 클럭신호, 상기 제2 클럭신호, 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압에 기초하여 제1 전압신호를 제공할 수 있다. 제2 보상기는 상기 제1 클럭신호, 상기 제2 클럭신호, 상기 제3 전압 및 커먼모드 전압에 기초하여 제2 전압신호를 제공할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 보상 입력기는 제3 보상기 및 제4 보상기를 포함할 수 있다. 제3 보상기는 상기 제1 클럭신호, 상기 제2 클럭신호, 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압에 기초하여 제3 전압신호를 제공할 수 있다. 제4 보상기는 상기 제1 클럭신호, 상기 제2 클럭신호, 상기 제2 전압 및 커먼모드 전압에 기초하여 제4 전압신호를 제공할 수 있다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 전체 아날로그-디지털 변환장치는 전압 발생기, 기준전압 발생기 및 AD 변환기 코어를 포함할 수 있다. 전압 발생기는 제1 클럭신호 및 제2 클럭신호에 기초하여 복수의 스위치들을 제어하여 일정한 시간간격에 해당하는 제1 시간간격마다 복수의 BJT 트랜지스터들 중 제1 OP-앰프의 제1 입력노드 및 제2 입력노드에 연결되는 노드 트랜지스터들을 결정하고, 상기 복수의 BJT 트랜지스터들 중 상기 노드 트랜지스터들을 제외한 전압제공 트랜지스터들의 에미터 노드 전압에 상응하는 제1 전압, 제2 전압 및 제3 전압을 제공할 수 있다. 기준전압 발생기는 상기 제1 전압, 상기 제2 전압, 상기 제3 전압에 기초하여 생성되는 제1 입력신호들 및 제2 입력신호들을 동시에 입력하되 일정한 시간간격에 해당하는 제2 시간간격마다 제1 입력기 및 제2 입력기에 번갈아 입력하여 보상된 기준전압을 제공할 수 있다. AD 변환기는 상기 기준전압에 기초하여 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 전압 발생기는 제1 전압 제공기 및 제2 전압 제공기를 포함할 수 있다. 제1 전압 제공기는 상기 제1 시간간격마다 상기 제1 입력노드 및 상기 제2 입력노드에 연결되는 노드 트랜지스터들을 결정하고, 상기 제1 전압 및 제2 전압을 제공할 수 있다. 제2 전압 제공기는 상기 제1 클럭신호, 제1 기준전압 및 제2 기준전압에 기초하여 제3 전압을 제공할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기준전압은 상기 제1 기준전압 및 상기 제2 기준전압의 차일 수 있다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 기준전압 생성장치의 동작방법에서는, 전압 발생기가 제1 클럭신호 및 제2 클럭신호에 기초하여 복수의 스위치들을 제어하여 일정한 시간간격에 해당하는 제1 시간간격마다 복수의 BJT 트랜지스터들 중 제1 OP-앰프의 제1 입력노드 및 제2 입력노드에 연결되는 노드 트랜지스터들을 결정하고, 상기 복수의 BJT 트랜지스터들 중 상기 노드 트랜지스터들을 제외한 전압제공 트랜지스터들의 에미터 노드 전압에 상응하는 제1 전압, 제2 전압 및 제3 전압을 제공할 수 있다. 기준전압 발생기가 상기 제1 전압, 상기 제2 전압, 상기 제3 전압에 기초하여 생성되는 제1 입력신호들 및 제2 입력신호들을 동시에 입력하되 일정한 시간간격에 해당하는 제2 시간간격마다 제1 입력기 및 제2 입력기에 번갈아 입력하여 보상된 기준전압을 제공할 수 있다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 아날로그-디지털 변환장치의 동작방법에서는, 전압 발생기가 제1 클럭신호 및 제2 클럭신호에 기초하여 복수의 스위치들을 제어하여 일정한 시간간격에 해당하는 제1 시간간격마다 복수의 BJT 트랜지스터들 중 제1 OP-앰프의 제1 입력노드 및 제2 입력노드에 연결되는 노드 트랜지스터들을 결정하고, 상기 복수의 BJT 트랜지스터들 중 상기 노드 트랜지스터들을 제외한 전압제공 트랜지스터들의 에미터 노드 전압에 상응하는 제1 전압, 제2 전압 및 제3 전압을 제공할 수 있다. 기준전압 발생기가 상기 제1 전압, 상기 제2 전압, 상기 제3 전압에 기초하여 생성되는 제1 입력신호들 및 제2 입력신호들을 동시에 입력하되 일정한 시간간격에 해당하는 제2 시간간격마다 제1 입력기 및 제2 입력기에 번갈아 입력하여 보상된 기준전압을 제공할 수 있다. AD 변환기가 상기 기준전압에 기초하여 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따른 기준전압 생성장치는 제1 클럭신호 및 제2 클럭신호에 기초하여 생성되는 스위치 제어신호에 따라 전압발생기에 포함되는 복수의 스위치들을 제어하고, 일정한 시간간격마다 복수의 BJT 트랜지스터들 중 전압제공 트랜지스터를 번갈아 선택하여 제1 전압, 제2 전압 및 제3 전압을 제공함으로써 복수의 트랜지스터들 각각의 특성값에 따른 제1 전압, 제2 전압 및 제3 전압의 오차를 평균화하여 감소시킬 수 있다.
본 발명에 따른 기준전압 생성장치는 제1 전압, 제2 전압, 제3 전압에 기초하여 생성되는 제1 입력신호들 및 제2 입력신호들을 동시에 입력하되 일정한 시간간격마다 제1 입력기 및 제2 입력기에 번갈아 입력함으로써 기준전압 발생기에 포함되는 캐패시터의 부정합에 의해 발생하는 기준전압의 오차를 감소시킬 수 있다.
