KR102435495B1 - 센싱 정확도를 향상시키는 캐패시턴스 센싱 디바이스 - Google Patents

센싱 정확도를 향상시키는 캐패시턴스 센싱 디바이스 Download PDF

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Abstract

센싱 정확도를 향상시키는 캐패시턴스 센싱 디바이스가 게시된다. 본 발명의 캐패시턴스 센싱 디바이스에서는, 모니터링되는 전압의 레벨은 데이터 센싱 구간에서 측정되는 데이터 전압에서 노이즈 센싱 구간에서 센싱되는 노이즈 전압을 뺀 값이고, 또한, 대상 캐패시터와 캐패시턴스 센싱 디바이스 사이의 배선 캐패시턴스는 가드링 파이프에 의하여 최소화된다. 이에 따라, 본 발명의 캐패시턴스 센싱 디바이스에 의하면, 기생 캐패시턴스의 영향이 최소화되어 센싱 정확도가 크게 향상된다.

Description

센싱 정확도를 향상시키는 캐패시턴스 센싱 디바이스{CAPACITANCE SENSING DEVICE FOR IMPROVING SENSING ACCURACY}
본 발명은 캐패시턴스 센싱 디바이스에 관한 것으로서, 특히, 센싱 정확도를 향상시키는 캐패시턴스 센싱 디바이스에 관한 것이다.
캐패시턴스 센싱 디바이스는 대상 캐패시터의 캐패시턴스를 측정하는 디바이스로서, 토크 힘 센서(Torque force sensor) 등과 같은 많은 전자 장치에 사용되고 있다.
그리고, 캐패시턴스 센싱 디바이스는 토글링되는 구동 신호에 의하여 구동되며, 이에 따라 생성되는 측정 신호의 전압차를 모니터링함으로써, 대상 캐패시터의 캐패시턴스를 측정하는 방식이 이용된다.
이러한 캐패시턴스 센싱 디바이스의 센싱 정확도를 향상시키기 위해서는, 대상 캐패시터와 캐패시턴스 센싱 디바이스 사이의 비의도적인 배선 캐패시턴스, 캐패시턴스 센싱 디바이스의 비의도적인 자체 캐패시턴스 등과 같은 기생 캐패시턴스에 따른 영향을 최소화하는 것이 요구된다.
본 발명의 목적은 기생 캐패시턴스의 영향을 최소화하여 센싱 정확도를 향상시키는 캐패시턴스 센싱 디바이스를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면은 대상 캐패시터의 캐패시턴스를 센싱하는 캐패시턴스 센싱 디바이스에 관한 것이다. 본 발명의 캐패시턴스 센싱 디바이스는 상기 대상 캐패시터의 캐패시턴스를 센싱하기 위한 캐패시턴스 센싱 회로로서, 상기 대상 캐패시터의 일측과 전기적으로 연결되는 수신단을 포함하는 상기 캐패시턴스 센싱 회로; 및 상기 대상 캐패시터의 일측단자와 상기 캐패시턴스 센싱 회로의 상기 수신단 사이의 배선을 감싸도록 형성되는 가드링 파이프로서, 도전성의 물질로 형성되는 상기 가드링 파이프를 포함한다. 상기 캐패시턴스 센싱 회로는 상기 수신단; 센싱단; 상기 센싱단의 전압을 버퍼링하여 출력 전압을 가드링 인가단으로 발생하는 버퍼링 전압 발생부로서, 상기 가드링 인가단은 상기 가드링 파이프와 전기적으로 연결되는 상기 버퍼링 전압 발생부; 노이즈 센싱 구간에서 상기 수신단을 상기 가드링 인가단에 전기적으로 연결하며, 데이터 센싱 구간에서 상기 수신단을 상기 센싱단에 전기적으로 연결하는 수신 스위칭부; 상기 센싱단의 전하를 집적하여 집적단에 발생하는 전하 집적부; 및 상기 노이즈 센싱 구간에서 집적되는 상기 집적단의 전하와 상기 데이터 센싱 구간에서 집적되는 상기 집적단의 전하량의 차이에 기초하여 측정 데이터를 발생하는 데이터 측정부를 구비한다.
