KR20080082428A

KR20080082428A - 저전압 데이터 전송 회로

Info

Publication number: KR20080082428A
Application number: KR1020070115186A
Authority: KR
Inventors: 박동욱; 서진호; 박재진
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-03-08
Filing date: 2007-11-13
Publication date: 2008-09-11

Abstract

저전압 데이터 전송 회로는 제1 전송라인, 제2 전송라인, 제1 소스 저항, 제2 소스 저항 및 조정회로를 포함한다. 조정회로는 데이터 전송에 사용될 전압 신호의 기준 전압을 생성하는 기준 전압 생성기, 기준 전압을 입력받고 수신측 접지 레벨에 따른 전압 레벨을 가지는 제1 출력 신호를 제공하여 제1 전압 신호의 레벨을 조정하는 제1 전압 레귤레이터 및 기준 전압을 입력받고 수신측 접지 레벨에 따른 전압 레벨을 가지는 제2 출력 신호를 제공하여 제2 전압 신호의 레벨을 조정하는 제2 전압 레귤레이터를 포함한다.

Description

저전압 데이터 전송 회로{Low voltage data transmitting circuit}

본 발명은 데이터 전송 회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 SLVS(Scalable Low Voltage Signaling) 전송 회로에 관한 것이다.

최근 인터넷의 폭발적인 성장은 모든 통신 분야에서 데이터 전송량의 증가로 이어지고 있다. 또한 디지털 비디오, HDTV 및 컬러 그래픽을 위한 데이터 스트림도 더욱 높은 대역폭을 요구하고 있다.

대량의 데이터 전송 시스템은 새로운 인터페이스 기술을 요구하였으며, 고속 데이터 전송을 위한 새로운 인터페이스 기술인 저전압 차동 신호법(Low Voltage Differential Signaling, LVDS), RSDS(Reduced Swing Differential Signaling) 방식, SLVS(Scalable Low Voltage Signaling) 방식이 나타나게 되었다. 이들 인터페이스 기술의 특징은 빠른 비트율과 더욱 낮아진 저력 소모, 그리고 우수한 노이즈 특성 등을 들 수 있다.

하지만 종래의 SLVS 방식에서는 PCB의 IR만큼의 전압 강하는 전압원이 서로 다른 경우로 인하여 수신측의 접지 레벨이 송신측의 접지 레벨과 다른 경우가 발생한다. 이런 경우에 송신측의 공통 모드 전압과 수신측의 공통 모드 전압 사이에 차 이가 발생하고, 송신측으로부터 전송된 신호를 수신측에서는 다른 신호로 인식하여 인터페이스 오류가 발생할 수 있다. 또한 송신측으로부터 전송된 신호의 레벨이 수신측에서 인식할 수 없는 레벨을 가지는 경우에는 수신측이 원하는 스피드로 동작을 못 하거나 동작을 전혀 못하는 경우가 발생할 수 있다. 또한 스위칭 시에 단락 전류가 발생하여 출력 파형에 영향을 줄 수 있다.

이에 따라 본 발명의 목적은 송신 측과 수신측의 접지 레벨이 서로 다른 경우에도 안정적으로 동작할 수 있는 저전력 데이터 전송 회로, 저전력 데이터 전송 방법 및 저전력 데이터 송수신 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명이 다른 목적은 단락 전류를 줄일 수 있는 저전력 데이터 전송 회로를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 칩 사이즈를 줄이면서, 임피던스 매칭을 할 수 있는 저전력 데이터 전송 회로를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 저전압 데이터 전송 회로는 제1 전송라인, 제2 전송라인, 제1 소스 저항, 제2 소스 저항 및 조정회로를 포함한다.

상기 제1 전송라인은 수신기에 제1 전압 신호를 전송한다. 상기 제2 전송라인은 상기 수신기에 상기 제1 전압 신호와 차동 쌍을 이루는 제2 전압 신호를 전송한다. 상기 제1 소스 저항은 상기 제1 전송라인과 상기 수신기 사이에 직렬로 연결된다. 상기 제2 소스 저항은 상기 제2 전송라인과 상기 수신기 사이에 직렬로 연결된다. 상기 조정회로는 상기 제1 및 제2 전송라인과 연결되며 상기 제1 및 제2 전송 신호의 전압 레벨이 상기 수신기의 수신측 접지 레벨보다 높은 레벨을 갖도록 하여 상기 수신기가 인식할 수 있도록 상기 제1 및 제2 전압 신호의 전압 레벨을 조정한다.

실시예에 있어서, 상기 조정회로는 데이터 전송에 사용될 전압 신호의 기준 전압을 생성하는 기준 전압 생성기, 상기 기준 전압을 입력받고 상기 수신측 접지 레벨에 따른 전압 레벨을 가지는 제1 출력 신호를 제공하여 상기 제1 전압 신호의 레벨을 조정하는 제1 전압 레귤레이터 및 상기 기준 전압을 입력받고 상기 수신측 접지 레벨에 따른 전압 레벨을 가지는 제2 출력 신호를 제공하여 상기 제2 전압 신호의 레벨을 조정하는 제2 전압 레귤레이터를 포함할 수 있다.