이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 기준전압 생성장치를 나타내는 도면이다.
도 2 및 3은 도 1의 기준전압 생성장치의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4는 도 1의 기준전압 생성장치에 포함되는 전압 발생기의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1의 기준전압 생성장치에 포함되는 기준전압 발생기를 나타내는 도면이다.
도 6 및 7은 도 5의 기준전압 발생기의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8은 도 1의 기준전압 생성장치에 포함되는 기준전압 발생기의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8의 기준전압 발생기에 포함되는 스위치 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 아날로그-디지털 변환장치를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 기준전압 생성장치의 동작방법을 나타내는 순서도이다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 아날로그-디지털 변환장치의 동작방법을 나타내는 순서도이다.
본 명세서에서 각 도면의 구성 요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하는 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부되는 도면을 참고하여 상기 문제점을 해결하기 위해 고안된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 기준전압 생성장치를 나타내는 도면이고, 도 2 및 3은 도 1의 기준전압 생성장치의 동작을 설명하기 위한 도면들이고, 도 4는 도 1의 기준전압 생성장치에 포함되는 전압 발생기의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기준전압 생성장치(10)는 전압 발생기(100) 및 기준전압 발생기(300)를 포함할 수 있다. 전압 발생기(100)는 제1 클럭신호(CK1) 및 제2 클럭신호(CK2)에 기초하여 복수의 스위치들을 제어하여 일정한 시간간격에 해당하는 제1 시간간격(TP1)마다 복수의 BJT 트랜지스터들 중 제1 OP-앰프(A1)의 제1 입력노드(IN1) 및 제2 입력노드(IN2)에 연결되는 노드 트랜지스터들을 결정할 수 있다.
예를 들어, 제2 클럭신호(CK2)는 제1 클럭신호(CK1)를 반전한 신호일 수 있다. 제1 시간간격(TP1)은 제1 시간(T1) 및 제2 시간(T2) 사이의 시간간격일 수 있다. 복수의 BJT 트랜지스터들은 제1 내지 제5 트랜지스터(Q1 내지 Q5)를 포함할 수 있다. 복수의 스위치들은 제1 클럭신호(CK1) 및 제2 클럭신호(CK2)에 기초하여 생성되는 스위치 제어신호(SW)에 따라 제어될 수 있다. 제1 시간(T1) 이후 제2 시간(T2)까지의 제1 시간간격(TP1)동안, 스위치 제어신호(SW)에 기초하여 제4 트랜지스터(Q4)는 제1 입력노드(IN1)에 연결될 수 있고, 제5트랜지스터(Q5)는 제2 입력노드(IN2)에 연결될 수 있다. 이 경우, 노드 트랜지스터들은 제4 트랜지스터(Q4) 및 제5트랜지스터(Q5)일 수 있다.
복수의 BJT 트랜지스터들 중 노드 트랜지스터들을 제외한 전압제공 트랜지스터들의 에미터 노드 전압에 상응하는 제1 전압(VEB1), 제2 전압(VEB2) 및 제3 전압(VEB3)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 제1 시간(T1) 이후 제2 시간(T2)까지의 제1 시간간격(TP1)동안, 노드 트랜지스터들은 제4 트랜지스터(Q4) 및 제5트랜지스터(Q5)일 수 있다. 노드 트랜지스터들이 제4 트랜지스터(Q4) 및 제5트랜지스터(Q5)인 경우, 복수의 BJT 트랜지스터들 중 노드 트랜지스터들을 제외한 전압제공 트랜지스터들은 제1 트랜지스터(Q1), 제2 트랜지스터(Q2) 및 제3 트랜지스터(Q3)일 수 있다. 이 경우, 제1 트랜지스터(Q1)의 에미터 노드의 전압은 제1 전압(VEB1)일 수 있고, 제2 트랜지스터(Q2)의 에미터 노드의 전압은 제2 전압(VEB2)일 수 있고, 제3 트랜지스터(Q3)의 에미터 노드의 전압은 제3 전압(VEB3)일 수 있다.
이후, 제2 시간(T2)으로부터 제3 시간(T3)까지의 제1 시간간격(TP1)동안, 스위치 제어신호(SW)에 기초하여 제1 트랜지스터(Q1)는 제1 입력노드(IN1)에 연결될 수 있고, 제2 트랜지스터(Q2)는 제2 입력노드(IN2)에 연결될 수 있다. 이 경우, 노드 트랜지스터들은 제1 트랜지스터(Q1) 및 제2 트랜지스터(Q2)일 수 있다. 노드 트랜지스터들이 제1 트랜지스터(Q1) 및 제2 트랜지스터(Q2)인 경우, 복수의 BJT 트랜지스터들 중 노드 트랜지스터들을 제외한 전압제공 트랜지스터들은 제3 트랜지스터(Q3), 제4 트랜지스터(Q4) 및 제5트랜지스터(Q5)일 수 있다. 이 경우, 제4 트랜지스터(Q4)의 에미터 노드의 전압은 제1 전압(VEB1)일 수 있고, 제5트랜지스터(Q5)의 에미터 노드의 전압은 제2 전압(VEB2)일 수 있고, 제3 트랜지스터(Q3)의 에미터 노드의 전압은 제3 전압(VEB3)일 수 있다.