상기와 같은 구성의 본 발명의 캐패시턴스 센싱 디바이스에서는, 모니터링되는 전압의 레벨은 데이터 센싱 구간에서 측정되는 데이터 전압에서 노이즈 센싱 구간에서 센싱되는 노이즈 전압을 뺀 값이고, 또한, 대상 캐패시터와 캐패시턴스 센싱 디바이스 사이의 배선 캐패시턴스는 가드링 파이프에 의하여 최소화된다. 이에 따라, 본 발명의 캐패시턴스 센싱 디바이스에 의하면, 기생 캐패시턴스의 영향이 최소화되어 센싱 정확도가 크게 향상된다.
본 발명에서 사용되는 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 캐패시턴스 센싱 디바이스를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 캐패시턴스 센싱 디바이스에서, 비의도적으로 발생되는 기생 캐패시턴스들의 모델링을 포함하는 도면이다.
도 3은 도 1의 캐패시턴스 센싱 디바이스에서의 주요신호의 타이밍도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 잇점 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.
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.
본 발명의 내용을 명세서 전반에 걸쳐 설명함에 있어서, 개개의 구성요소들 사이에서 '전기적으로 연결된다', '연결된다', '접속된다'의 용어의 의미는 직접적인 연결뿐만 아니라 속성을 일정 정도 이상 유지한 채로 중간 매개체를 통해 연결이 이루어지는 것도 모두 포함하는 것이다. 개개의 신호가 '전달된다', '도출된다'등의 용어 역시 직접적인 의미뿐만 아니라 신호의 속성을 어느 정도 이상 유지한 채로 중간 매개체를 통한 간접적인 의미까지도 모두 포함된다. 기타, 전압 또는 신호가 '가해진다, '인가된다', '입력된다' 등의 용어도, 명세서 전반에 걸쳐 모두 이와 같은 의미로 사용된다.
또한 각 구성요소에 대한 복수의 표현도 생략될 수도 있다. 예컨대 복수 개의 스위치나 복수개의 신호선으로 이루어진 구성일지라도 '스위치들', '신호선들'과 같이 표현할 수도 있고, '스위치', '신호선'과 같이 단수로 표현할 수도 있다. 이는 스위치들이 서로 상보적으로 동작하는 경우도 있고, 때에 따라서는 단독으로 동작하는 경우도 있기 때문이며, 신호선 또한 동일한 속성을 가지는 여러 신호선들, 예컨대 데이터 신호들과 같이 다발로 이루어진 경우에 이를 굳이 단수와 복수로 구분할 필요가 없기 때문이기도 하다. 이런 점에서 이러한 기재는 타당하다. 따라서 이와 유사한 표현들 역시 명세서 전반에 걸쳐 모두 이와 같은 의미로 해석되어야 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 캐패시턴스 센싱 디바이스를 나타내는 도면이며, 도 2는 도 1의 캐패시턴스 센싱 디바이스에서, 비의도적으로 발생되는 기생 캐패시턴스들의 모델링을 포함하는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 캐패시턴스 센싱 디바이스는 캐패시턴스 센싱 회로(CIR) 및 가드링 파이프(GAR)를 포함한다.
상기 캐패시턴스 센싱 회로(CIR)는 대상 캐패시터(CAPx)의 캐패시턴스를 센싱하기 위한 회로로서, 상기 대상 캐패시터(CAPx)의 일측과 전기적으로 연결되는 수신단(NRI)을 포함한다.
상기 가드링 파이프(GAR)는 상기 대상 캐패시터(CAPx)의 일측단자와 상기 캐패시턴스 센싱 회로(CIR)의 상기 수신단(NRI) 사이의 배선을 감싸도록 형성된다. 이때, 상기 가드링 파이프(GAR)는 도전성의 물질로 형성된다.
도 2에서, Cpg는 상기 대상 캐패시터(CAPx)의 일측단자와 상기 캐패시턴스 센싱 회로(CIR)의 상기 수신단(NRI) 사이의 배선과 상기 가드링 파이프(GAR) 간에 비의도적으로 생성되는 배선 캐패시턴스를 모델링한 것이다. 그리고, Cpe는 상기 캐패시턴스 센싱 회로(CIR) 자체의 비의도적인 자체 캐패시턴스를 모델링한 것이다.
다시 상기 캐패시턴스 센싱 회로(CIR)가 자세히 기술된다.
