KR102296849B1 - Mst 회로 구현을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 인식률을 개선하고 저 전류에서 동작할 수 있는 자기 스트라이프 송신(magnetic stripe transmission, MST) 회로를 제공하기 위한 것이다. 일 실시 예에 따른 자기 스트라이프 송신 장치는, 제1 전원 공급원과 제2 전원 공급원 사이에 위치하고 제1 방향으로 권선된 제1 코일과, 상기 제1 코일과 병렬로 연결되고 상기 제1 전원 공급원과 상기 제2 전원 공급원 사이에 위치하고 제2 방향으로 권선된 제2 코일과, 상기 제1 코일과 상기 제2 전원 공급원 사이에 위치하고 제1 펄스 공급원으로부터 공급되는 제1 전압 펄스에 따라 상기 제1 코일의 제1 전류를 제어하기 위한 제1 드라이버와, 상기 제2 코일과 상기 제2 전원 공급원 사이에 위치하고 제2 펄스 공급원으로부터 공급되는 제2 전압 펄스에 따라 상기 제2 코일의 제2 전류를 제어하기 위한 제2 드라이버를 포함한다.

Description

MST 회로 구현을 위한 장치 및 방법{THE APPARATUS AND METHOD FOR IMPLEMENTING THE MAGNETIC STRIPE TRANSMISSION CIRCUIT}
본 개시는 일반적으로 자기 스트라이프 데이터에 관한 것으로, 구체적으로 MST(magnetic stripe transmission) 회로를 구현하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
결재 카드 데이터 또는 다른 정보를 POS(point of sale) 단말로 송신하기 위해, 전자 장치는 MST(magnetic stripe transmission) 회로를 포함할 수 있다. MST 회로는 코일에 흐르는 전류의 크기를 제어하여 자기 스트라이프 데이터를 생성할 수 있다. MST 회로를 포함하는 전자 장치는 결재 관련 정보(예: 결재 카드 정보)가 포함된 자기 스트라이프 데이터를 생성하여 인식 가능한 거리에 위치한 POS 단말로 송신할 수 있다.
일반적으로 전자 장치에 포함된 배터리의 최대 허용 전류는 배터리 용량에 비례한다. 기존 MST 회로가 정상적으로 구동되기 위해서는 일정 수준 이상의 전류를 배터리로부터 공급 받아야 한다. 하지만, 휴대용 전자 장치의 크기가 점차 소형화 되면서, 배터리 용량이 작아지는 기술적 문제가 발생되고 그에 따라 배터리로부터 공급 되는 최대 허용 전류가 작아질 수 있다. 결과적으로 기존 MST 회로는 배터리 용량이 작은 경우 정상적인 동작이 어려울 수 있다.
자기장 Near-field는 코일에 흐르는 전류의 크기, 코일의 크기 및 인덕턴스 등에 따라 결정 된다. 하지만, 비용적 측면이나 전자 장치의 소형화 측면에서 코일에 흐르는 전류의 크기나 코일의 크기를 크게 변경하는 것은 제약이 크다. 또한 기존 MST 회로는 인덕턴스 증가 시, 전류의 증가 시간(rise time)도 같이 증가하여 POS 단말에서의 정보 인식률이 떨어지는 문제가 발생한다.
따라서 배터리 용량이 낮은 전자 장치(예: 웨어러블 전자 장치)에서 정상적으로 동작할 수 있는 저 전류 MST 구동 회로가 요구된다. 또한, 코일의 전류 크기 및 코일 크기의 변경 없이 인식률 개선하기 위한 MST 회로가 요구된다.
일 실시 예는 MST 회로를 제공한다.
다른 실시 예는 특정 파형의 코일 전류를 생성하기 위한 MST 회로를 제공한다.
또 다른 실시 예는 저 전류에서 동작하기 위한 MST 회로를 제공한다.
또 다른 실시 예는 인식률 개선을 위한 MST 회로를 제공한다.
또 다른 실시 예는 두 코일이 상호 결합된 MST 회로를 제공한다.
또 다른 실시 예는 두 코일이 상호 결합되지 않은 MST 회로를 제공한다.
또 다른 실시 예는 리플 감소를 위한 MST 회로를 제공한다.
또 다른 실시 예는 저역 통과 필터가 포함된 MST 회로를 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 명세서의 실시 예에 따른 자기 스트라이프 송신(magnetic stripe transmission, MST) 장치는, 제1 전원 공급원과 제2 전원 공급원 사이에 위치하고 제1 방향으로 권선된 제1 코일과, 상기 제1 코일과 병렬로 연결되고 상기 제1 전원 공급원과 상기 제2 전원 공급원 사이에 위치하고 제2 방향으로 권선된 제2 코일과, 상기 제1 코일과 상기 제2 전원 공급원 사이에 위치하고 제1 펄스 공급원으로부터 공급되는 제1 전압 펄스에 따라 상기 제1 코일의 제1 전류를 제어하기 위한 제1 드라이버와, 상기 제2 코일과 상기 제2 전원 공급원 사이에 위치하고 제2 펄스 공급원으로부터 공급되는 제2 전압 펄스에 따라 상기 제2 코일의 제2 전류를 제어하기 위한 제2 드라이버를 포함한다.
본 명세서의 다른 실시 예에 따른 자기 스트라이프 송신 장치의 동작 방법은, 제1 시점에서 제1 방향으로 권선된 제1 코일에 대응되는 제1 전류를 생성하는 동작과, 제2 시점에서 제2 방향으로 권선된 제2 코일에 대응되는 제2 전류를 생성하는 동작을 포함한다.
본 명세서의 실시 예에 따르면, 인식률을 개선하고 저 전류에서 동작하기 위한 MST 회로를 구현할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 MST 회로의 코일에 흐르는 전류 파형 및 POS 단말에서 측정된 전압의 파형을 나타낸다.
도 2는 본 개시 따른 MST 회로의 코일에 흐르는 전류 파형 및 POS 단말에서 측정된 전압의 파형을 나타낸다.
도 3(a)는 본 개시에 따른 MST 회로의 일부 구성을 나타낸다.
도 3(b)는 본 개시에 따른 트랜지스터의 게이트 단자에 펄스 전압이 인가된 경우 코일에 흐르는 전류 및 POS 단말에서 측정된 전압을 나타낸다.
도 4(a)는 본 개시에 따른 두 코일이 상호 결합되지 않은 MST 회로를 나타낸다.
도 4(b)는 본 개시에 따른 MST 회로 400의 코일에 흐르는 전류 파형 및 POS 단자에서 측정된 전압 파형을 나타낸다.
도 5(a)는 본 개시에 따른 두 코일이 상호 결합된 MST 회로를 나타낸다.
도 5(b)는 본 개시에 따른 MST 회로 500의 코일에 흐르는 전류 파형 및 POS 단말의 헤드에서 측정된 전압 파형을 나타낸다.
도 6(a)는 본 개시에 따른 리플(ripple) 감소를 위한 MST 회로를 나타낸다.