이후, 제3 시간(T3)으로부터 제4 시간(T4)까지의 제1 시간간격(TP1)동안에도 위와 동일한 방식으로 전압제공 트랜지스터를 번갈아 가면서 선택하여 제1 전압(VEB1), 제2 전압(VEB2) 및 제3 전압(VEB3)을 제공할 수 있다. 이와 같이, 제1 전압(VEB1), 제2 전압(VEB2) 및 제3 전압(VEB3)을 복수의 BJT 트랜지스터들을 번갈아 가면서 획득하는 경우, 각 트랜지스터들 간에 발생하는 제1 전압(VEB1), 제2 전압(VEB2) 및 제3 전압(VEB3)의 오차를 Averaging하는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 기준전압 생성장치(10)는 제1 클럭신호(CK1) 및 제2 클럭신호(CK2)에 기초하여 생성되는 스위치 제어신호(SW)에 따라 전압 발생기(100)에 포함되는 복수의 스위치들을 제어하고, 일정한 시간간격마다 복수의 BJT 트랜지스터들 중 전압제공 트랜지스터를 번갈아 선택하여 제1 전압(VEB1), 제2 전압(VEB2) 및 제3 전압(VEB3)을 제공함으로써 복수의 트랜지스터들 각각의 특성값에 따른 제1 전압(VEB1), 제2 전압(VEB2) 및 제3 전압(VEB3)의 오차를 감소시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 전압 발생기(100)는 제1 전압 제공기(110) 및 제2 전압 제공기(120)를 포함할 수 있다. 제1 전압 제공기(110)는 제1 시간간격(TP1)마다 제1 입력노드(IN1) 및 제2 입력노드(IN2)에 연결되는 노드 트랜지스터들을 결정하고, 제1 전압(VEB1) 및 제2 전압(VEB2)을 제공할 수 있다. 제2 전압 제공기(120)는 제1 클럭신호(CK1), 제1 기준전압(VREF1) 및 제2 기준전압(VREF2)에 기초하여 제3 전압(VEB3)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 제1 전압 제공기(110)에 포함되는 트랜지스터들은 제1 트랜지스터(Q1), 제2 트랜지스터(Q2), 제4 트랜지스터(Q4) 및 제5트랜지스터(Q5)일 수 있고, 제2 전압 제공기(120)에 포함되는 트랜지스터는 제3 트랜지스터(Q3)일 수 있다. 제1 전압 제공기(110)에 포함되는 제1 트랜지스터(Q1), 제2 트랜지스터(Q2), 제4 트랜지스터(Q4) 및 제5트랜지스터(Q5)는 번갈아 가면서 제1 입력노드(IN1) 및 제2 입력노드(IN2)에 연결되면서 제1 전압(VEB1) 및 제2 전압(VEB2)을 제공할 수 있다. 제2 전압 제공기(120)에 포함되는 제3 트랜지스터(Q3)는 제1 클럭신호(CK1)에 기초하여 제17 스위치(S17) 및 제18 스위치(S18)가 턴-오프되는 경우, 제3 전압(VEB3)을 제공할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 노드 트랜지스터들, 제1 전압(VEB1)이 제공되는 전압제공 트랜지스터 및 제2 전압(VEB2)이 제공되는 전압제공 트랜지스터 각각의 베이스 노드는 스위치 제어신호(SW)에 기초하여 저항(R/4)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 노드 트랜지스터들은 제4 트랜지스터(Q4) 및 제5트랜지스터(Q5)일 수 있고, 전압제공 트랜지스터들은 제1 트랜지스터(Q1) 및 제2 트랜지스터(Q2)일 수 있다. 제4 트랜지스터(Q4)는 스위치 제어신호(SW)에 기초하여 제13 스위치(S13)가 턴오프되는 경우, 저항(R/4)과 연결될 수 있고, 제5트랜지스터(Q5)는 스위치 제어신호(SW)에 기초하여 제14 스위치(S14)가 턴오프되는 경우, 저항(R/4)과 연결될 수 있고, 제1 트랜지스터(Q1)는 스위치 제어신호(SW)에 기초하여 제15 스위치(S15)가 턴오프되는 경우, 저항(R/4)과 연결될 수 있고, 제2 트랜지스터(Q2)는 스위치 제어신호(SW)에 기초하여 제16 스위치(S16)가 턴오프되는 경우, 저항(R/4)과 연결될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제2 입력노드(IN2)와 연결되는 노드 트랜지스터에 상응하는 스위치 제어신호(SW)는 제2 클럭신호(CK2)일 수 있다. 예를 들어, 제2 입력노드(IN2)와 연결되는 노드 트랜지스터는 제5트랜지스터(Q5)일 수 있다. 이 경우, 제14 스위치(S14)는 제2 클럭신호(CK2)에 기초하여 턴오프될 수 있다. 제14 스위치(S14)가 턴오프되는 경우, 제5트랜지스터(Q5)는 저항(R/4)과 연결될 수 있다. 제5트랜지스터(Q5)와 연결되는 저항(R/4)은 아래 [수학식 1]과 같이 β-compenstation을 위해서 사용될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112019118764113-pat00001