상기 캐패시턴스 센싱 회로(CIR)는 상기 수신단(NRI), 센싱단(NSEN), 버퍼링 전압 발생부(100), 수신 스위칭부(200), 전하 집적부(300) 및 데이터 측정부(400)를 구비한다.
상기 버퍼링 전압 발생부(100)는 상기 센싱단(NSEN)의 전압을 버퍼링하여 버퍼링 전압(VGI)을 가드링 인가단(NGI)으로 출력한다. 상기 가드링 인가단(NGI)은 상기 가드링 파이프(GAR)와 전기적으로 연결된다.
바람직하기로는, 상기 버퍼링 전압 발생부(100)는 버퍼링 증폭기(110)를 구비한다. 상기 버퍼링 증폭기(110)는 비반전 입력단(+)에 상기 센싱단(NSEN)의 전압이 인가되며, 반전 입력단(-)과 출력단이 상기 가드링 인가단(NGI)에 공통으로 전기적으로 연결된다.
그리고, 상기 수신 스위칭부(200)는 노이즈 센싱 구간(P11, 도 3 참조)에서 상기 수신단(NRI)을 상기 가드링 파이프(GAR)와 전기적으로 연결되는 상기 가드링 인가단(NGI)에 전기적으로 연결한다. 또한, 상기 수신 스위칭부(200)는 데이터 센싱 구간(P12, 도 3 참조)에서 상기 수신단(NRI)을 상기 센싱단(NSEN)에 전기적으로 연결한다.
이에 따라, 노이즈 센싱 구간(P11, 도 3 참조) 및 데이터 센싱 구간(P12, 도 3 참조)에서, 상기 대상 캐패시터(CAPx)의 일측단자와 상기 캐패시턴스 센싱 회로(CIR)의 상기 수신단(NRI) 사이의 배선과 상기 가드링 파이프(GAR) 간의 전압차는 거의 '0'으로 된다.
그 결과, 본 발명의 캐패시턴스 센싱 디바이스에서는, 상기 대상 캐패시터(CAPx)의 캐패시턴스 측정시에, 비의도적으로 발생되는 상기 대상 캐패시터(CAPx)의 일측단자와 상기 캐패시턴스 센싱 회로(CIR)의 상기 수신단(NRI) 사이의 배선과 상기 가드링 파이프(GAR) 간에 배선 캐패시턴스(Cpg)는 거의 '0'이다.
한편, 상기 수신 스위칭부(200)는 노이즈 수신 스위치(210) 및 데이터 수신 스위치(220)를 구비하여 형성되는 것이 더욱 바람직하다.
상기 노이즈 수신 스위치(210)는 상기 노이즈 센싱 구간(P11)에서 활성화되는 제1 샘플 홀드 신호(SAH1)에 응답하여 턴온되어, 상기 수신단(NRI)을 상기 가드링 인가단(NGI)에 전기적으로 연결한다. 그리고, 데이터 수신 스위치(220)는 상기 데이터 센싱 구간(P12)에서 활성화되는 제2 샘플 홀드 신호(SAH2)에 응답하여 턴온되어, 상기 수신단(NRI)을 상기 센싱단(NSEN)에 전기적으로 연결한다.
이에 따라, 상기 노이즈 센싱 구간(P11)에서는, 상기 데이터 수신 스위치(220)가 턴오프되어 상기 센싱단(NSEN)은 상기 수신단(NRI)과 전기적으로 단절된다. 이때, 턴온되는 상기 노이즈 수신 스위치(210)에 의하여, 상기 수신단(NRI)의 플로팅이 방지된다.
그리고, 상기 데이터 센싱 구간(P12)에서는, 상기 데이터 수신 스위치(220)가 턴온되어 상기 센싱단(NSEN)은 상기 수신단(NRI)과 전기적으로 연결된다. 이때, 상기 센싱단(NSEN)은 상기 대상 캐패시터(CAPx)의 전하량을 수신할 수 있게 된다.
계속 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 전하 집적부(300)는 상기 센싱단(NSEN)과 집적단(NIT) 사이에 형성되어, 상기 센싱단(NSEN)의 전하를 집적하여 집적단(NIT)에 발생한다. 그리고, 상기 전하 집적부(300)는, 리셋 신호(RST)가 활성화되는 리셋 타이밍(도 3의 t11, t12 참조) 동안에 상기 센싱단(NSEN)과 상기 집적단(NIT)을 동일한 전압으로 리셋시키도록 구동된다.