도 6(b)는 POS 단말의 헤드에서 측정된 전압 파형의 리플 감소 효과를 나타낸다.
도 7은 본 개시에 따른 MST 회로에 추가될 수 있는 저역 통과 필터를 나타낸다.
도 8은 본 개시에 따른 결재 정보를 송신하기 위한 전류 파형 생성동작을 나타내는 흐름도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 개시를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하 본 개시는 저 전류에서 구동 될 수 있는 자기 스트라이프 송신(magnetic stripe transmission, MST) 회로 및 상기 MST 회로의 인식률 개선과 관련된 기술에 대해 설명한다. 본 개시의 MST 회로는 MST 장치로 지칭될 수 있다.
이하 설명에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어가 사용될 수 있다.
MST 회로는 하나 이상의 코일을 포함한다. MST 회로는 코일에 흐르는 전류를 제어하여 자기장을 발생 시킬 수 있다. MST 회로는 전자 장치에 포함될 수 있다. 전자 장치는 스마트 폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 화상전화기, 전자북 리더기(e-book reader), 데스크톱 PC(desktop PC), 랩탑 PC(laptop PC), 넷북 컴퓨터(netbook computer), PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라 (camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device)(예: 전자 안경과 같은 HMD(head-mounted-device), 전자 의복, 전자 팔찌, 전자 목걸이, 전자 엑세서리(appcessory), 전자 문신, 또는 스마트 워치(smart watch) 등)중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전자 장치는 미리 저장되어 있는 결재 관련 정보를 MST 회로를 통해 발생된 자기장을 이용하여 POS 단말의 헤드에 전달할 수 있다. 즉 전자 장치는 MST 회로를 통해 결재 관련 정보를 포함하는 자기 스트라이프 데이터를 POS 단말로 송신할 수 있다.
본 발명은 저 전류에서 구동될 수 있는 MST 회로와 관련된 기술을 제공함에 그 목적이 있다. 또한 코일에 흐르는 전류의 크기 및 코일의 크기를 더 크게 변화시키지 않고 인식률을 개선시키기 위한 MST 회로를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 MST 회로의 코일에 흐르는 전류 파형 및 POS 단말의 헤드에서 측정된 전압의 파형을 나타낸다. 종래 기술에 따른 도 1의 코일 전류 파형 및 전압 파형은 단지 본 개시에 따른 도 2의 전압 및 전류 파형과 비교를 위한 목적으로 제시된 것이며, 따라서 본 개시의 제한으로 이해되어서는 안 된다.
도 1을 참고하면 기존 MST 회로의 코일에 흐르는 전류 파형 110은 그 크기가 일정하게 유지되는 구간 111, 115 및 119와 크기가 변화되는 전이(transition) 구간 113(falling edge) 및 117(rising edge)로 구분될 수 있다. MST 회로의 코일에 흐르는 전류의 크기가 변화하는 경우, POS 단말의 헤드에서는 그 크기 변화를 기초로 전압을 감지할 수 있다. 즉, MST 회로의 코일에 흐르는 전류의 크기가 변화하는 전이 구간 113 및 117에서 자기 스트라이프 데이터가 전송 될 수 있다. 구체적으로 MST 회로의 코일에 흐르는 전류의 단위 시간 동안의 변화량이 POS 단말의 헤드에서 측정된 전압과 대응될 수 있다. 즉, 전이 구간 113에서 코일에 흐르는 전류의 크기 변화 값, 즉 전류 파형을 시간으로 미분한 값은 POS 헤드에서 측정된 전압 150에 대응될 수 있다. 여기서 전압 150이 음의 값인 이유는 전이 구간 113에서 코일에 흐르는 전류의 크기가 감소하기 때문이다. 또한 전이 구간 117에서 코일에 흐르는 전류의 크기 변화 값, 즉 전류 파형을 시간으로 미분한 값은 POS 헤드에서 측정된 전압 170에 대응될 수 있다. 여기서 전압 170이 양이 값인 이유는 전이 구간 117에서 코일에 흐르는 전류 크기가 증가하기 때문이다. POS 단말은 측정된 전압 150 및 170을 기초로 결재 관련 정보를 획득할 수 있다.
여기서 POS 단말의 헤드에서 측정된 전압 150 및 170의 절대값의 크기에 주목할 필요가 있다. 이는 전압 150 및 170의 절대 값이 클수록 POS 단말은 MST 회로가 송신한 자기 스트라이프 데이터를 더 잘 인식할 수 있기 때문이다(즉, 인식 범위가 증가한다). 전압 150 및 전압 170의 절대값의 크기는 각각 전이 구간 113 및 117에서 코일 전류의 크기 변화에 비례한다. 종래 MST 회로의 코일에 흐르는 전류 파형 110의 크기가 일정하게 유지되는 구간 111, 115 및 119에서, 전류의 절대값의 크기는 전원이 공급하는 평균 전류 130의 크기와 유사함을 알 수 있다. 따라서 전이 구간 113 및 117에서 코일에 흐르는 전류 크기 변화는 평균 전류 130의 2배 정도의 범위를 벗어 날수 없다. 예를 들어 전원이 공급하는 평균 전류 130의 크기가 2 암페어인 경우, 전이 구간 동안 코일에 흐르는 전류 크기의 최대 변화량은 대략 4 암페어의 범위를 벗어날 수 없다.
전자 장치의 크기가 점차 소형화되는 추세에 있고, 그에 따라 전자 장치에 포함되는 배터리 용량은 기술적 문제로 인해 작아질 수 있다. 배터리가 공급할 수 있는 최대 전류의 크기는 배터리 용량에 비례하므로, 배터리 용량이 작아지는 경우 최대 전류의 크기는 작아 지게 된다. 도 1의 전류 파형 110을 생성하는 기존 MST 회로는 정상적으로 구동되기 위해 일정 수준 이상의 전류가 코일에 공급되어야 하므로 배터리 용량이 작은 전자 장치에서는 정상적인 동작이 불가능할 수 있다. 따라서, 전자 장치의 소형화 추세에 반영하여 저 전류에서도 동작할 수 있는 MST 회로가 요구된다.
도 2는 본 개시 따른 MST 회로의 코일에 흐르는 전류 파형 및 POS 단말에서 측정된 전압의 파형을 나타낸다. 본 개시는 도 2의 전류 파형을 생성하기 위한 MST 회로 구현에 그 목적이 있고, 상기 MST 회로는 배터리 용량이 비교적 낮은 전자 장치에서 구동 될 수 있는 특징이 있다. 또한 상기 MST 회로가 생성하는 자기 스트라이프 데이터의 인식 가능 범위는 기존 MST 회로에 비해 더 증가할 수 있다.