여기서, VEB2_Ф1은 제1 클럭신호(CK1)가 로직하이인 경우에서의 제2 전압(VEB2)을 나타내고, VEB1_Ф1은 제1 클럭신호(CK1)가 로직하이인 경우에서의 제1 전압(VEB1)을 나타내고, β는 트랜지스터의 베타값을 나타낼 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제2 클럭신호(CK2)에 기초하여 제2 입력노드(IN2)와 연결되는 노드 트랜지스터의 베이스 노드가 저항(R/4)과 연결되는 경우, 제1 입력노드(IN1)와 연결되는 노드 트랜지스터의 베이스 노드는 접지(VSS)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2 입력노드(IN2)와 연결되는 노드 트랜지스터는 제5트랜지스터(Q5)일 수 있고, 제1 입력노드(IN1)와 연결되는 노드 트랜지스터는 제4 트랜지스터(Q4)일 수 있다. 이 경우, 스위치 제어신호(SW)에 기초하여 제14 스위치(S14)는 턴오프될 수 있고, 제13 스위치(S13)는 턴온될 수 있다. 제14 스위치(S14)는 턴오프되고, 제13 스위치(S13)는 턴온되는 경우, 제5트랜지스터(Q5)의 베이스 노드는 저항(R/4)과 연결될 수 있고, 제4 트랜지스터(Q4)의 베이스 노드는 접지(VSS)와 연결될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제2 클럭신호(CK2)에 기초하여 제2 입력노드(IN2)와 연결되는 노드 트랜지스터의 베이스 노드가 저항(R/4)과 연결되는 경우, 제1 전압(VEB1)이 제공되는 전압제공 트랜지스터의 베이스 노드 및 제2 전압(VEB2)이 제공되는 전압제공 트랜지스터의 베이스 노드는 접지(VSS)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2 입력노드(IN2)와 연결되는 노드 트랜지스터는 제5트랜지스터(Q5)일 수 있고, 전압제공 트랜지스터는 제1 트랜지스터(Q1) 및 제2 트랜지스터(Q2)일 수 있다. 이 경우, 스위치 제어신호(SW)에 기초하여 제14 스위치(S14)는 턴오프될 수 있고, 제15 스위치(S15) 및 제16 스위치(S16)는 턴온될 수 있다. 제14 스위치(S14)는 턴오프되고, 제15 스위치(S15) 및 제16 스위치(S16)는 턴온되는 경우, 제5트랜지스터(Q5)의 베이스 노드는 저항(R/4)과 연결될 수 있고, 제1 트랜지스터(Q1) 및 제2 트랜지스터(Q2)의 베이스 노드는 접지(VSS)와 연결될 수 있다.
도 5는 도 1의 기준전압 생성장치에 포함되는 기준전압 발생기를 나타내는 도면이고, 도 6 및 7은 도 5의 기준전압 발생기의 동작을 설명하기 위한 도면들이고, 도 8은 도 1의 기준전압 생성장치에 포함되는 기준전압 발생기의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 9는 도 8의 기준전압 발생기에 포함되는 스위치 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 9을 참조하면, 기준전압 발생기(300)는 제1 전압(VEB1), 제2 전압(VEB2), 제3 전압(VEB3)에 기초하여 생성되는 제1 입력신호들 및 제2 입력신호들을 동시에 입력하되 일정한 시간간격에 해당하는 제2 시간간격(TP2)마다 제1 입력기(310) 및 제2 입력기(360)에 번갈아 입력하여 보상된 기준전압(VREF)을 제공할 수 있다.
예를 들어, 제1 입력신호들은 제1 전압(VEB1), 제2 전압(VEB2), 제3 전압(VEB3) 및 커먼모드 전압(VCM)을 포함할 수 있다. 제2 입력신호들은 제1 전압(VEB1), 제2 전압(VEB2), 커먼모드 전압(VCM) 및 접지전압(VSS)을 포함할 수 있다. 제2 시간간격(TP2)은 제1 시간(T1) 및 제2 시간(T2) 사이의 시간간격일 수 있다. 제1 시간(T1)부터 제2 시간(T2)까지의 제2 시간간격(TP2)동안, 제1 입력기(310)의 제1 노드(N1_1)에는 제1 입력신호들 중 제2 전압(VEB2)이 제공될 수 있고, 제1 입력기(310)의 제2 노드(N1_2)에는 제1 입력신호들 중 커먼모드 전압(VCM)이 제공될 수 있고, 제1 입력기(310)의 제3 노드(N1_3)에는 제1 입력신호들 중 제3 전압(VEB3)이 제공될 수 있고, 제1 입력기(310)의 제4 노드(N1_4)에는 제1 입력신호들 중 제1 전압(VEB1)이 제공될 수 있고, 제1 입력기(310)의 제5 노드(N1_5)에는 제1 입력신호들 중 제2 전압(VEB2)이 제공될 수 있다.
또한, 제1 시간(T1)부터 제2 시간(T2)까지의 제2 시간간격(TP2)동안, 제2 입력기(360)의 제1 노드(N2_1)에는 제2 입력신호들 중 제1 전압(VEB1)이 제공될 수 있고, 제2 입력기(360)의 제2 노드(N2_2)에는 제2 입력신호들 중 제2 전압(VEB2)이 제공될 수 있고, 제2 입력기(360)의 제3 노드(N2_3)에는 제2 입력신호들 중 제2 전압(VEB2)이 제공될 수 있고, 제2 입력기(360)의 제4 노드(N2_4)에는 제2 입력신호들 중 커먼모드 전압(VCM)이 제공될 수 있고, 제2 입력기(360)의 제5 노드(N2_5)에는 제1 입력신호들 중 접지전압(VSS)이 제공될 수 있다.
이후, 제2 시간(T2)부터 제3 시간(T3)까지의 제2 시간간격(TP2)동안, 제1 입력기(310)의 제1 노드(N1_1)에는 제2 입력신호들 중 접지전압(VSS)이 제공될 수 있고, 제1 입력기(310)의 제2 노드(N1_2)에는 제2 입력신호들 중 커먼모드 전압(VCM)이 제공될 수 있고, 제1 입력기(310)의 제3 노드(N1_3)에는 제2 입력신호들 중 제2 전압(VEB2)이 제공될 수 있고, 제1 입력기(310)의 제4 노드(N1_4)에는 제2 입력신호들 중 제2 전압(VEB2)이 제공될 수 있고, 제1 입력기(310)의 제5 노드(N1_5)에는 제2 입력신호들 중 제1 전압(VEB1)이 제공될 수 있다.
