KR20040044766A - A variable array module with serial and parallel architecture - Google Patents

A variable array module with serial and parallel architecture Download PDF

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KR20040044766A
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Abstract

PURPOSE: A variable capacitor array module is provided to improve an operation of a capacitor bank by adding switches to unit capacitor cells of an array module capacitor. CONSTITUTION: A variable capacitor array module includes a column/row decoder, a capacitor array module, and a serial/parallel connection selector. The column/row decoder(100) is used for selecting a column and a row of a variable capacitor module. The capacitor array module(200) is formed with unit capacitor cells of nxn number. The serial/parallel connection selector(300) is used for connecting serially or in parallel the unit capacitors selected from the unit capacitor cells of nxn number.

Description

직렬/병렬 연결이 가능한 가변 콘덴서 어레이 모듈{A variable array module with serial and parallel architecture}A variable array module with serial and parallel architecture}

본 발명은 직렬/병렬 연결이 가능한 가변 콘덴서 어레이 모듈에 관한 것으로, 보다 자세하게는 가변 콘덴서 모듈의 행을 선택할 수 있는 행 복호기와 가변 콘덴서 모듈의 열을 선택할 수 있는 열 복호기 및 가변 콘덴서 모듈을 구성하는 n×n개의 셀 중에서 선택된 각각의 커패시터를 직렬/병렬로 연결할 수 있는 직렬/병렬 연결 선택기로 구성된 어레이 모듈 커패시터와 어레이 모듈 커패시터의 각각의 단위 커패시터 셀에 스위치를 추가함으로써 커패시터 뱅크의 동작을 개선하기 위한 것이다.The present invention relates to a variable capacitor array module capable of serial / parallel connection, and more particularly, to a row decoder capable of selecting a row of a variable capacitor module and a column decoder and a variable capacitor module capable of selecting a column of a variable capacitor module. Improving the operation of the capacitor bank by adding a switch to each unit capacitor cell of the array module capacitor and the array module capacitor consisting of a series / parallel connection selector capable of connecting each capacitor selected from n × n cells in series / parallel. It is for.

종래에는 작은 커패시터를 사용하여 큰 정전용량을 가지고 제어논리회로에 의해 정전용량을 가변시킬 수 있는 가변용량의 커패시터 회로를 설계하기 위한 시도가 있어 왔다.In the past, attempts have been made to design a capacitor circuit having a variable capacitance that has a large capacitance using a small capacitor and that can vary the capacitance by a control logic circuit.

대한민국 공개특허공보 제 1998-079060호를 보면, 상기 목적을 달성하기 위하여 전원 전압원으로부터 공급되는 전원 전압에 의해 소정의 정전 용량으로 충전되는 커패시터의 정전 용량을 가변하기 위하여 선택적으로 동작하는 적어도 하나 이상의 트랜지스터를 포함하고 입력 전압에 의해 발생된 전류를 가변적으로 분류하여 상기 커패시터에 공급하기 위한 전류 분류기 및 상기 전류 분류기의 전류비를 제어하기 위하여 상기 적어도 하나 이상의 트랜지스터의 동작을 제어하는 제어 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 커패시터의 용량 가변 회로가 이미 공지되었음을 알 수 있다.In Korean Patent Laid-Open Publication No. 1998-079060, at least one transistor selectively operated to vary the capacitance of a capacitor charged to a predetermined capacitance by a power supply voltage supplied from a power supply voltage source to achieve the above object. And a current divider for variably classifying a current generated by an input voltage to supply the capacitor and a control circuit for controlling an operation of the at least one transistor to control a current ratio of the current divider. It can be seen that the capacitor variable circuit of the capacitor is already known.

또한, 종래에는 각각의 단위 커패시터 셀을 연결하는데 있어 병렬 연결만이 가능한 가변 커패시터 뱅크가 있었다.In addition, in the related art, there has been a variable capacitor bank capable of only parallel connection in connecting each unit capacitor cell.

도 1은 종래의 가변 커패시터 뱅크의 구조를 나타낸 것으로 이하 보다 상세히 작동원리를 설명한다.Figure 1 shows the structure of a conventional variable capacitor bank and will be described the operation principle in more detail below.