본 개시에 따른 MST 회로는 두 개의 코일, 즉 제1 코일 및 제2 코일을 포함할 수 있다. 도 2를 참고하면, 제1 코일에 흐르는 제1 전류 파형 210과 제2 코일에 흐르는 전류 파형 230은 일정 시간 간격을 기준으로 순차적으로 생성되고, 각각 서로 대칭된다. 제1 코일에 대응되는 제1 전류 파형과 제2 코일에 대응되는 제2 전류 파형이 서로 대칭되는 이유는 제1 코일과 제2 코일이 코어에 감긴 방향이 상이 하여 각각 제1 코일 및 제2 코일에 흐르는 전류 방향이 상이하기 때문이다. 또한 본 개시에 따른 MST 회로의 코일 전류는 제1 파형 210 및 제2 전류 파형 230을 제외한 나머지 부분에서는 0으로 일정함을 알 수 있다. 즉, MST 회로의 코일 전류는 직류 성분을 포함하지 않음을 알 수 있다. 하지만, 본 개시는 MST 회로의 코일에 0에 가까운 매우 작은 일정한 전류가 흐르는 실시 예를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 코일에 흐르는 전류를 나타내는 제1 전류 파형 210은 단위 시간 동안 전류 크기 변화가 비교적 큰 제1 전이 구간 203 및 단위 시간 동안 전류 크기 변화가 비교적 큰 제2 전이 구간 201 및 205를 포함할 수 있다. 제2 전이 구간의 단위 시간 동안 전류 크기 변화를 작게 설계한 이유는, POS 단말의 헤드에서 측정되는 전압을 작게 하기 위함이다. 이는 제2 전이 구간을 통해 측정된 전압은 잡음(noise)으로 간주될 수 있기 때문이다. 제1 전이 구간 203은 제2 전이 구간 201 및 205 사이에 위치한다. 전압 250은 MST 회로의 제1 코일에 흐르는 제1 전류 파형 210에 대응된다. 전압 250의 절대 값은 제1 파형의 제1 전이 구간에 대응되는 부분에서 비교적 큰 값을 갖고, 제2 전이구간에 대응되는 부분에서 0에 가까운 비교적 작은 값을 갖는다. 이는, 전압 250이 제1 파형 210을 시간으로 미분한 결과를 나타내기 때문이다. 자기 스트라이프 데이터는 POS 단말의 헤드에서 높은 전압을 측정하는 제1 전이 구간에서 송신될 수 있다.
또한 제2 코일에 흐르는 전류를 나타내는 제2 전류 파형 230도 제1 전류 파형과 마찬가지로 하나의 제1 전이 구간 211 및 두 개의 제2 전이 구간 209 및 213을 포함할 수 있다. 제1 전이 구간 211은 제2 전이 구간 209 및 213 사이에 위치한다. 전압 270은 MST 회로의 제2 코일에 흐르는 제2 전류 파형 230에 대응된다. 전압 270도 전압 250과 같은 특징을 갖는다. 또한 전압 250과 전압 270은 제1 전류 파형 210과 제2 전류 파형 230이 대칭되는 것처럼 상호 대칭된다.
본 개시에 따른 도 2의 전류 및 전압과 도 1의 종래 기술에 따른 전류 및 전압을 비교하면 다음과 같다.
본 개시에 따른 MST 회로의 코일 전류 크기의 전이 폭이 종래 기술에 따른 MST 회로의 코일 전류 크기의 전이 폭에 비대 더 크다. 이는 종래 기술과 달리 본 개시에 따른 MST 회로의 코일 전류는 직류 성분을 포함하지 않고 전이 구간을 제외한 나머지 구간에서 0으로 유지되기 때문이다(또는, 0에 가까운 매우 작은 값). 도 2를 참고하면 제1 전류 파형 210 및 제2 전류 파형 230의 절대 값의 최대 값은 전자 장치의 전원이 공급하는 최대 평균 전류 130보다 더 큰 것을 알 수 있다. 따라서, 제1 전이 구간 203 및 211에서 단위 시간 동안 전류 크기의 전이 폭이 종래 기술에 비해 더 클 수 있다. MST 회로의 코일 전류의 단위 시간 동안 전이 폭이 종래 기술에 비해 더 크게 측정됨에 따라, POS 단말의 헤드에서 측정되는 전압의 절대값의 최대 값 또한 종래 기술에 따른 전압의 절대값의 최대 값보다 더 크게 측정될 수 있다. 결과적으로 도 2의 전류 파형을 생성할 수 있는 MST 회로는 비교적 용량이 낮은 배터리를 포함하는 전자장치에 구동될 수 있는 이점이 있다. 또한 POS 단말의 헤드에서 측정되는 전압이 더 크므로 인식률이 개선될 수 있다.
도 3(a)는 본 개시에 따른 MST 회로의 일부 구성을 나타낸다. 회로 300은 코일 310, 트랜지스터 350 및 커패시터 370을 포함 한다. 회로 300은 전류 파형 생성부로 지칭될 수 있다. 또한 코일 및 트랜지스터는 각각 인덕터 및 드라이버로 지칭될 수 있다.
코일 310은 전자 장치에서 인덕턴스를 실현하는 구체적인 부품이고, 코어에 도선을 감을 것이다. 코일 310에 전류가 흐르면 자속이 발생한다. 코일 310은 인덕턴스를 가지므로 커패시터 370과 조합되면 특정 주파수에서 공진 특성을 나타낼 수 있다. 특히 코일 310은 코어에 감긴 방향에 따라 앞서 언급된 제1 코일 또는 제2 코일 중 하나에 대응될 수 있다. 즉, 코일 310이 코어에 감긴 방향에 따라 코일 310에 흐르는 전류의 방향 301은 달라 질 수 있고, 그에 따라 도 2의 제1 전류 파형 및 제2 전류 파형 중 하나를 생성할 수 있다.
트랜지스터 320은 3개 이상의 단자를 가진 능동소자이다. 트랜지스터 320은 게이트 단자의 전압 또는 전류를 제어함으로써 다른 두 단자 사이에 흐르는 전압 또는 전류를 제어할 수 있는 특징이 있다. 특히, 본 개시에 따라 회로 300은 트랜지스터 320의 게이트 전압을 제어함으로써 궁극적으로 코일 310에 흐르는 전류를 제어할 수 있다.
커패시터 330은 정전 용량을 얻기 위해 사용되는 부품으로써 코일 310과 조합되면 특정 주파수에서 공진 특성을 나타낼 수 있다.
도 3(a)에는 도시되지 않았지만 회로 300은 전압원(또는 전류원)으로부터 전압(또는 전류)을 공급받아 구동된다. 전압원은 코일 310과 접지 사이에 위치할 수 있다. 트랜지스터 320의 게이트 단자에 전압이 공급되지 않은 경우, 코일 310에는 전류가 흐르지 않는다. 하지만, 트랜지스터 320의 게이트 단자에 일정 크기 이상의 전압을 공급하는 경우, 그 전압이 공급 되는 동안 인덕터에 흐르는 전류의 크기는 증가하게 된다.
도 3(b)는 본 개시에 따른 트랜지스터의 게이트 단자에 펄스 전압이 인가된 경우 코일에 흐르는 전류 및 POS 단말 헤드에서 측정된 전압을 나타낸다.