또한, 제2 시간(T2)부터 제3 시간(T3)까지의 제2 시간간격(TP2)동안, 제2 입력기(360)의 제1 노드(N2_1)에는 제1 입력신호들 중 제2 전압(VEB2)이 제공될 수 있고, 제2 입력기(360)의 제2 노드(N2_2)에는 제1 입력신호들 중 제1 전압(VEB1)이 제공될 수 있고, 제2 입력기(360)의 제3 노드(N2_3)에는 제1 입력신호들 중 제3 전압(VEB3)이 제공될 수 있고, 제2 입력기(360)의 제4 노드(N2_4)에는 제1 입력신호들 중 커먼모드 전압(VCM)이 제공될 수 있고, 제2 입력기(360)의 제5 노드(N2_5)에는 제1 입력신호들 중 제2 전압(VEB2)이 제공될 수 있다.
이후, 제3 시간(T3)부터 제4 시간(T4)까지의 제2 시간간격(TP2)동안에도 위와 동일한 방식으로 제1 입력신호들 및 제2 입력신호들을 제1 입력기(310) 및 제2 입력기(360)에 번갈아 입력하여 보상된 기준전압(VREF)을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 기준전압 생성장치(10)는 제1 전압(VEB1), 제2 전압(VEB2), 제3 전압(VEB3)에 기초하여 생성되는 제1 입력신호들 및 제2 입력신호들을 동시에 입력하되 일정한 시간간격마다 제1 입력기(310) 및 제2 입력기(360)에 번갈아 입력함으로써 기준전압 발생기(300)에 포함되는 캐패시터의 부정합에 의해 발생하는 기준전압(VREF)의 오차를 감소시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 기준전압 발생기(300)는 제1 입력기(310), 제2 입력기(360), 제1 보상 입력기(330), 제2 보상 입력기(380) 및 제2 OP-앰프(350)를 포함할 수 있다. 제1 입력기(310) 및 제2 입력기(360)는 제1 입력신호들 및 제2 입력신호들을 동시에 수신하되 제2 시간간격(TP2)마다 번갈아 수신할 수 있다. 제1 보상 입력기(330)는 제1 입력기(310)로부터 제공되는 신호들을 스위칭하여 제1 보상 입력신호(CIS1)를 제공할 수 있다. 제2 보상 입력기(380)는 제2 입력기(360)로부터 제공되는 신호들을 스위칭하여 제2 보상 입력신호(CIS2)를 제공할 수 있다. 제2 OP-앰프(350)는 제1 보상 입력신호(CIS1) 및 제2 보상 입력신호(CIS2)에 기초하여 제1 기준전압(VREF1) 및 제2 기준전압(VREF2)을 제공할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1 보상 입력기(330)는 제1 보상기(331) 및 제2 보상기(332)를 포함할 수 있다. 제1 보상기(331)는 제1 클럭신호(CK1), 제2 클럭신호(CK2), 제1 전압(VEB1) 및 제2 전압(VEB2)에 기초하여 제1 전압신호를 제공할 수 있다. 예를 들어, 제1 보상기(331)에 제공되는 인에이블 신호가 로직하이이고, 제1 클럭신호(CK1)가 로직하이인 경우, 스위치는 제2 전압(VEB2)과 연결될 수 있고, 제1 보상기(331)에 제공되는 인에이블 신호가 로직하이이고, 제2 클럭신호(CK2)가 로직하이인 경우, 스위치는 제1 전압(VEB1)과 연결될 수 있고, 인에이블 신호가 로직로우인 경우, 스위치는 커먼모드 전압(VCM)과 연결될 수 있다.
제2 보상기(332)는 제1 클럭신호(CK1), 제2 클럭신호(CK2), 제3 전압(VEB3) 및 커먼모드 전압(VCM)에 기초하여 제2 전압신호를 제공할 수 있다. 제2 보상기(332) 또한 제1 보상기(331)와 동일한 방식으로 동작할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제2 보상 입력기(380)는 제3 보상기(381) 및 제4 보상기(382)를 포함할 수 있다. 제3 보상기(381)는 제1 클럭신호(CK1), 제2 클럭신호(CK2), 제1 전압(VEB1) 및 제2 전압(VEB2)에 기초하여 제3 전압신호를 제공할 수 있다. 예를 들어, 제3 보상기(381)에 제공되는 인에이블 신호가 로직하이이고, 제1 클럭신호(CK1)가 로직하이인 경우, 스위치는 제1 전압(VEB1)과 연결될 수 있고, 제3 보상기(381)에 제공되는 인에이블 신호가 로직하이이고, 제2 클럭신호(CK2)가 로직하이인 경우, 스위치는 제2 전압(VEB2)과 연결될 수 있고, 인에이블 신호가 로직로우인 경우, 스위치는 커먼모드 전압(VCM)과 연결될 수 있다.
제4 보상기(382)는 제1 클럭신호(CK1), 제2 클럭신호(CK2), 제2 전압(VEB2) 및 커먼모드 전압(VCM)에 기초하여 제4 전압신호를 제공할 수 있다. 제4 보상기(382) 또한 제1 보상기(331)와 동일한 방식으로 동작할 수 있다.
본 발명에 따른 기준전압 생성장치(10)는 제1 전압(VEB1), 제2 전압(VEB2), 제3 전압(VEB3)에 기초하여 생성되는 제1 입력신호들 및 제2 입력신호들을 동시에 입력하되 일정한 시간간격마다 제1 입력기(310) 및 제2 입력기(360)에 번갈아 입력함으로써 기준전압 발생기(300)에 포함되는 캐패시터의 부정합에 의해 발생하는 기준전압(VREF)의 오차를 감소시킬 수 있다.