상기 종래의 가변커패시터 뱅크는 행 복호기(Row decoder)와 열 복호기(Column decoder)로 구성되며, 단위 커패시터 셀의 정전용량의 값(c_cell)을 갖는 n × n 배열의 구조를 갖는다. 행 복호기와 열 복호기에 의해 사용자가 필요로 하는 범위의 단위 커패시터 셀을 선택할 수 있으며, 이들 선택된 단위 커패시터 셀의 커패시터들은 병렬 연결되어 가변 콘덴서 모듈의 정전용량 값(module capacitance)을 결정하는데 이때 변화 가능한 정전용량 값은 아래식과 같다.The conventional variable capacitor bank includes a row decoder and a column decoder, and has a structure of an n × n array having a capacitance c_cell of a unit capacitor cell. The row and column decoders allow the user to select the unit capacitor cells in the range they require, and the capacitors in these selected unit capacitor cells are connected in parallel to determine the module capacitance of the variable capacitor module. The capacitance value is as follows.

c_cell ≤ 모듈의 정전용량 ≤ ( n × n )× c_cellc_cell ≤ module capacitance ≤ (n × n) × c_cell

상기 종래의 가변 커패시터 뱅크의 각각의 단위 커패시터 셀에 있어 커패시터의 아래 단은 접지와 곧바로 연결되어 있어 전체 선택된 단위 커패시터 셀은 병렬 연결을 하게되고, 선택된 단위 커패시터 셀의 개수에 따라 모듈정전용량(module capacitance)은 변하게 된다. 예를 들어, n × n개의 단위 커패시터 셀 중에서 m개의 열과 l개의 행을 행 복호기와 열 복호기에 의해 사용자가 필요로 하는 범위의 셀을 선택한다고 할때, 선택된 커패시터의 전체 모듈정전용량(total module capacitance)은 (n × m + l) × c_cell과 같이 구할 수 있다.In each unit capacitor cell of the conventional variable capacitor bank, the lower end of the capacitor is directly connected to the ground so that all selected unit capacitor cells are connected in parallel, and the module capacitance is determined according to the number of selected unit capacitor cells. capacitance) changes. For example, assuming that m and n rows of n × n unit capacitor cells are selected by a row decoder and a column decoder to select a cell in a range required by the user, the total module capacitance of the selected capacitor (total module) capacitance) can be obtained as (n × m + l) × c_cell.

그러나, 상기와 같은 종래의 가변 콘덴서 어레이 모듈은 종래 기술을 이용하여 n × n 배열의 구조를 갖는 커패시터 뱅크를 구현할 경우, 각각의 단위 커패시터 셀의 연결이 병렬 연결만을 할 수 있도록 되어 있어 모듈 정전용량의 가변 변화가 상기 기술한 c_cell 에서 ( n × n )× c_cell까지의 가변 영역을 갖게 되는데, 이렇게 될때 단위 커패시터 셀을 직렬 연결할 수 없어 단위 커패시터 셀 이하의 정전용량에 대하여 미세한 영역의 스케일에 대한 커패시터의 구현이 어렵다는 문제점이 있었다.However, in the conventional variable capacitor array module as described above, when a capacitor bank having an n × n array structure is implemented by using the conventional technology, each unit capacitor cell is connected only in parallel so that the module capacitance The variable variation of C_cell has a variable region from c_cell to (n × n) × c_cell, in which case the unit capacitor cells cannot be connected in series, so the capacitors for the scale of the minute region for the capacitance below the unit capacitor cell There was a problem that is difficult to implement.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 가변 콘덴서 모듈의 행을 선택할 수 있는 행 복호기와 가변 콘덴서 모듈의 열을 선택할 수 있는 열 복호기 및 가변 콘덴서 모듈을 구성하는 n×n 개의 단위 커패시터 셀 중에서 선택된 각각의 커패시터를 직렬/병렬로 연결할 수 있는 직렬/병렬 연결 선택기로 구성된 가변 콘덴서 어레이 모듈 커패시터와 가변 콘덴서 어레이 모듈 커패시터의 각각의 단위 커패시터 셀에 스위치를 추가함으로써, 집적회로 설계시 임의로 설정할 수 있는 가변 콘덴서 어레이 구조 및 성능 개선을 통해 가변 콘덴서의 변화 영역의 확장 및 전체회로의 설계시 회로의 크기를 축소시키고자 하는데 본 발명의 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned disadvantages and problems of the prior art, comprising a row decoder that can select a row of the variable capacitor module and a column decoder and a variable capacitor module that can select the column of the variable capacitor module. By adding a switch to each unit capacitor cell of the variable capacitor array module capacitor and the variable capacitor array module capacitor composed of a series / parallel connection selector capable of series / parallel connection of each selected capacitor among n × n unit capacitor cells. Accordingly, an object of the present invention is to reduce the size of a circuit when designing an entire circuit and expanding a change region of a variable capacitor through an improved structure and performance of a variable capacitor array that can be arbitrarily set when designing an integrated circuit.

도 1은 종래의 커패시터 뱅크의 구조를 나타낸 것이다.1 shows the structure of a conventional capacitor bank.