바람직한 실시예에 의하면, 상기 전하 집적부(300)는 집적 증폭기(310), 리셋 스위치(320) 및 피드백 캐패시터(330)를 구비한다.
상기 집적 증폭기(310)는 상기 센싱단(NSEN)의 전압을 증폭하여 상기 집적단(NIT)의 전압으로 발생한다. 바람직하기로는, 상기 집적 증폭기(310)는 반전 입력단(-)에 상기 센싱단(NSEN)이 인가되고, 비반전 입력단(+)에 구동 신호(XDR)가 인가되며, 출력단이 상기 집적단(NIT)이 연결되는 연산 증폭기이다.
여기서, 구동 신호(XDR)는 기준 전압(VREF)과 구동 전압(VDR) 사이를 토글링하는 신호이다. 그리고, 본 발명의 캐패시턴스 센싱 디바이스는 토글링되는 상기 구동 신호(XDR)에 의하여 구동되며, 이에 따라 생성되는 측정 신호(MDAT)의 전압차를 모니터링됨으로써, 대상 캐패시터(CAPx)의 캐패시턴스가 측정된다.
상기 리셋 스위치(320)는 상기 리셋 타이밍(t11, t12) 동안에 활성화되는 리셋 신호(RST)에 응답하여 상기 센싱단(NSEN)과 상기 집적단(NIT)을 전기적으로 연결하도록 구동된다. 이때, 상기 센싱단(NSEN)과 상기 집적단(NIT)은 기준 전압(VREF)으로 리셋된다.
상기 피드백 캐패시터(330)는 상기 센싱단(NSEN)과 상기 집적단(NIT) 사이에 형성된다. 이에 따라, 상기 리셋 신호(RST)가 비활성화되는 동안에, 상기 센싱단(NSEN)은 상기 집적단(NIT)에 커플링된다.
상기 데이터 측정부(400)는 노이즈 센싱 구간(P11, 도 3 참조)에서 집적되는 상기 집적단(NIT)의 전하량과 데이터 센싱 구간(P12, 도 3 참조)에서 집적되는 상기 집적단(NIT)의 전하량의 차이에 기초하여 측정 데이터(MDAT)를 발생한다.
상기 데이터 측정부(400)는 구체적으로 노이즈 홀딩 유닛(410), 데이터 홀딩 유닛(420) 및 측정 데이터 발생 유닛(430)을 구비하며, 바람직하기로는 로우 패스 필터(440)를 더 구비한다.
상기 노이즈 홀딩 유닛(410)은 상기 노이즈 센싱 구간(P11)에서, 예비단(NPRE)의 전하를 샘플링 및 홀딩하여 노이즈 전압(VNIZ)을 생성한다. 이때, 상기 예비단(NPRE)의 전하는 상기 집적단(NIT)의 전하에 따른다.
그 결과, 상기 노이즈 전압(VNIZ)은, (수학식 1)과 같이, 상기 대상 캐패시터(CAPx)의 영향이 배제된 채, 상기 캐패시턴스 센싱 회로(CIR) 자체에서 생성되는 기생 캐패시턴스인 자체 캐패시턴스(Cpg)의 영향에 따른 레벨을 가지게 된다.
(수학식 1)
VNIZ= (1+ Cpe/Cf) * △V
여기서, △V는 구동 신호(XDR)의 토글링 전압차로서, 구동 전압(VDR)에서 기준 전압(VREF)을 뺀 값이다. 그리고, Cf는 상기 피드백 캐패시터(330)의 캐패시턴스이다.
상기 노이즈 홀딩 유닛(410)은 더욱 구체적으로 노이즈 샘플링 스위치(411) 및 노이즈 샘플링 캐패시터(413)를 구비한다.
상기 노이즈 샘플링 스위치(411)는 상기 노이즈 센싱 구간(P11)에서 활성화되는 제1 샘플 홀드 신호(SAH1)에 응답하여 턴온되며, 일단이 상기 예비단(NPRE)에 연결된다. 그리고, 상기 노이즈 샘플링 캐패시터(413)는 상기 노이즈 샘플링 스위치(411)를 통하여 전송되는 상기 예비단(NPRE)의 전하를 저장하여 상기 노이즈 전압(VNIZ)을 발생한다.