일 실시 예에 따라 트랜지스터 320의 게이트 단자에 펄스 전압 360이 인가되는 경우를 가정할 수 있다. 펄스 전압 360이 트랜지스터 320의 게이트 단자에 인가되기 전에, 코일 310의 전류 370 및 그에 대응되는 POS 단말에서의 측정 전압 390은 0의 값을 갖는 것을 확인할 수 있다. 하지만, T1 구간에서 일정 크기의 펄스 전압이 인가된 경우, 트랜지스터 320은 온(on) 상태가 되고 코일 310에 흐르는 전류 370은 비교적 느린 속도로 점차 증가하게 된다. 이 경우 POS 단말의 헤드에서 작은 크기의 전압을 측정할 수 있고, T1 구간에서 측정된 전압은 잡음으로 간주 될 것이다.
T1 구간이 경과된 이후 다시 트랜지스터 320의 게이트 단자에 인가되는 전압이 0이 되면, 트랜지스트 320은 동작하지 않고 오프(off) 상태가 된다. 이 경우 T2 구간에서 코일 310의 전류는 급격히 감소하고, 그 후 T3 구간에서 점차 증가하게 된다. 결과적으로 펄스 전압이 인가된 T1 구간이 경과된 이후, 커패시터 330과 코일 310의 조합으로 인해 특정 공진 주파수에서 코일 310의 전류는 발진하게 된다. 여기서 T1 구간 및 T3 구간은 도 2에서 언급된 제2 전이 구간에 대응될 수 있다. 또한 T2 구간은 도 2에서 언급된 제1 전이 구간에 대응될 수 있다. T1 구간에서 코일 310에 흐르는 전류 파형 370의 변화가 가장 크게 나타나고, 따라서 POS 단말의 헤드에서 측정된 전압 파형 390도 최대 값을 갖는다. 자기 스타라이프 데이터는 코일 310에 흐르는 전류의 크기 변화가 가장 큰 T1 구간(또는 제1 전이 구간)에서 POS 단말의 헤드로 전달 된다.
도 4(a)는 본 개시에 따른 두 코일이 상호 결합되지 않은 MST 회로를 나타낸다. 도 4(a)를 참고하면, MST 회로 400은 제1 코일 401 및 제2 코일 403을 포함한다. 제1 코일 401과 제2 코일 403은 서로 다른 코어에서 형성 된다. 제1 코일 401과 제2 코일 403은 코어에 감긴 방향이 상이하고, 따라서 코일에 흐르는 전류의 방향이 상이하다. 또한 MST 회로 400은 제1 유니 폴라 트랜지스터 405 및 제2 유니 폴라 트랜지스터 407을 포함한다. 제1 유니 폴라 트랜지스터 405 및 제2 유니 폴라 트랜지스터 407은 드라이버로 지칭될 수 있다. 또한 MST 회로 400은 제1 커패시터 409 및 제2 커패시터 411을 포함한다. 회로 400은 또한 회로 400을 구동시키기 위한 전압원(또는 전류원) 413을 포함한다. 회로 400은 제1 유니 폴라 트랜지스터 405의 게이트 단자에 펄스 전압을 인가하기 위한 제1 펄스 전압원 415를 포함한다. 회로 400은 제2 유니 폴라 트랜지스터 407의 게이트 단자에 펄스 전압을 인가하기 위한 제2 펄스 전압원 417을 포함한다. 제1 펄스 전압원 415 및 제2 펄스 전압원 417은 파형 생성기로 지칭될 수 있다. 여기서, 제1 코일 401 및 제2 코일 403은 동일한 크기의 인덕턴스 값을 가질 수 있다. 또한 제1 커패시터 409 및 제2 커패시터 411은 동일한 크기의 커패시턴스 값을 가질 수 있다. 또한, 제1 유니 폴라 트랜지스터 405 및 제2 유니 폴라 트랜지스터 407은 동일한 특성을 가질 수 있다. 또한, 제1 펄스 전압원 415와 제2 펄스 전압원 417이 생성하는 펄스 전압은 그 생성 시간이 상이하고 순차적일 수 있다.
MST 회로 400의 제1 코일 401 및 제2 코일 403은 별도의 코어에 감겨져 형성된 것으로써 상호 결합관계를 나타내지 않는다. 제1 코일 401에 흐르는 전류는 제1 유니 폴라 트랜지스터 405에 의해 제어될 수 있다. 즉, 제1 유니 폴라 트랜지스터 405의 게이트 단자에 연결된 제1 펄스 전압원 415에서 일정 크기 이상의 펄스 전압이 인가됨에 따라, 제1 코일 401에 전류가 생성될 수 있다. 또한 제2 코일 403에 흐르는 전류는 같은 방식에 따라 제2 유니 폴라 트랜지스터 407 및 제2 펄스 전압원 417에 의해 제어될 수 있다.
도 4(b)는 본 개시에 따른 MST 회로 400의 코일에 흐르는 전류 파형 및 POS 단자에서 측정된 전압 파형을 나타낸다. 구체적으로 도 4(b)는, 제1 코일 401에 흐르는 전류 파형 450 및 POS 단말의 헤드에서 측정된 제1 코일 401의 전류 파형에 대응되는 전압 파형 470을 나타낸다. 즉 전류 파형 450은 제1 트랜지스터 405의 온(on)/오프(off)제어를 통해 생성되는 것이다. POS 단말의 헤드에서 측정된 전압 파형 570은 양의 값을 갖는다.
도 4(b)에 도시되지 않았지만, 제2 코일 403의 전류 파형은 제1 코일 401의 전류 파형 450과 시간 축(가로축)을 기준으로 대칭되는 파형을 가질 수 있다. 또한 제2 코일의 전류 파형에 대응되는 전압 파형은 전압 파형 570과 시간 축(가로축)을 기준으로 대칭되는 파형을 가질 수 있다. 이는 단지 제1 코일 401과 제2 코일 403에 흐르는 전류가 방향만 서로 다를 뿐 같은 구조를 이루는 회로를 통해 생성되기 때문이다. 제2 코일 403의 전류 파형은 제2 유니 폴라 트랜지스터 407의 온(on)/오프(off) 제어를 통해 생성되는 것이다.
구체적으로 검토해 보면, 제1 코일에 흐르는 전류 파형 450은 제1 펄스 전압원 415에서 펄스 전압이 인가되기 전까지 0을 유지한다. 그 후 제1 펄스 전압원 415에서 제1 유니 폴라 트랜지스터 405의 게이트 단자에 T1 시간 동안 펄스 전압을 인가하는 경우, T1 시간 동안 제1 코일 401에 흐르는 전류의 크기의 절대값은 증가한다. 일 실시 예에 따라 제1 코일 401에 흐르는 전류 크기의 절대 값의 최대값 451은 아래 수학식 1을 통해 결정될 수 있다.