도 2는 본 발명에 의해 구현된 커패시터 뱅크를 나타낸 것이다.2 shows a capacitor bank implemented by the present invention.

도 3은 본 발명의 구현을 위해 커패시터 모듈의 각각의 셀에 구성된 회로를 나타낸 것이다.3 illustrates a circuit configured in each cell of a capacitor module for implementing the present invention.

도 4는 본 발명의 커패시터 뱅크에 의해 구현된 병렬연결 커패시터 뱅크를 나타낸 것이다.4 shows a parallel connection capacitor bank implemented by the capacitor bank of the present invention.

도 5는 본 발명의 커패시터 뱅크에 의해 직렬 연결되었을 때 3/8 pF의 실시예를 나타낸 것이다.Figure 5 shows an embodiment of 3/8 pF when connected in series by the capacitor bank of the present invention.

본 발명의 상기 목적은 가변 콘덴서 모듈의 행을 선택할 수 있는 행 복호기와 가변 콘덴서 모듈의 열을 선택할 수 있는 열 복호기 및 가변 콘덴서 모듈을 구성하는 n×n 개의 단위 커패시턴스 셀 중에서 선택된 각각의 커패시터를 직렬/병렬로 연결할 수 있는 직렬/병렬 연결 선택기로 구성된 직렬 및 병렬 연결이 가능한 가변 콘덴서 어레이 모듈에 의해 달성된다.The above object of the present invention is to series each capacitor selected from a row decoder capable of selecting a row of a variable capacitor module, a column decoder capable of selecting a column of a variable capacitor module, and n × n unit capacitance cells constituting the variable capacitor module. It is achieved by a variable capacitor array module capable of serial and parallel connection consisting of a series / parallel connection selector that can be connected in parallel.

본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.Details of the above object and technical configuration of the present invention and the effects thereof according to the present invention will be more clearly understood by the following detailed description with reference to the drawings showing preferred embodiments of the present invention.

먼저, 도 2는 본 발명에 의해 구현된 새로운 방식의 커패시터 뱅크를 나타낸 것이다.First, Figure 2 shows a capacitor bank in a novel manner implemented by the present invention.

상기 본 발명에 의한 커패시터 뱅크는 가변 콘덴서 모듈의 행/열을 선택할 수 있는 행/열 복호기(100)와 n×n개의 단위 커패시터 셀로 구성된 콘덴서 어레이 모듈(200) 및 가변 콘덴서 모듈을 구성하는 n×n의 셀 중에서 선택된 각각의 단위 커패시터를 직렬/병렬로 연결할 수 있는 직렬/병렬 연결 선택기(300)로 구성된다.The capacitor bank according to the present invention includes a row / column decoder 100 capable of selecting a row / column of a variable capacitor module, a capacitor array module 200 composed of n × n unit capacitor cells, and n × constituting a variable capacitor module. It consists of a series / parallel connection selector 300 that can connect each unit capacitor selected from the cells of n in series / parallel.

본 발명에 의한 커패시터 뱅크의 구현에 있어 일실시예로 8×8배열의 콘덴서 어레이 모듈을 사용했다.In the embodiment of the capacitor bank according to the present invention, an 8 × 8 array capacitor array module was used.

상기 직렬/병렬 선택기(300)는 외부로부터 입력받은 1 비트의 값을 이용해 커패시터 모듈의 각각의 단위 커패시터 셀을 병렬연결 또는 직렬연결 할지를 결정하는데, 보다 상세히 상기 작동과정을 이하 설명한다.The series / parallel selector 300 determines whether each unit capacitor cell of the capacitor module is connected in parallel or in series using a value of 1 bit received from the outside. The operation process will be described in detail below.