기준전압(VREF)에 대한 보정은 아래의 [수학식 2]와 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112019118764113-pat00002
여기서, VREFP는 제1 기준전압(VREF1), VREFN은 제2 기준전압(VREF2), VEB1_Ф1은 제1 클럭신호(CK1)가 로직하이인 경우에서의 제1 전압(VEB1), VEB2_Ф1은 제1 클럭신호(CK1)가 로직하이인 경우에서의 제2 전압(VEB2), VEB1_Ф2은 제2 클럭신호(CK2)가 로직하이인 경우에서의 제1 전압(VEB1), VEB2_Ф2은 제2 클럭신호(CK2)가 로직하이인 경우에서의 제2 전압(VEB2), VEB3_Ф2은 제2 클럭신호(CK2)가 로직하이인 경우에서의 제3 전압(VEB3)을 나타낼 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 아날로그-디지털 변환장치를 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전체 아날로그-디지털 변환장치는 전압 발생기(100), 기준전압 발생기(300) 및 AD 변환기 코어(500)를 포함할 수 있다. AD 변환기(500)는 시그마-델타 ADC(13) 및 데시메이션 필터(17)를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 아날로그-디지털 변환장치(20)에는 Nyquist AD 변환기도 사용될 수 있다.
전압 발생기(100)는 제1 클럭신호(CK1) 및 제2 클럭신호(CK2)에 기초하여 복수의 스위치들을 제어하여 일정한 시간간격에 해당하는 제1 시간간격(TP1)마다 복수의 BJT 트랜지스터들 중 제1 OP-앰프(A1)의 제1 입력노드(IN1) 및 제2 입력노드(IN2)에 연결되는 노드 트랜지스터들을 결정하고, 복수의 BJT 트랜지스터들 중 노드 트랜지스터들을 제외한 전압제공 트랜지스터들의 에미터 노드 전압에 상응하는 제1 전압(VEB1), 제2 전압(VEB2) 및 제3 전압(VEB3)을 제공할 수 있다. 기준전압 발생기(300)는 제1 전압(VEB1), 제2 전압(VEB2), 제3 전압(VEB3)에 기초하여 생성되는 제1 입력신호들 및 제2 입력신호들을 일정한 시간간격에 해당하는 제2 시간간격(TP2)마다 제1 입력기(310) 및 제2 입력기(360)에 동시에 입력하되 번갈아 입력하여 보상된 기준전압(VREF)을 제공할 수 있다.
AD 변환기(500)는 기준전압(VREF)에 기초하여 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 예를 들어, AD 변환기(500)에 포함되는 시그마-델타 ADC(13)는 기준전압(VREF)에 기초하여 아날로그 신호(AS)를 오버샘플링하여 시그마-델타 출력신호(ADO)를 제공할 수 있다. 데시메이션 필터(17)는 시그마-델타 출력신호(ADO)에 기초하여 디지털 데이터(DOUT)를 제공할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 전압 발생기(100)는 제1 전압 제공기(110) 및 제2 전압 제공기(120)를 포함할 수 있다. 제1 전압 제공기(110)는 제1 시간간격(TP1)마다 제1 입력노드(IN1) 및 제2 입력노드(IN2)에 연결되는 노드 트랜지스터들을 결정하고, 제1 전압(VEB1) 및 제2 전압(VEB2)을 제공할 수 있다. 제2 전압 제공기(120)는 제1 클럭신호(CK1), 제1 기준전압(VREF1) 및 제2 기준전압(VREF2)에 기초하여 제3 전압(VEB3)을 제공할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 기준전압(VREF)은 제1 기준전압(VREF1) 및 제2 기준전압(VREF2)의 차일 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 기준전압 생성장치의 동작방법을 나타내는 순서도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기준전압 생성장치(10)의 동작방법에서는, 전압 발생기(100)가 제1 클럭신호(CK1) 및 제2 클럭신호(CK2)에 기초하여 복수의 스위치들을 제어하여 일정한 시간간격에 해당하는 제1 시간간격(TP1)마다 복수의 BJT 트랜지스터들 중 제1 OP-앰프(A1)의 제1 입력노드(IN1) 및 제2 입력노드(IN2)에 연결되는 노드 트랜지스터들을 결정하고, 복수의 BJT 트랜지스터들 중 노드 트랜지스터들을 제외한 전압제공 트랜지스터들의 에미터 노드 전압에 상응하는 제1 전압(VEB1), 제2 전압(VEB2) 및 제3 전압(VEB3)을 제공할 수 있다(S100). 기준전압 발생기(300)가 제1 전압(VEB1), 제2 전압(VEB2), 제3 전압(VEB3)에 기초하여 생성되는 제1 입력신호들 및 제2 입력신호들을 일정한 시간간격에 해당하는 제2 시간간격(TP2)마다 제1 입력기(310) 및 제2 입력기(360)에 동시에 입력하되 번갈아 입력하여 보상된 기준전압(VREF)을 제공할 수 있다(S200).