Figure 112016018662622-pat00001
상기 수학식 1에서
Figure 112016018662622-pat00002
는 T1 시간 동안 제1 코일 401에 흐르는 전류 크기의 절대 값의 최대값 451을 나타낸다. 또한
Figure 112016018662622-pat00003
은 제1 코일 401의 내부 저항,
Figure 112016018662622-pat00004
는 전압원 413이 공급하는 직류 전압,
Figure 112016018662622-pat00005
은 제1 코일 401의 인덕턴스 그리고
Figure 112016018662622-pat00006
은 펄스 전압이 인가되는 시간으로써 제1 트랜지스터 405가 온(on)되는 시간과 동일하다. T1은 제2 전이 구간으로 지칭될 수 있고, 이는
Figure 112016018662622-pat00007
과 동일하다. 일 실시 예에 따라 T1 구간에서, POS 단말의 헤드에서 측정된 전압의 최대 값 471은 아래 수학식 2를 통해 결정될 수 있다.
Figure 112016018662622-pat00008
상기 수학식 2에서,
Figure 112016018662622-pat00009
는 송신 측 코일(제1 코일 401)과 수신 측 코일(즉, POS 단말의 헤드에 위치한 코일) 사이의 결합 계수를 나타내고,
Figure 112016018662622-pat00010
는 수신 측 코일(POS 단말의 헤드에 위치한 코일)의 인덕턴스를 나타내고,
Figure 112016018662622-pat00011
은 송신 측 코일(제1 코일 401)의 인덕턴스를 나타낸다.
또한 단위 시간 동안 제1 코일 401에 흐르는 전류의 크기 변화가 가장 큰 제1 전이 구간 T2의 길이는 아래 수학 3을 통해 결정될 수 있다.
Figure 112016018662622-pat00012
상기 수학식 3에서
Figure 112016018662622-pat00013
은 제1 코일 401의 인덕턴스를 나타내고
Figure 112016018662622-pat00014
는 제1 커패시터 409의 커패시턴스를 나타낸다.
제1 전이 구간 T2에서 POS 단말의 헤드에서 측정된 전압의 절대 값의 최대 값 473은 아래 수학식 4를 통해 결정될 수 있다.
Figure 112016018662622-pat00015
상기 수학식 4에서,
Figure 112016018662622-pat00016
는 송신 측 코일(제1 코일 401)과 수신 측 코일(즉, POS 단말의 헤드에 위치한 코일) 사이의 결합 계수,
Figure 112016018662622-pat00017
는 전압원 413이 공급하는 직류 전압,
Figure 112016018662622-pat00018
은 제1 코일 401의 내부 저항,
Figure 112016018662622-pat00019
은 송신 측 코일(제1 코일 401)의 인덕턴스,
Figure 112016018662622-pat00020
은 펄스 전압이 인가되는 시간으로써 제1 트랜지스터 405가 온(on)되는 시간,
Figure 112016018662622-pat00021
는 제1 커패시터 409의 커패시턴스,
Figure 112016018662622-pat00022
는 수신 측 코일(POS 단말의 헤드에 위치한 코일)의 인덕턴스를 나타낸다.
상기 수학식 4를 검토하면, 공진 커패시터(즉, 제1 커패시터 409)의 커패시턴스 값이 작을수록 POS 단말의 헤드에서 측정되는 전압의 크기는 증가함을 알 수 있다. 수신 측(즉, POS 단말의 헤드) 시선에서, 제1 전이 구간 T2는 펄스 폭으로 지칭될 수 있다.
또 다른 제2 전이 구간 T3는 아래의 수학식 5를 통해 결정될 수 있다.
Figure 112016018662622-pat00023
상기 수학식 5에서,
Figure 112016018662622-pat00024
은 제1 코일의 내부 저항,
Figure 112016018662622-pat00025
은 제1 코일의 인덕턴스,
Figure 112016018662622-pat00026
는 전압원 413이 공급하는 직류 전압,
Figure 112016018662622-pat00027
은 펄스 전압이 인가되는 시간으로써 제1 트랜지스터 405가 온(on)되는 시간,
Figure 112016018662622-pat00028
는 제1 커패시터의 커패시턴스 및
Figure 112016018662622-pat00029
는 제1 트랜지스터의 기생 다이오드의 접합의 전압 강하 값를 나타낸다.
Figure 112016018662622-pat00030
는 일반적으로 0.2~0.8 V의 값을 갖는다.
제2 전이 구간 T3에서 POS 단말의 헤드에서 측정된 전압의 최대 값 475는 아래 수학식 6을 통해 결정될 수 있다.
Figure 112016018662622-pat00031
상기 수학식 6에서,
Figure 112016018662622-pat00032
는 송신 측 코일(제1 코일 401)과 수신 측 코일(즉, POS 단말의 헤드에 위치한 코일) 사이의 결합 계수,
Figure 112016018662622-pat00033
는 전압원 413이 공급하는 직류 전압,
Figure 112016018662622-pat00034
는 수신 측 코일(POS 단말의 헤드에 위치한 코일)의 인덕턴스,
Figure 112016018662622-pat00035
은 제1 코일 401의 인덕턴스,
Figure 112016018662622-pat00036
는 전압원 413이 공급하는 직류 전압,
Figure 112016018662622-pat00037
는 제1 트랜지스터의 기생 다이오드의 접합의 전압 강하 값,
Figure 112016018662622-pat00038
은 제1 코일 401의 내부 저항,
Figure 112016018662622-pat00039
은 펄스 전압이 인가되는 시간으로써 제1 트랜지스터가 온(on)되는 시간을 나타낸다.
제2 코일 403헤 흐르는 전류 파형 및 POS 단말의 헤드에서 측정된 전압 파형에 관련된 측정 값들은 앞서 제시된 수학식 1 내지 6의 적용을 통해 결정될 수 있다. 다만 수학식 1 내지 6에서 사용되는 변수 값이 달라질 수 있다. 예를 들어, 제1 코일 401의 인덕턴스는 제2 코일 403의 인덕턴스로 변경될 수 있고, 제1 커패시터 409의 커패시턴스는 제2 커패시터 411의 커패시턴스 값으로 변경될 수 있다. 또한 결합 계수
Figure 112016018662622-pat00040
는 제2 코일과 수신 측 코일 즉, POS 단말의 헤드에 위치한 코일 사이의 결합 계수가 될 수 있다.