상기 직렬/병렬 선택기(300)의 직렬 행군 선택부(S[1:8])는 각각의 단위 커패시턴스 셀들에 의해 행군을 이루는 가변 어레이 콘덴서의 각각의 내부에 위치한 각각의 단위 정전용량의 합계부(S)와 연결되어 있어 직렬 병렬 선택부(P:S[0:1])에 의해 단위 커패시턴스 셀들로 구성된 열들 간의 직렬 연결이 결정된다. 상기 직렬연결이 결정되고 나면 직렬 행군 선택부(S[1:8])에 의해 첫 번째 열과 그 다음 열들이 분리되고 직렬 선택된 스위치 개수만큼 상기 직렬/병렬 연결 선택기는 직렬/병렬 선택부(P:S)와 상기 단위 커패시터 셀의 스위치(A)와 단독으로 연결된 제1 스위치선택부(An[n:n]) 및 상기 단위 커패시터 셀의 스위치(A)와 한 단이 연결되고 다른 한 단은 바로 다음 행의 단위 커패시터 셀의 단위 정전용량의 합계부(S)와 연결된 제2 스위치선택부(A[n:n])에 의해 각각의 직렬연결을 갖는 단위 커패시터 셀들이 구현된다.The series line selector S [1: 8] of the series / parallel selector 300 is a sum of the unit capacitances of the respective unit capacitances located inside each of the variable array capacitors grouped by the unit capacitance cells. In series with S), the series connection between the columns of unit capacitance cells is determined by the series parallel selector P: S [0: 1]. After the serial connection is determined, the first row and the next columns are separated by the serial row selector S [1: 8], and the serial / parallel connection selector is connected to the serial / parallel selector (P: One end is connected to S) and the first switch selector An [n: n] connected to the switch A of the unit capacitor cell and the switch A of the unit capacitor cell, and the other end is directly The unit capacitor cells having respective series connections are implemented by the second switch selector A [n: n] connected to the sum S of the unit capacitances of the unit capacitor cells of the next row.

상기 실시예는 병렬 연결시에 있어서도 상기 구현 작동과 같은 방식에 의해 실현 가능하다. 즉, 병렬 행군 선택부(P[1:8])에 의해 첫 번째 행과 그 다음 행들이 분리되고 병렬선택된 스위치 개수만큼 상기 직렬/병렬 연결 선택기는 직렬/병렬 선택부(P:S)와 상기 단위 커패시터 셀의 스위치(A)와 단독으로 연결된 제1 스위치선택부(An[n:n]) 및 상기 단위 커패시터 셀의 스위치(A)와 한 단이 연결되고 다른 한 단은 바로 다음 행의 단위 커패시터 셀의 단위 정전용량의 합계부(S)와 연결된 제2 스위치선택부(A[n:n])에 의해 각각의 병렬연결을 갖는 단위 커패시터 셀들이 구현된다.The above embodiment can be realized in the same manner as the above implementation operation even in parallel connection. That is, the serial / parallel connection selector is connected to the serial / parallel selector P: S and the same as the number of switches in which the first row and the subsequent rows are separated and parallel-selected by the parallel row selector P [1: 8]. The first switch selector An [n: n] connected to the switch A of the unit capacitor cell alone and the switch A of the unit capacitor cell are connected to one end, and the other end is the unit of the next row. Unit capacitor cells having respective parallel connections are implemented by a second switch selector A [n: n] connected to the sum S of the unit capacitances of the capacitor cells.

도 3은 본 발명의 직렬/병렬 연결이 가능한 가변 콘덴서 어레이 모듈의 구현을 위한 커패시터 모듈의 각각의 셀에 구성된 회로를 나타낸 것이다.Figure 3 shows a circuit configured in each cell of the capacitor module for the implementation of the variable capacitor array module capable of series / parallel connection of the present invention.

상기 구성회로는 행부(R), 열부(C), 행과 열을 선택할 수 있는 행/열 선택부(E), 단위 커패시턴스(unit C), 직렬 연결시 단위 커패시턴스의 모든 값을 합산하는 단위 정전용량의 합계부(S), 스위치(A) 및 접지(GND)로 구성된다.The component circuit includes a unit power failure in which all values of the row portion R, the column portion C, the row / column selection portion E for selecting rows and columns, the unit capacitance unit C, and the unit capacitance in series connection are added up. It consists of the sum total part S of a capacitance, the switch A, and ground GND.

상기 구성회로는 종래의 기술과 달리 단위 커패시턴스의 한 단을 접지(GND)로 직접 연결하지 않고 스위치(A)를 통하여 접지로 연결할 수 있는 구조로 되어 있다. 즉, 상기 스위치(A)가 직렬/병렬 연결 선택기(300)의 직렬 연결시 스위치를 오프한 후 그 다음 행에 있는 단위 커패시턴스 셀의 단위 정전용량의 합계부(S)와 연결되도록 되어있다.Unlike the conventional technology, the configuration circuit has a structure in which one end of unit capacitance can be connected to ground through the switch A without directly connecting to ground (GND). That is, the switch A is connected to the sum S of the unit capacitances of the unit capacitance cells in the next row after the switch is turned off in series connection of the series / parallel connection selector 300.