본 발명에 따른 기준전압 생성장치(10)는 제1 클럭신호(CK1) 및 제2 클럭신호(CK2)에 기초하여 생성되는 제어신호에 따라 전압발생기에 포함되는 복수의 스위치들을 제어하고, 일정한 시간간격마다 복수의 BJT 트랜지스터들 중 전압제공 트랜지스터를 번갈아 선택하여 제1 전압(VEB1), 제2 전압(VEB2) 및 제3 전압(VEB3)을 제공함으로써 복수의 트랜지스터들 각각의 특성값에 따른 제1 전압(VEB1), 제2 전압(VEB2) 및 제3 전압(VEB3)의 오차를 감소시킬 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 아날로그-디지털 변환장치의 동작방법을 나타내는 순서도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 아날로그-디지털 변환장치의 동작방법에서는, 전압 발생기(100)가 제1 클럭신호(CK1) 및 제2 클럭신호(CK2)에 기초하여 복수의 스위치들을 제어하여 일정한 시간간격에 해당하는 제1 시간간격(TP1)마다 복수의 BJT 트랜지스터들 중 제1 OP-앰프(A1)의 제1 입력노드(IN1) 및 제2 입력노드(IN2)에 연결되는 노드 트랜지스터들을 결정하고, 복수의 BJT 트랜지스터들 중 노드 트랜지스터들을 제외한 전압제공 트랜지스터들의 에미터 노드 전압에 상응하는 제1 전압(VEB1), 제2 전압(VEB2) 및 제3 전압(VEB3)을 제공할 수 있다(S100). 기준전압 발생기(300)가 제1 전압(VEB1), 제2 전압(VEB2), 제3 전압(VEB3)에 기초하여 생성되는 제1 입력신호들 및 제2 입력신호들을 일정한 시간간격에 해당하는 제2 시간간격(TP2)마다 제1 입력기(310) 및 제2 입력기(360)에 동시에 입력하되 번갈아 입력하여 보상된 기준전압(VREF)을 제공할 수 있다(S200). AD 변환기(500)가 기준전압(VREF)에 기초하여 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다(S300).
본 발명에 따른 기준전압 생성장치(10)는 제1 전압(VEB1), 제2 전압(VEB2), 제3 전압(VEB3)에 기초하여 생성되는 제1 입력신호들 및 제2 입력신호들을 동시에 입력하되 일정한 시간간격마다 제1 입력기(310) 및 제2 입력기(360)에 번갈아 입력함으로써 기준전압 발생기(300)에 포함되는 캐패시터의 부정합에 의해 발생하는 기준전압(VREF)의 오차를 감소시킬 수 있다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
10: 기준전압 생성장치 20: 아날로그-디지털 변환장치
100: 전압 발생기 300: 기준전압 발생기
110: 제1 전압 제공기 120: 제2 전압 제공기
310: 제1 입력기 330: 제1 보상 입력기
360: 제2 입력기 380: 제2 보상 입력기

Claims (14)

  1. 제1 클럭신호 및 제2 클럭신호에 기초하여 복수의 스위치들을 제어하여 일정한 시간간격에 해당하는 제1 시간간격마다 복수의 BJT 트랜지스터들 중 제1 OP-앰프의 제1 입력노드 및 제2 입력노드에 연결되는 노드 트랜지스터들을 결정하고, 상기 복수의 BJT 트랜지스터들 중 상기 노드 트랜지스터들을 제외한 전압제공 트랜지스터들의 에미터 노드 전압에 상응하는 제1 전압, 제2 전압 및 제3 전압을 제공하는 전압 발생기; 및
    상기 제1 전압, 상기 제2 전압, 상기 제3 전압에 기초하여 생성되는 제1 입력신호들 및 제2 입력신호들을 동시에 입력하되 일정한 시간간격에 해당하는 제2 시간간격마다 제1 입력기 및 제2 입력기에 번갈아 입력하여 보상된 기준전압을 제공하는 기준전압 발생기를 포함하는 기준전압 생성장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전압 발생기는,
    상기 제1 시간간격마다 상기 제1 입력노드 및 상기 제2 입력노드에 연결되는 노드 트랜지스터들을 결정하고, 상기 제1 전압 및 제2 전압을 제공하는 제1 전압 제공기; 및
    상기 제1 클럭신호, 상기 기준전압 발생기로부터 생성되는 제1 기준전압 및 제2 기준전압에 기초하여 제3 전압을 제공하는 제2 전압 제공기를 포함하는 기준전압 생성장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 노드 트랜지스터들, 상기 제1 전압이 제공되는 전압제공 트랜지스터 및 상기 제2 전압이 제공되는 전압제공 트랜지스터 각각의 베이스 노드는 스위치 제어신호에 기초하여 저항과 연결되는 것을 특징으로 하는 기준전압 생성장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 입력노드와 연결되는 상기 노드 트랜지스터의 베이스와 접지 사이를 연결하는 스위치를 제어하는 상기 스위치 제어신호는 상기 제2 클럭신호인 것을 특징으로 하는 기준전압 생성장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 클럭신호에 기초하여 상기 제2 입력노드와 연결되는 상기 노드 트랜지스터의 베이스 노드가 저항과 연결되는 경우,
    상기 제1 입력노드와 연결되는 상기 노드 트랜지스터의 베이스 노드는 접지와 연결되는 것을 특징으로 하는 기준전압 생성장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2 클럭신호에 기초하여 상기 제2 입력노드와 연결되는 상기 노드 트랜지스터의 베이스 노드가 저항과 연결되는 경우,
    상기 제1 전압이 제공되는 상기 전압제공 트랜지스터의 베이스 노드 및 상기 제2 전압이 제공되는 상기 전압제공 트랜지스터의 베이스 노드는 접지와 연결되는 것을 특징으로 하는 기준전압 생성장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기준전압 발생기는,
    상기 제1 입력신호들 및 상기 제2 입력신호들을 동시에 수신하되 상기 제2 시간간격마다 번갈아 수신하는 상기 제1 입력기 및 상기 제2 입력기;
    상기 제1 입력기로부터 제공되는 신호들을 스위칭하여 제1 보상 입력신호를 제공하는 제1 보상 입력기;
    상기 제2 입력기로부터 제공되는 신호들을 스위칭하여 제2 보상 입력신호를 제공하는 제2 보상 입력기; 및
    상기 제1 보상 입력신호 및 상기 제2 보상 입력신호에 기초하여 제1 기준전압 및 제2 기준전압을 제공하는 제2 OP-앰프를 포함하는 기준전압 생성장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 보상 입력기는,
    상기 제1 클럭신호, 상기 제2 클럭신호, 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압에 기초하여 제1 전압신호를 제공하는 제1 보상기; 및
    상기 제1 클럭신호, 상기 제2 클럭신호, 상기 제3 전압 및 커먼모드 전압에 기초하여 제2 전압신호를 제공하는 제2 보상기를 포함하는 것을 특징으로 하는 기준전압 생성장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제2 보상 입력기는,
    상기 제1 클럭신호, 상기 제2 클럭신호, 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압에 기초하여 제3 전압신호를 제공하는 제3 보상기; 및
    상기 제1 클럭신호, 상기 제2 클럭신호, 상기 제2 전압 및 커먼모드 전압에 기초하여 제4 전압신호를 제공하는 제4 보상기를 포함하는 것을 특징으로 하는 기준전압 생성장치.