상기 데이터 홀딩 유닛(420)은 상기 데이터 센싱 구간(P12)에서, 상기 예비단(NPRE)의 전하를 샘플링 및 홀딩하여 데이터 전압(VDAT)을 생성한다.
그 결과, 상기 데이터 전압(VDAT)은, (수학식 2)와 같이, 상기 대상 캐패시터(CAPx)의 영향과 상기 캐패시턴스 센싱 회로(CIR) 자체에서 생성되는 기생 캐패시턴스인 자체 캐패시턴스(Cpg)의 영향 모두에 따른 레벨을 가지게 된다.
(수학식 2)
VNIZ= (1+ (CAPx+Cpe)/Cf) * △V
상기 데이터 홀딩 유닛(420)은 더욱 구체적으로 데이터 샘플링 스위치(421) 및 데이터 샘플링 캐패시터(423)를 구비한다.
상기 데이터 샘플링 스위치(421)는 상기 데이터 센싱 구간(P12)에서 활성화되는 제2 샘플 홀드 신호(SAH2)에 응답하여 턴온되며, 일단이 상기 예비단(NPRE)에 연결된다. 그리고, 상기 데이터 샘플링 캐패시터(413)는 상기 상기 데이터 샘플링 스위치(421)를 통하여 전송되는 상기 예비단(NPRE)의 전하를 저장하여 상기 데이터 전압(VDAT)을 발생한다.
상기 측정 데이터 발생 유닛(430)은 측정 데이터(MDAT)를 발생한다. 이때, 상기 측정 데이터(MDAT)는 상기 데이터 전압(VDAT)과 상기 노이즈 전압(VNIZ)의 차이(Vdif)에 기초되는 값을 가진다.
그 결과, 측정 데이터(MDAT)은, (수학식 3)과 같이, 상기 캐패시턴스 센싱 회로(CIR) 자체에서 생성되는 기생 캐패시턴스인 자체 캐패시턴스(Cpg)의 영향이 배제되며, 상기 대상 캐패시터(CAPx)의 영향에 따른 레벨을 가지게 된다.
(수학식 3)
Vdif=VDAT-VNIZ
= (CAPx/Cf) * △V
이때, 상기 측정 데이터(MDAT)는 디지털 성분의 데이터값을 가질 수 있다.
상기 로우 패스 필터(440)는 상기 집적단(NIT)의 전하의 저주파 성분을 필터링하여 상기 예비단(NPRE)으로 제공한다.
상기와 같은 본 발명의 캐패시턴스 센싱 디바이스에서는, 대상 캐패시터(CAPx)의 캐패시턴스 측정시 상기 배선 캐패시턴스(Cpg)와 상기 자체 캐패시턴스(Cpg)의 영향이 최소화된다.
그 결과, 본 발명의 캐패시턴스 센싱 디바이스에 의하면, 대상 캐패시터(CAPx)의 캐패시턴스에 대한 측정 정확도가 크게 향상된다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 대상 캐패시터의 캐패시턴스를 센싱하는 캐패시턴스 센싱 디바이스에 있어서,
    상기 대상 캐패시터의 캐패시턴스를 센싱하기 위한 캐패시턴스 센싱 회로로서, 상기 대상 캐패시터의 일측과 전기적으로 연결되는 수신단을 포함하는 상기 캐패시턴스 센싱 회로; 및
    상기 대상 캐패시터의 일측단자와 상기 캐패시턴스 센싱 회로의 상기 수신단 사이의 배선을 감싸도록 형성되는 가드링 파이프로서, 도전성의 물질로 형성되는 상기 가드링 파이프를 포함하며,
    상기 캐패시턴스 센싱 회로는
    상기 수신단;
    센싱단;
    상기 센싱단의 전압을 버퍼링하여 출력 전압을 가드링 인가단으로 발생하는 버퍼링 전압 발생부로서, 상기 가드링 인가단은 상기 가드링 파이프와 전기적으로 연결되는 상기 버퍼링 전압 발생부;
    노이즈 센싱 구간에서 상기 수신단을 상기 가드링 인가단에 전기적으로 연결하며, 데이터 센싱 구간에서 상기 수신단을 상기 센싱단에 전기적으로 연결하는 수신 스위칭부;
    상기 센싱단의 전하를 집적하여 집적단에 발생하는 전하 집적부; 및
    상기 노이즈 센싱 구간에서 집적되는 상기 집적단의 전하와 상기 데이터 센싱 구간에서 집적되는 상기 집적단의 전하량의 차이에 기초하여 측정 데이터를 발생하는 데이터 측정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 캐패시턴스 센싱 디바이스.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 버퍼링 전압 발생부는