상기 구성회로의 기본 동작은 먼저 행/열 선택부(E)의 선택신호에 의해 행과 열을 선택할 수 있는 행부(R) 또는 열부(C)가 정해지며, 이렇게 해서 행과 열이 선택된다. 그 결과 단위 커패시턴스들이 서로 연결되어 단위 정전용량의 합계부(S)에 의해 모두 합산된 정전용량 값을 갖는 커패시턴스가 구현된다.In the basic operation of the configuration circuit, first, the row part R or the column part C capable of selecting rows and columns is selected by the selection signal of the row / column selection part E, and thus the rows and columns are selected. As a result, the unit capacitances are connected to each other to realize a capacitance having a capacitance value summed up by the sum S of the unit capacitances.

직렬 연결시에는 스위치(A)가 다음 행의 단위 정전용량의 합계부(S)로 연결되어 첫 번째 행의 단위 정전용량의 합계부(S)와 선택된 스위치(A)들에 의해 단위 커패시터 셀이 직렬 연결된 후 접지(GND)로 연결되어 단위 커패시터 셀 이하의 미세한 커패시턴스가 구현된다.In series connection, the switch A is connected to the sum of the unit capacitances of the next row, so that the unit capacitor cell is connected by the sum of the unit capacitances of the first row and the selected switches A. After being connected in series, it is connected to ground (GND) to achieve fine capacitance below the unit capacitor cell.

본 발명은 커패시터의 아랫 단이 접지에만 연결되어 병렬연결만 가능했던 종전의 발명과 달리 각 단위 커패시터 셀에 스위치를 추가함으로써 가변 콘덴서 모듈의 각각의 단위 커패시터 셀이 다음 단위 커패시터 셀의 상단의 단위 정전용량의 합계부(S) 와 접지 중에서 하나를 선택할 수 있어 직렬 또는 병렬로 각각의 단위 커패시터 셀을 연결하더라도 원하는 각각의 단위 커패시터 셀의 정전용량 값을 선택할 수 있어 커패시터 뱅크의 성능을 개선할 수 있다.Unlike the previous invention, in which the lower end of the capacitor is connected only to the ground, and only parallel connection is possible, the unit capacitor cell of the variable capacitor module is connected to the unit capacitor of the next unit capacitor cell by adding a switch to each unit capacitor cell. One can choose between the sum of capacitance (S) and ground, so that even if each unit capacitor cell is connected in series or in parallel, the capacitance value of each desired unit capacitor cell can be selected to improve the performance of the capacitor bank. .

도 4는 본 발명의 커패시터 뱅크에 의해 기존의 병렬연결 커패시터 뱅크를 구현한 실시예를 나타낸 것이다. 상기 직렬/병렬 선택기에서 커패시터의 각 단위 커패시터 셀을 병렬로 선택함으로써 종전과 같은 병렬 커패시터 뱅크의 모듈 정전용량을 구할 수 있다. 즉, 그림에서 턴 온된 셀(turn on cell)은 각 단위 커패시터셀이 병렬연결되어 8×8배열의 어레이 모듈에 있어 각각의 단위 커패시터 셀의 정전용량을 1pF으로 했을때 21pF의 정전용량을 갖는 커패시턴스를 나타낸 것이다.Figure 4 shows an embodiment of implementing a conventional parallel connection capacitor bank by the capacitor bank of the present invention. By selecting each unit capacitor cell of the capacitor in parallel in the series / parallel selector, it is possible to obtain the module capacitance of the parallel capacitor bank as before. That is, the turn on cell shown in the figure is a capacitance having a capacitance of 21 pF when each unit capacitor cell is connected in parallel and the capacitance of each unit capacitor cell is 1 pF in an array module of 8 × 8 arrays. It is shown.

도 5는 본 발명의 커패시터 뱅크에 의해 직렬연결 되었을 때의 실시예를 나타낸 것이다.Figure 5 shows an embodiment when connected in series by the capacitor bank of the present invention.

상기 직렬/병렬 선택기(300)에서 커패시터의 각 모듈을 직렬로 선택함으로써 각 열의 커패시터 모듈의 셀이 직렬연결 되고, 이때 사용자는 n개의 가변 콘덴서 어레이 모듈중 1/n × c_cell 크기의 커패시터 중에 원하는 만큼의 커패시터 모듈을 선택하여 사용할 수 있게 된다. 이를 통해 구현된 가변 콘덴서 어레이 모듈의 가변 정전용량의 범위는 아래 식과 같다.By selecting each module of the capacitor in series in the series / parallel selector 300, the cells of the capacitor modules in each column are connected in series, wherein the user can select as many as 1 / n × c_cell capacitors among n variable capacitor array modules. Capacitor module of can be selected and used. The range of the variable capacitance of the variable capacitor array module implemented through this is as follows.