  10. 제1 클럭신호 및 제2 클럭신호에 기초하여 복수의 스위치들을 제어하여 일정한 시간간격에 해당하는 제1 시간간격마다 복수의 BJT 트랜지스터들 중 제1 OP-앰프의 제1 입력노드 및 제2 입력노드에 연결되는 노드 트랜지스터들을 결정하고, 상기 복수의 BJT 트랜지스터들 중 상기 노드 트랜지스터들을 제외한 전압제공 트랜지스터들의 에미터 노드 전압에 상응하는 제1 전압, 제2 전압 및 제3 전압을 제공하는 전압 발생기;
    상기 제1 전압, 상기 제2 전압, 상기 제3 전압에 기초하여 생성되는 제1 입력신호들 및 제2 입력신호들을 동시에 입력하되 일정한 시간간격에 해당하는 제2 시간간격마다 제1 입력기 및 제2 입력기에 번갈아 입력하여 보상된 기준전압을 제공하는 기준전압 발생기; 및
    상기 보상된 기준전압에 기초하여 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 AD 변환기를 포함하는 아날로그-디지털 변환장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 전압 발생기는,
    상기 제1 시간간격마다 상기 제1 입력노드 및 상기 제2 입력노드에 연결되는 노드 트랜지스터들을 결정하고, 상기 제1 전압 및 제2 전압을 제공하는 제1 전압 제공기; 및
    상기 제1 클럭신호, 상기 기준전압 발생기로부터 생성되는 제1 기준전압 및 제2 기준전압에 기초하여 제3 전압을 제공하는 제2 전압 제공기를 포함하는 아날로그-디지털 변환장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 보상된 기준전압은 상기 제1 기준전압 및 상기 제2 기준전압의 차인 것을 특징으로 하는 아날로그-디지털 변환장치.
  13. 전압 발생기가 제1 클럭신호 및 제2 클럭신호에 기초하여 복수의 스위치들을 제어하여 일정한 시간간격에 해당하는 제1 시간간격마다 복수의 BJT 트랜지스터들 중 제1 OP-앰프의 제1 입력노드 및 제2 입력노드에 연결되는 노드 트랜지스터들을 결정하고, 상기 복수의 BJT 트랜지스터들 중 상기 노드 트랜지스터들을 제외한 전압제공 트랜지스터들의 에미터 노드 전압에 상응하는 제1 전압, 제2 전압 및 제3 전압을 제공하는 단계; 및
    기준전압 발생기가 상기 제1 전압, 상기 제2 전압, 상기 제3 전압에 기초하여 생성되는 제1 입력신호들 및 제2 입력신호들을 동시에 입력하되 일정한 시간간격에 해당하는 제2 시간간격마다 제1 입력기 및 제2 입력기에 번갈아 입력하여 보상된 기준전압을 제공하는 단계를 포함하는 기준전압 생성장치의 동작방법.
  14. 전압 발생기가 제1 클럭신호 및 제2 클럭신호에 기초하여 복수의 스위치들을 제어하여 일정한 시간간격에 해당하는 제1 시간간격마다 복수의 BJT 트랜지스터들 중 제1 OP-앰프의 제1 입력노드 및 제2 입력노드에 연결되는 노드 트랜지스터들을 결정하고, 상기 복수의 BJT 트랜지스터들 중 상기 노드 트랜지스터들을 제외한 전압제공 트랜지스터들의 에미터 노드 전압에 상응하는 제1 전압, 제2 전압 및 제3 전압을 제공하는 단계;
    기준전압 발생기가 상기 제1 전압, 상기 제2 전압, 상기 제3 전압에 기초하여 생성되는 제1 입력신호들 및 제2 입력신호들을 동시에 입력하되 일정한 시간간격에 해당하는 제2 시간간격마다 제1 입력기 및 제2 입력기에 번갈아 입력하여 보상된 기준전압을 제공하는 단계; 및
    AD 변환기가 상기 보상된 기준전압에 기초하여 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계를 포함하는 아날로그-디지털 변환장치의 동작방법.
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KR101993139B1 (ko) * 2013-07-24 2019-06-27 한국전자통신연구원 연속 근사 레지스터 아날로그 디지털 컨버터 및 이를 테스트하기 위한 bist 장치의 동작 방법

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