도 5(a)는 본 개시에 따른 두 코일이 상호 결합된 MST 회로를 나타낸다. 도 5(a)를 참고하면, MST 회로 500은 제1 코일 501 및 제2 코일 503을 포함한다. 제1 코일 501과 제2 코일 503은 코어에 감긴 방향이 상이하고, 따라서 코일에 흐르는 전류의 방향이 상이하다. 또한 MST 회로 500은 제1 유니 폴라 트랜지스터 505 및 제2 유니 폴라 트랜지스터 507을 포함한다. 제1 유니 폴라 트랜지스터 505 및 제2 유니 폴라 트랜지스터 507은 드라이버로 지칭될 수 있다. 또한 MST 회로 500은 제1 커패시터 509 및 제2 커패시터 511을 포함한다. 회로 500은 또한 회로 500을 구동시키기 위한 전압원(또는 전류원) 513을 포함한다. MST 회로 500은 제1 유니 폴라 트랜지스터 505의 게이트 단자에 펄스 전압을 인가하기 위한 제1 펄스 전압원 515를 포함한다. MST 회로 500은 제2 유니 폴라 트랜지스터 507의 게이트 단자에 펄스 전압을 인가하기 위한 제2 펄스 전압원 517을 포함한다. 제1 펄스 전압원 515 및 제2 펄스 전압원 517은 파형 생성기로 지칭될 수 있다. 여기서, 제1 코일 501 및 제 코일 503은 동일한 크기의 인덕턴스 값을 가질 수 있고, 제1 커패시터 509 및 제2 커패시터 511은 동일한 크기의 커패시턴스 값을 가질 수 있다. 또한, 제1 유니 폴라 트랜지스터 505 및 제2 유니 폴라 트랜지스터 507은 동일한 특성을 가질 수 있다. 또한, 제1 펄스 전압원 515와 제2 펄스 전압원 517이 생성하는 펄스 전압은 그 생성 시간이 상이하고 순차적일 수 있다.
MST 회로 500의 제1 코일 501 및 제2 코일 503은 동일한 코어에 감겨져 형성된 것으로써 상호 결합관계를 나타낸다. 즉, 제1 코일 501 및 제2 코일 503은 임의의 결합 계수
Figure 112016018662622-pat00041
로 결합되어 있다.
Figure 112016018662622-pat00042
는 0부터 1까지 범위에 포함되는 정수이다. 또한 결합 계수
Figure 112016018662622-pat00043
는 MST 회로의 코일(송신 측)과 POS 단말의 헤드에 위치한 코일(수신 측)의 결합 계수와 상이하다. 제1 코일 501에 흐르는 전류는 제1 유니 폴라 트랜지스터 505에 의해 제어될 수 있다. 즉, 제1 유니 폴라 트랜지스터 505의 게이트 단자에 연결된 제1 펄스 전압원 515에서 일정 크기 이상의 펄스 전압이 인가됨에 따라, 제1 코일 501에 흐르는 전류가 생성될 수 있다. 하지만, 제1 코일 501과 제2 코일 503은 상호 결합관계를 나타내기 때문에 제2 유니 폴라 트랜지스터 507의 게이트 단자에 펄스 전압이 인가되지 않더라도 제1 코일 501에 흐르는 전류가 변화함에 따라 제2 코일 503에도 전류의 흐름이 발생할 수 있다.
또한 제2 코일 503에 흐르는 전류는 같은 방식에 따라 제2 유니 폴라 트랜지스터 507 및 제2 펄스 전압원 517에 의해 제어될 수 있다. 마찬가지로, 이 경우에도 제1 코일 501은 제2 코일 503과 상호 결합되어 있기 때문에 제1 트랜지스터의 게이트 단자에 펄스 전압이 인가되지 않더라도 제2 코일 503에 흐르는 전류가 변화함에 따라 제1 코일 501에도 전류의 흐름이 발생할 수 있다.
도 5(b)는 본 개시에 따른 MST 회로 500의 코일에 흐르는 전류 파형 및 POS 단말의 헤드에서 측정된 전압 파형을 나타낸다. 구체적으로 도 5(b)는, 제1 코일 501의 전류 파형 550 및 제2 코일 503에 흐르는 전류의 파형 570을 나타낸다. 여기서 제2 코일 503에 흐르는 전류의 파형 570은 제2 트랜지스터 507의 게이트 단자에 전압이 인가되지 않은 상태에서 제1 코일 501과의 상호 결합 관계에 의해 생성된 것이다. 또한 도 5(b)는 POS 단말의 헤드에서 측정된 전압 파형 590을 나타낸다. 즉 전류 파형 450은 제1 트랜지스터 405의 온(on)/오프(off)제어를 통해 생성되는 것이고, 전류 파형 470은 코일간 상호 결합 관계에 의해 생성된 것이다. POS 단말의 헤드에서 측정된 전압 파형 570은 양의 값을 갖는다.
도 5(b)에 도시되지 않았지만, 제2 트랜지스터 507의 게이트 단자에 펄스 전압을 인가하여 생성되는 제2 코일 503의 전류 파형은 제1 코일 501의 전류 파형 550과 시간 축(가로축)을 기준으로 대칭되는 파형을 가질 수 있다. 또한 제2 코일과 결합 관계에 의해 생성되는 제1 코일 501의 전류 파형은 전류 파형 570과 시간 축(가로축)을 기준으로 대칭되는 파형의 형태를 가질 수 있다. 또한, 이 경우 POS 단말의 헤드에서 측정된 전압 파형은 전압 파형 590과 시간 축(가로축)을 기준으로 대칭되는 파형을 가질 수 있다. 이는 단지 제1 코일 501과 제2 코일 503에 흐르는 전류가 방향만 서로 다를 뿐 같은 구조를 이루는 회로를 통해 생성되기 때문이다.
구체적으로 검토해 보면, 제1 코일 501에 흐르는 전류 파형 550은 제1 펄스 전압원 515에서 펄스 전압이 인가되기 전까지 0을 유지한다. 그 후 제1 펄스 전압원 515로부터 제1 유니 폴라 트랜지스터 505의 게이트 단자에 T1 시간 동안 펄스 전압이 인가되는 경우, 제1 코일 501에 흐르는 전류의 크기의 절대 값은 점차 증가한다. 일 실시 예에 따라 제1 코일 501에 흐르는 전류 크기의 절대 값의 최대값 551은 아래 수학식 7을 통해 결정될 수 있다.
Figure 112016018662622-pat00044
상기 수학식 7에서
Figure 112016018662622-pat00045
는 제1 코일 501에 흐르는 전류 크기의 절대 값의 최대값 551을 나타낸다. 또한
Figure 112016018662622-pat00046
은 제1 코일의 내부 저항,
Figure 112016018662622-pat00047
는 전압원 513이 공급하는 직류 전압,
Figure 112016018662622-pat00048
은 제1 코일 501의 인덕턴스 그리고
Figure 112016018662622-pat00049
은 펄스 전압이 인가되는 시간으로써 제1 트랜지스터 405가 온(on)되는 을 나타낸다. T1은 제2 전이 구간으로 지칭될 수 있고,
Figure 112016018662622-pat00050
과 동일하다. 일 실시 예에 따라 T1 구간에서, POS 단말의 헤드에서 측정된 전압의 절대 값의 최대 값 591은 아래 수학식 8을 통해 결정될 수 있다.