1/n × c_cell ≤ 모듈 정전용량 ≤ ( n × n )× c_cell1 / n × c_cell ≤ module capacitance ≤ (n × n) × c_cell

상기 도 2에서 도시된 본 발명에 의한 커패시터 뱅크에 의해 가변 콘덴서 어레이 모듈의 구체적인 정전용량 값을 얻는 동작을 표 1, 표 2에 나타냈다.Table 1 and Table 2 show the operation of obtaining the specific capacitance value of the variable capacitor array module by the capacitor bank according to the present invention shown in FIG.

표에서 "1"은 "하이", "0"은 "로우", "-"는 "돈트캐어(don't care)", P는 병렬선택, S는 직렬선택, "플롯팅(floating)"은 "특별한 노드를 플롯팅하는 것"을 나타내며, 단위 커패시터 셀의 정전용량은 1pF로 하였다.In the table, "1" is "high", "0" is "low", "-" is "don't care", P is parallel selection, S is serial selection, and "floating" Denotes “plotting a particular node”, and the capacitance of the unit capacitor cell is 1 pF.

S1S1 1One A1A1 00 An1An1 00 C1C1 1One R1R1 1One E1E1 1One P:SP: S PP S2S2 1One A2A2 00 An2An2 00 C2C2 1One R2R2 1One E2E2 1One S3S3 1One A3A3 00 An3An3 00 C3C3 1One R3R3 1One E3E3 1One S4S4 00 A4A4 00 An4An4 00 C4C4 00 R4R4 00 E4E4 00 S5S5 00 A5A5 00 An5An5 00 C5C5 00 R5R5 00 E5E5 floatingfloating S6S6 00 A6A6 00 An6An6 00 C6C6 00 R6R6 00 E6E6 floatingfloating S7S7 00 A7A7 00 An7An7 00 C7C7 00 R7R7 00 E7E7 floatingfloating S8S8 00 A8A8 00 An8An8 00 C8C8 00 R8R8 00 E8E8 floatingfloating

상기 표 1은 도4 에서와 같이 8×8 어레이 모듈의 커패시터 뱅크에서 세 번째 행까지의 행과 네 번째 행의 세개의 단위 커패시스턴스 즉, 그림에서 턴 온된 셀(turn on cell)로 표시된 영역이 병렬로 연결되어 21pF 의 정전용량을 구현하는 동작을 나타낸 것이다.Table 1 shows the three unit capacitances of the rows up to the third row and the fourth row of the capacitor bank of the 8 × 8 array module as shown in FIG. 4, that is, the area indicated by the turn on cell in the figure. This parallel connection shows the operation of a 21pF capacitance.

S1S1 00 A1A1 1One An1An1 00 C1C1 -- R1R1 -- E1E1 1One P:SP: S SS S2S2 00 A2A2 1One An2An2 00 C2C2 -- R2R2 -- E2E2 1One S3S3 00 A3A3 00 An3An3 1One C3C3 -- R3R3 -- E3E3 1One S4S4 00 A4A4 00 An4An4 00 C4C4 -- R4R4 -- E4E4 00 S5S5 00 A5A5 00 An5An5 00 C5C5 -- R5R5 -- E5E5 floatingfloating S6S6 00 A6A6 00 An6An6 00 C6C6 -- R6R6 -- E6E6 floatingfloating S7S7 00 A7A7 00 An7An7 00 C7C7 -- R7R7 -- E7E7 floatingfloating S8S8 00 A8A8 00 An8An8 00 C8C8 -- R8R8 -- E8E8 floatingfloating

상기 표 2는 직렬/병렬 선택기(300)에서 각각의 단위 커패시터 셀을 직렬연결하여 3/8 pF의 정전용량을 구현하는 동작을 나타낸 것이다.Table 2 shows an operation of implementing a capacitance of 3/8 pF by connecting each unit capacitor cell in series in the series / parallel selector 300.

상기 표 2의 구체적인 구현 동작은 스위치 A[1:2]은 온(ON), A[3:8]은 오프(OFF), An[3]은 온, An[1:2]은 오프, An[4:8]은 오프 상태로 함으로써 이루어지고, 그 결과 도 5에서 도시된 바와 같이 8×8배열의 어레이 모듈의 커패시터 뱅크에서 그림에서 턴 온된 셀로 표시된 영역 즉, 첫 번째 열에서 세 번째 열까지의 단위 커패시턴스 만을 직렬연결한 후 접지로 연결되어 단위 커패시턴스 셀의 단위 정전용량의 합계부(S)에 의해 합산된 3/8 pF의 단위 커패시터 셀 이하의 미세한 커패시턴스가 구현된다.Specific implementation operations of Table 2 include switches A [1: 2] on, A [3: 8] off, An [3] on, An [1: 2] off, An [4: 8] is achieved by turning it off, and as a result, as shown in Fig. 5, in the capacitor bank of the array module of the 8 × 8 array, the area indicated by the cells turned on in the figure, that is, the first to third columns. Since only the unit capacitance of is connected in series and connected to ground, fine capacitance of 3/8 pF or less unit capacitor cells summed by the sum S of the unit capacitances of the unit capacitance cells is realized.