    비반전 입력단(+)에 상기 센싱단의 전압이 인가되며, 반전 입력단(-)과 출력단이 상기 가드링 인가단에 공통으로 전기적으로 연결되는 버퍼링 증폭기를 구비하는 것을 특징으로 하는 캐패시턴스 센싱 디바이스.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 수신 스위칭부는
    상기 노이즈 센싱 구간에서 활성화되는 제1 샘플 홀드 신호에 응답하여 턴온되어, 상기 수신단을 상기 가드링 인가단에 전기적으로 연결하는 노이즈 수신 스위치; 및
    상기 데이터 센싱 구간에서 활성화되는 제2 샘플 홀드 신호에 응답하여 턴온되어, 상기 수신단을 상기 센싱단에 전기적으로 연결하는 데이터 수신 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 캐패시턴스 센싱 디바이스.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전하 집적부는
    상기 센싱단의 전압을 증폭하여 상기 집적단의 전압을 발생하는 집적 증폭기;
    리셋 신호에 응답하여 상기 센싱단과 상기 집적단을 전기적으로 연결하도록 구동되는 리셋 스위치; 및
    상기 센싱단과 상기 집적단 사이에 형성되는 피드백 캐패시터를 구비하는 것을 특징으로 하는 캐패시턴스 센싱 디바이스.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 집적 증폭기는
    반전 입력단(-)에 상기 센싱단이 인가되고, 비반전 입력단(+)에 구동 전압이 인가되며, 출력단에 상기 집적단이 연결되는 것을 특징으로 하는 캐패시턴스 센싱 디바이스.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 데이터 측정부는
    상기 노이즈 센싱 구간에서, 예비단의 전하를 샘플링 및 홀딩하여 노이즈 전압을 생성하는 노이즈 홀딩 유닛으로서, 상기 예비단의 전하는 상기 집적단의 전하에 의존되는 상기 노이즈 홀딩 유닛;
    상기 데이터 센싱 구간에서, 상기 예비단의 전하를 샘플링 및 홀딩하여 데이터 전압을 생성하는 데이터 홀딩 유닛; 및
    상기 측정 데이터를 발생하는 측정 데이터 발생 유닛으로서, 상기 측정 데이터는 상기 데이터 전압과 상기 노이즈 전압의 차이에 기초되는 값을 가지는 상기 측정 데이터 발생 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 캐패시턴스 센싱 디바이스.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 노이즈 홀딩 유닛은
    상기 노이즈 센싱 구간에서 활성화되는 제1 샘플 홀드 신호에 응답하여 턴온되는 노이즈 샘플링 스위치로서, 일단이 상기 예비단에 연결되는 상기 노이즈 샘플링 스위치; 및
    상기 노이즈 샘플링 스위치를 통하여 전송되는 상기 예비단의 전하를 저장하여 상기 노이즈 전압을 발생하는 노이즈 샘플링 캐패시터를 구비하는 것을 특징으로 하는 캐패시턴스 센싱 디바이스.
  8. 제6 항에 있어서, 상기 데이터 홀딩 유닛은
    상기 데이터 센싱 구간에서 활성화되는 제2 샘플 홀드 신호에 응답하여 턴온되는 데이터 샘플링 스위치로서, 일단이 상기 집적단에 연결되는 상기 데이터 샘플링 스위치; 및
    상기 데이터 샘플링 스위치를 통하여 전송되는 상기 집적단의 전하를 저장하여 상기 데이터 전압을 발생하는 데이터 샘플링 캐패시터를 구비하는 것을 특징으로 하는 캐패시턴스 센싱 디바이스.
  9. 제6 항에 있어서, 상기 데이터 측정부는
    상기 집적단의 전하의 저주파 성분을 필터링하여 상기 예비단으로 제공하는 로우 패스 필터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 캐패시턴스 센싱 디바이스.
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