Figure 112016018662622-pat00051
상기 수학식 8에서,
Figure 112016018662622-pat00052
는 송신 측 코일(제1 코일 501)과 수신 측 코일(즉, POS 단말의 헤드에 위치한 코일) 사이의 결합 계수를 나타내고,
Figure 112016018662622-pat00053
는 수신 측 코일(POS 단말의 헤드에 위치한 코일)의 인덕턴스를 나타내고,
Figure 112016018662622-pat00054
은 송신 측 코일(제1 코일 501)의 인덕턴스를 나타낸다. 또한
Figure 112016018662622-pat00055
는 전압원 513이 공급하는 직류 전압을 나타낸다.
또한 단위 시간 동안 제1 코일 501에 흐르는 전류의 크기 변화가 가장 큰 제1 전이 구간 T2의 길이는 아래 수학 9를 통해 결정될 수 있다.
Figure 112016018662622-pat00056
상기 수학식 9에서,
Figure 112016018662622-pat00057
은 제1 코일 501의 내부 저항,
Figure 112016018662622-pat00058
은 제1 코일 501의 인덕턴스,
Figure 112016018662622-pat00059
는 전압원 513이 공급하는 직류 전압,
Figure 112016018662622-pat00060
은 펄스 전압이 인가되는 시간으로써 제1 트랜지스터 505가 온(on)되는 시간,
Figure 112016018662622-pat00061
는 제1 커패시터 509의 커패시턴스 및
Figure 112016018662622-pat00062
는 제1 트랜지스터 505의 기생 다이오드의 접합의 전압 강하 값을 나타낸다.
Figure 112016018662622-pat00063
는 일반적으로 0.2~0.8 V의 값을 갖는다.
제1 전이 구간 T2에서, POS 단말의 헤드에서 측정된 전압의 절대 값의 최대 값 593은 아래 수학식 10을 통해 결정될 수 있다.
Figure 112016018662622-pat00064
상기 수학식 10에서,
Figure 112016018662622-pat00065
는 송신 측 코일(제1 코일 501)과 수신 측 코일(즉, POS 단말의 헤드에 위치한 코일) 사이의 결합 계수,
Figure 112016018662622-pat00066
는 전압원 513이 공급하는 직류 전압,
Figure 112016018662622-pat00067
은 제1 코일 501의 내부 저항,
Figure 112016018662622-pat00068
은 송신 측 코일(제1 코일 501)의 인덕턴스,
Figure 112016018662622-pat00069
은 펄스 전압이 인가되는 시간으로써 제1 트랜지스터 405가 온(on)되는 시간,
Figure 112016018662622-pat00070
는 제1 트랜지스터 505의 기생 다이오드의 접합의 전압 강하 값,
Figure 112016018662622-pat00071
는 수신 측 코일(POS 단말의 헤드에 위치한 코일)의 인덕턴스를 나타낸다.
상기 도 4(a)의 MST 회로 400에서는, 커패시턴스 값을 감소시켜서 POS 단말의 헤드에서 측정되는 전압의 크기를 더 크게하는 방법을 이용하여 인식률을 개선 시킬 수 있다. 상기 도 5(a)의 MST 회로 500에서는, POS 단말의 헤드에서 측정되는 전압의 파형 폭이 더 넓게 측정되고 따라서 인식률이 개선될 수 있다.
도 6(a)는 본 개시에 따른 리플(ripple) 감소를 위한 MST 회로를 나타낸다. 공진 커패시터에 직렬로 저항이 추가된 경우, POS 단말의 헤드에서 측정된 전압의 리플이 감소할 수 있다.
도 6(a)를 참고하면, MST 회로 600은 도 4의 MST 회로 400에서 제1 저항 619 및 제2 저항 621이 추가된 것이다. 즉, MST 회로 600에서 제1 커패시터 609에 제1 저항 619가 직렬로 연결된다. 또한 MST 회로 600에서, 제2 커패시터 611에 제2 저항 621이 직렬로 연결된다.
도 6(a)에서는, 회로 600은 도 4의 MST 회로 400에서 제1 저항 619 및 제2 저항 621이 추가된 것을 나타내지만, 다른 실시 예에 따라 회로 600은 도 5의 MST 회로 500에서 제1 저항 619 및 제2 저항 621이 추가된 실시 예를 포함할 수 있다. 즉, 도 6(a)는 제1 코일 601 및 제2 코일 603이 각각 별도의 코어에서 형성되어 결합되지 않은 실시 예 뿐만 아니라, 제1 코일 601 및 제2 코일 603이 하나의 코어에서 형성되어 결합 계수 k로 결합된 실시 예를 포함할 수 있다.
도 6(b)는 POS 단말의 헤드에서 측정된 전압 파형의 리플 감소 효과를 나타낸다. 도 6(b)를 참고하면, 제1 저항 619 및 제2 저항 621이 커패시터와 직렬로 연결되지 않은 경우 전압 파형 650에 비해, 제1 저항 619 및 제2 저항 621이 커패시터와 직렬로 연결된 경우 전압 파형 670의 리플이 크게 감소한 것을 확인 할 수 있다.
도 7은 본 개시에 따른 MST 회로에 추가될 수 있는 저역 통과 필터를 나타낸다.
도 7을 참고하면 저역 통과 필터 회로 700은 저항 701과 커패시터 703을 포함한다. 비록 도 7에서는 도시되지 않았지만, 저역 통과 필터 회로 700은 저항 701과 커패시터 703의 조합 대신 특정 임피던스 값을 갖는 코일과 커패시터 703의 조합으로 구성될 수 있다. 저역 통과 필터 회로 700은 MST 회로 400의 배터리(전압원 413)와 코일(제1 코일 401 및 제2 코일 403) 사이에 추가적으로 구성될 수 있다. 또는 저역 통과 필터 회로 700은 MST 회로 500의 배터리(전압원 513)와 코일(제1 코일 501 및 제2 코일 503) 사이에 추가적으로 구성될 수 있다.
MST 회로 400 또는 MST 회로 500에 저역 통과 필터 회로 700을 추가함으로써, 배터리에서 측정되는 피크(peak) 전류가 낮아지게 된다. 그 결과 전자 장치의 배터리를 보호될 수 있다. 또한 추가적으로, MST 회로 400 또는 MST 회로 500에 저역 통과 필터 회로 700을 추가함으로써 코일(제1 코일 또는 제2 코일)에 흐르는 전류 파형이 최적화 될 수 있다.
저역 통과 필터 회로 700이 저항 701과 커패시터 703으로 구성되는 경우가 임의의 임피던스 값을 갖는 코일과 커패시터 703으로 구성되는 경우보다 회로의 소형화 측면 및 인식 거리 측면에서 유리할 수 있다. 반대로 저역 통과 필터 회로 700이 코일과 커패시터 703으로 구성된 경우, 배터리에서 측정되는 피크(peak) 전류가 더 낮게 측정되어 배터리 보호 측면에서 유리할 수 있다.
도 8은 본 개시에 따른 결재 정보를 송신하기 위한 전류 파형 생성동작을 나타내는 흐름도이다. 도 8의 각 동작은 도 4의 회로 400 및 도 5의 회로 500 중 적어도 하나를 통해 수행될 수 있다. 도 8의 흐름도는 본 개시에 따른 도 2에 도시된 전류 파형을 생성하기 위한 동작을 나타낸다.