상기 3/8 pF의 단위 커패시터 셀 이하 정전용량의 구현은 바람직한 하나의 실시예에 불과하며 이외에도 다양한 실시예를 본 발명이 속하는 당업자라면 누구나 쉽게 실시할 수 있을 것이다.The implementation of the capacitance below the unit capacitor cell of 3/8 pF is just one preferred embodiment, and various embodiments may be readily implemented by those skilled in the art.

상기 표 2의 실시예에 의한 단위 커패시터 셀 이하의 미세한 커패시터의 구현은 n×n배열의 어레이 모듈의 커패시터 뱅크에서 첫 번째 행의 단위 커패시터 셀과 n번째 행의 단위 커패시터 셀에 스위치를 추가함으로써 실현되며, 그 결과 단위 커패시터 셀의 정전용량은 같은 수의 어레이 모듈의 구현에 있어 상기 스위칭 방식을 추가함으로써 정전용량의 가변범위가 1/n × c_cell부터 (n­1)/n × c_cell이 되므로, 결국 n­1개의 단위 커패시터 셀을 더 구현할 수 있다.The implementation of the fine capacitor below the unit capacitor cell according to the embodiment of Table 2 is realized by adding a switch to the unit capacitor cell of the first row and the unit capacitor cell of the nth row in the capacitor bank of the array module of the n × n array. As a result, the capacitance of the unit capacitor cell is changed from 1 / n × c_cell to (n1) / n × c_cell by adding the switching scheme in the implementation of the same number of array modules. Unit capacitor cells may be further implemented.

따라서, 본 발명의 직렬/병렬 연결이 가능한 가변 콘덴서 어레이 모듈은 가변 콘덴서 모듈의 행/열을 선택할 수 있는 행/열 복호기(100)와 n×n개의 단위 커패시터 셀로 구성된 콘덴서 어레이 모듈(200) 및 가변 콘덴서 모듈을 구성하는 n×n개의 셀 중에서 선택된 각각의 단위 커패시터를 직렬/병렬로 연결할 수 있는 직렬/병렬 연결 선택기(300)로 구성됨으로써 n × n 배열의 구조를 갖는 커패시터 뱅크를 구현할 경우, 각 단위 커패시터 셀의 연결이 직렬 및 병렬 연결의 구조를 가질 수 있으므로, 약간의 회로 변경 및 추가로 인해 모듈 정전용량의 가변범위를 1/n × c_cell 에서 ( n × n )× c_cell의 영역까지 확장할 수 있는데, 이는 기존의 배랙터 다이오드를 사용할 경우 제어 전압을 0볼트에서 8볼트로 사용할 때 정전용량이 80pF 에서 5pF의 값을 갖지만, 본 발명에 의할때 단위 커패시터 셀을 1pF으로 사용한다면 80pF 에서 1/8pF 까지 미세한 커패시터의 구현이 가능하여 비슷한 회로 면적을 갖는 기존 구조에 비해 가변영역이 넓은 가변 콘덴서 모듈을 구현할 수 있는 기술적 장점이 있다.Accordingly, the variable capacitor array module capable of serial / parallel connection according to the present invention includes a capacitor array module 200 including a row / column decoder 100 capable of selecting rows / columns of the variable capacitor module and n × n unit capacitor cells; When a capacitor bank having an n × n array structure is implemented by configuring a series / parallel connection selector 300 that can connect each unit capacitor selected from n × n cells constituting the variable capacitor module in series / parallel, The connection of each unit capacitor cell can have a structure of series and parallel connection, so that a small circuit change and addition extends the variable range of module capacitance from 1 / n × c_cell to (n × n) × c_cell In the case of using a conventional varactor diode, when the control voltage is used from 0 to 8 volts, the capacitance has a value of 80 pF to 5 pF, but according to the present invention, When the unit capacitor cell is used as 1pF, it is possible to implement a fine capacitor from 80pF to 1 / 8pF, and there is a technical advantage that a variable capacitor module having a wide variable area can be realized compared to the existing structure having a similar circuit area.