MST 회로는 801 단계에서 제1 전류를 생성할 수 있다. 구체적으로 MST 회로는 제1 코일에 흐르는 제1 전류를 생성할 수 있다. MST 회로는 제1 시점에서 전압 펄스를 생성하여 트랜지스터의 동작을 제어할 수 있다. 즉, MST 회로는 제1 시점에서 펄스를 생성하여 트랜지스터를 온(on) 시킴으로써 제1 코일에 제1 전류가 흐르도록 할 수 있다.
MST 회로는 803 단계에서 제2 전류를 생성할 수 있다. 구체적으로 MST 회로는 제2 코일에 흐르는 제2 전류를 생성할 수 있다. 여기서 제1 전류와 제2 전류가 흐르는 방향은 제1 코일의 권선 방향 및 제2 코일의 권선 방향이 상이함에 따라 서로 다르다. MST 회로는 제2 시점에서 전압 펄스를 생성하여 트랜지스터의 동작을 제어할 수 있다. 즉, MST 회로는 제2 시점에서 펄스를 생성하여 트랜지스터를 온(on) 시킴으로써 제2 코일에 제2 전류가 흐르도록 할 수 있다.
MST 회로에 흐르는 제1 전류 및 제2 전류의 파형은 도 2의 전류의 파형과 같은 수 있다. 또한 MST 회로가 생성하는 전류 파형은 제1 시점과 제2 시점 사이에 제1 코일 및 제2 코일에 직류 성분이 전류가 존재하지 않거나, 0에 가까운 매우 작은 값에 해당할 수 있다.
상술한 본 발명의 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 발명이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라고 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 자기 스트라이프 송신(magnetic stripe transmission, MST) 장치에 있어서,
    제1 전원 공급원과 제2 전원 공급원 사이에 위치하고 제1 방향으로 권선된 제1 코일과,
    상기 제1 코일과 병렬로 연결되고 상기 제1 전원 공급원과 상기 제2 전원 공급원 사이에 위치하고 제2 방향으로 권선된 제2 코일과,
    상기 제1 코일과 상기 제2 전원 공급원 사이에 위치하고 제1 펄스 공급원으로부터 공급되는 제1 전압 펄스에 따라 상기 제1 코일의 제1 전류를 제어하기 위한 제1 드라이버와,
    상기 제2 코일과 상기 제2 전원 공급원 사이에 위치하고 제2 펄스 공급원으로부터 공급되는 제2 전압 펄스에 따라 상기 제2 코일의 제2 전류를 제어하기 위한 제2 드라이버를 포함하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 펄스 공급원은 상기 제1 드라이버의 게이트 단자와 상기 제2 전원 공급원 사이에 위치하고,
    상기 제2 펄스 공급원은 상기 제2 드라이버의 게이트 단자와 상기 제2 전원 공급원 사이에 위치하는 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전원 공급원은 양의 전원 공급하고,
    상기 제2 전원 공급원은 그라운드인 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 코일 및 상기 제2 코일은 서로 다른 코어에 권선된 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 코일 및 상기 제2 코일은 동일한 코어에 권선되고, 0보다 크거나 같고 1보다 작거나 같은 결합 계수 k로 결합된 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 드라이버 및 상기 제2 드라이버는 유니폴라 (unipolar)드라이버인 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    제1 커패시터와 제2 커패시터를 더 포함하고,
    상기 제1 커패시터는 상기 제1 코일과 상기 제2 전원 공급원 사이에 위치하고,
    상기 제2 커패시터는 상기 제2 코일과 상기 제2 전원 공급원 사이에 위치하는 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    제1 저항과 제2 저항을 더 포함하고,
    상기 제1 저항은 상기 제1 코일 및 상기 제2 전원 공급원 사이에 위치하고,
    상기 제2 저항은 상기 제2 코일 및 상기 제2 전원 공급원 사이에 위치하는 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    저역 통과 필터를 더 포함하고,
    상기 저역 통과 필터는 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일을 포함하는 코일들과 상기 제1 전원 공급원의 사이에 위치하는 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 저역 통과 필터는 제3 저항 및 제3 커패시터로 구성된 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 저역 통과 필터는 제3 코일 및 제3 커패시터로 구성된 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 펄스 공급원은 제1 시점에 상기 제1 전압 펄스를 생성하고,
    상기 제2 펄스 공급원은 제2 시점에 상기 제2 전압 펄스를 생성하고,
    상기 제1 시점과 상기 제2 시점 사이에 임의의 시간 간격이 존재하는 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전류의 방향과 상기 제2 전류의 방향은 서로 상이하고,
    상기 제1 전류를 상기 제1 전압 펄스가 생성되는 제1 시점과 대응되는 시점에서 생성되고,
    상기 제2 전류는 상기 제2 전압 펄스가 생성되는 제2 시점과 대응되는 시점에서 생성되는 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 시점과 상기 제2 시점 사이에 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일에 흐르는 전류의 직류 성분이 존재하지 않은 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전류 크기의 절대값의 최대값 및 상기 제2 전류 크기의 절대값의 최대값은 상기 제1 전원 공급원에서 공급되는 전류의 평균 크기보다 큰 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전류의 파형 및 상기 제2 전류의 파형은 전류 크기가 변하는 제1 전이 구간 및 제2 전이 구간을 포함하고,
    상기 제1 전이 구간에서 단위시간 동안 전류 크기 변화가 상기 제2 전이 구간에서 단위시간 동안 전류 크기 변화보다 크고,
    결재 정보는 상기 제1 전류의 파형의 제1 전이 구간 및 상기 제2 전류 파형의 제1 전이 구간 중 적어도 하나에서 송신되는 장치.
  17. 자기 스트라이프 송신(magnetic stripe transmission, MST) 장치의 동작 방법에 있어서,
    제1 시점에서 제1 방향으로 권선된 제1 코일에 대응되는 제1 전류를 생성하는 동작과,
    제2 시점에서 제2 방향으로 권선된 제2 코일에 대응되는 제2 전류를 생성하는 동작을 포함하고,
    상기 제1 시점과 상기 제2 시점 사이에 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일에 흐르는 전류의 직류 성분이 존재하지 않은 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 전류의 파형 및 상기 제2 전류의 파형은 전류 크기가 변하는 제1 전이 구간 및 제2 전이 구간을 포함하고,
    상기 제1 전이 구간에서 단위시간 동안 전류 크기 변화가 상기 제2 전이 구간에서 단위시간 동안 전류 크기 변화보다 크고,
    결재 정보는 상기 제1 전류의 파형의 제1 전이 구간 및 상기 제2 전류 파형의 제1 전이 구간 중 적어도 하나에서 송신되는 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 제1 코일 및 상기 제2 코일은 서로 다른 코어에 권선된 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 제1 코일 및 상기 제2 코일은 동일한 코어에 권선되고, 0보다 크거나 같고 1보다 작거나 같은 결합 계수 k로 결합된 방법.
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