Claims (8)

직렬 및 병렬 연결이 가능한 커패시터 뱅크의 구현에 있어서,In the implementation of a capacitor bank capable of series and parallel connection, 가변 콘덴서 모듈의 행/열을 선택할 수 있는 행/열 복호기(100);A row / column decoder 100 capable of selecting the row / column of the variable capacitor module; n×n개의 단위 커패시터 셀로 구성된 콘덴서 어레이 모듈(200); 및a capacitor array module 200 composed of n × n unit capacitor cells; And 가변 콘덴서 모듈을 구성하는 n×n개의 단위 커패시터 셀 중에서 선택된 각각의 단위 커패시터를 직렬/병렬로 연결할 수 있는 직렬/병렬 연결 선택기(300)Series / parallel connection selector 300 that can connect each unit capacitor selected from n × n unit capacitor cells constituting the variable capacitor module in series / parallel 로 구성됨을 특징으로 하는 직렬/병렬 연결이 가능한 가변 콘덴서 어레이 모듈.Variable capacitor array module capable of series / parallel connection, characterized in that consisting of. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 콘덴서 어레이 모듈(200)은 행부(R), 열부(C), 행/열을 선택할 수 있는 행/열 선택부(E), 단위 커패시턴스(unit C), 각각의 단위 커패시터 셀을 직렬 연결할때 단위 커패시턴스의 모든 값을 합산하는 단위 정전용량의 합계부(S), 스위치(A) 및 접지(GND)로 이루어진 구성회로를 갖는 것을 특징으로 하는 직렬/병렬 연결이 가능한 가변 콘덴서 어레이 모듈.When the capacitor array module 200 connects the row portion R, the column portion C, the row / column selection portion E for selecting rows / columns, the unit capacitance unit C, and each unit capacitor cell in series, A variable capacitor array module capable of series / parallel connection, comprising a component circuit comprising a sum S of unit capacitances, a switch A, and a ground GND that add up all values of unit capacitance. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 스위치(A)는 직렬/병렬 연결 선택기(300)의 직렬 연결시에 그 다음 행에 있는 단위 커패시턴스 셀의 단위 정전용량의 합계부(S)와 연결되는 것을 특징으로 하는 직렬/병렬 연결이 가능한 가변 콘덴서 어레이 모듈.The switch A is connected to the sum S of the unit capacitances of the unit capacitance cells in the next row when the series / parallel connection selector 300 is connected in series. Variable Capacitor Array Module. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 스위치(A)가 단위 정전용량의 합계부(S)와 연결된 이후에 접지(GND)에 연결되는 것을 특징으로 하는 직렬/병렬 연결이 가능한 가변 콘덴서 어레이 모듈.And the switch (A) is connected to the ground (GND) after being connected to the sum (S) of the unit capacitance. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 직렬/병렬 연결 선택기(300)는 직렬 행군 선택부(S[n:n]), 제1 스위치 선택부(An[n:n]), 제2 스위치 선택부(A[n:n]) 및 직렬/병렬 선택부(P:S)를 포함하는 것을 특징으로 하는 직렬/병렬 연결이 가능한 가변 콘덴서 어레이 모듈.The series / parallel connection selector 300 may include a serial group selector S [n: n], a first switch selector An [n: n], and a second switch selector A [n: n]. And a series / parallel selector (P: S). 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 직렬 행군 선택부(S[n:n])는 각각의 단위 커패시턴스 셀들에 의해 행군을 이루는 가변 어레이 콘덴서의 각각의 내부에 위치한 각각의 단위 정전용량의 합계부(S)와 연결되는 것을 특징으로 하는 직렬/병렬 연결이 가능한 가변 콘덴서 어레이 모듈.The series hang selector S [n: n] is connected to a sum S of each unit capacitance located inside each of the variable array capacitors grouped by the unit capacitance cells. Variable capacitor array module with serial / parallel connection. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제1 스위치 선택부(An[n:n])는 단위 커패시터 셀의 스위치(A)와 한 단으로 연결되는 것을 특징으로 하는 직렬/병렬 연결이 가능한 가변 콘덴서 어레이모듈.The first switch selector (An [n: n]) is connected in series with the switch (A) of the unit capacitor cell in one stage variable capacitor array module capable of parallel / parallel connection. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제2 스위치 선택부(A[n:n])는 단위 커패시터 셀의 스위치(A)와 한 단이 연결되고, 다른 한 단은 바로 다음 행의 단위 커패시터 셀의 단위 정전용량의 합계부(S)와 연결되는 것을 특징으로 하는 직렬/병렬 연결이 가능한 가변 콘덴서 어레이 모듈.The second switch selector A [n: n] has one end connected to a switch A of the unit capacitor cell, and the other end of the second switch selector A [n: n] is the sum of the unit capacitances of the unit capacitor cells of the next row. Variable capacitor array module capable of connecting in series / parallel, characterized in that the connection.
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