실시예에 있어서, 상기 조정회로는 상기 제1 출력 신호를 선택적으로 상기 제1 전송 라인 또는 상기 제2 전송 라인에 연결하는 제1 스위칭부 및 상기 제2 출력 신호를 선택적으로 상기 제1 전송 라인 또는 상기 제2 전송 라인에 연결하는 제2 스위칭부를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 스위칭부는 모스 트랜지스터로 구성된 제1 및 제2 스위치들을 포함하고, 상기 제2 스위칭부는 모스 트랜지스터로 구성된 제3 및 제4 스위치들을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제3 스위치는 서로 직렬 연결되어 있고, 상기 제2 및 제4 스위치는 서로 직렬 연결될 수 있다. 상기 제1 및 제4스위치는 동시에 턴 온 또는 턴 오프 되고 상기 제2 및 제3 스위치는 상기 제1 및 제4 스위치와 상보적으로 동시에 턴 온 또는 턴 오프 될 수 있다.

실시예에 있어서, 상기 제1 전압 레귤레이터와 상기 제2 전압 레귤레이터에 의하여 제공되는 공통 모드 전압은 상기 제1 출력 신호와 상기 제2 출력 신호의 평균일 수 있다.

실시예에 있어서, 상기 제1 종단 저항 및 상기 제2 종단 저항의 저항값은 각각 상기 제1 전송라인과 상기 제2 전송라인 사이에 연결되는 외부 종단 저항의 저항값의 절반일 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 저전력 데이터 전송 회로는 제1 전송라인, 제2 전송라인, 제1 소스 저항, 제2 소스 저항, 제1 전압 레귤레이터, 제2 전압 레귤레이터 및 기준 전압 생성기를 포함한다.

상기 제1 전송라인은 수신기에 상기 제1 전압 신호를 전송한다. 상기 제2 전송라인은 상기 수신기에 상기 제1 전압 신호와 차동 쌍을 이루는 제2 전압 신호를 전송한다. 상기 제1 소스 저항은 상기 제1 전송라인과 상기 수신기 사이에 직렬로 연결되고, 상기 제2 소스 저항은 상기 제2 전송라인과 상기 수신기 사이에 직렬로 연결된다. 상기 제1 전압 레귤레이터는 데이터 전송에 사용될 전압 신호의 기준 전압을 입력받고 상기 수신측 접지 레벨에 따른 전압 레벨을 가지는 제1 출력 신호를 상기 제1 전송라인에 제공하여 상기 제1 전압 신호의 레벨을 조정한다. 상기 제2 전압 레귤레이터는 상기 기준 전압을 입력받고, 상기 수신측 접지 레벨에 따른 전압 레벨을 가지는 제2 출력 신호를 상기 제2 전송라인에 제공하여 상기 제2 전압 신호의 레벨을 조정한다. 기준 전압 생성기는 상기 기준 전압을 생성한다. 상기 제1 및 제2 전압 레귤레이터는 상기 제1 및 제2 전압 신호가 상기 수신기의 수신측 접지 레벨보다 높은 레벨을 갖도록 하여 상기 수신기가 인식할 수 있도록 상기 제1 및 제2 출력 신호의 전압 레벨을 조정한다.

실시예에 있어서, 상기 저전력 데이터 전송 회로는 상기 제1 출력 신호를 선 택적으로 상기 제1 전송 라인 또는 상기 제2 전송 라인에 연결하는 제1 스위칭부 및 상기 제2 출력 신호를 선택적으로 상기 제1 전송 라인 또는 상기 제2 전송 라인에 연결하는 제2 스위칭부를 더 포함할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 저전력 데이터 송수신 시스템은 비반전 단자와 반전 단자를 구비하는 수신기, 상기 수신기의 비반전 단자에 제1 전압 신호를 전송하는 제1 전송라인, 상기 수신기의 반전 단자에 상기 제1 전압 신호와 차동쌍을 이루는 제2 전압 신호를 전송하는 제2 전송라인, 상기 제1 전송라인과 상기 수신기 사이에 직렬로 연결된 제1 소스 저항, 상기 제2 전송라인과 상기 수신기 사이에 직렬로 연결된 제2 소스 저항, 상기 제1 전송라인과 상기 제2 전송라인 사이에 연결되는 종단 저항 및 상기 제1 및 제2 전송라인과 연결되며 상기 제1 및 제2 전압 신호의 전압 레벨이 상기 수신기의 수신측 접지 레벨보다 높은 레벨을 갖도록 하여 상기 수신기가 인식할 수 있도록 상기 제1 및 제2 전압 신호의 전압 레벨을 조정할 수 있는 조정회로를 포함한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 저전압 데이터 전송 방법은 제1 전송 라인을 통하여 제1 전압 신호를 수신기에 전송하는 단계, 제2 전송 라인을 통하여 상기 제1 전압 신호와 차동쌍을 이루는 제2 전압 신호를 상기 수신기에 전송하는 단계 및 상기 제1 및 제2 전압 신호의 전압 레벨이 상기 수신기의 수신측 접지 레벨보다 높은 레벨을 갖도록 하여 상기 수신기가 인식할 수 있도록 상기 제1 및 제2 전압 신호의 전압 레벨을 조정하는 단계를 포함한다.

실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 전압 신호의 전압 레벨을 조정하는 단계 는 데이터 전송에 사용될 전압 신호의 기준 전압을 생성하는 단계, 상기 기준 전압을 입력받고, 상기 수신측 접지 레벨에 따른 전압 레벨을 가지는 제1 출력 신호를 제공하여 상기 제1 전압 신호의 레벨을 조정하는 단계 및 상기 기준 전압을 입력받고 상기 수신측 접지 레벨에 따른 전압 레벨을 가지는 제2 출력 신호를 제공하여 상기 제2 전압 신호의 레벨을 조정하는 단계를 포함할 수 있다.

실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 전압 신호의 전압 레벨을 조정하는 단계는 상기 제1 출력 신호를 선택적으로 상기 제1 전송 라인 또는 상기 제2 전송 라인에 연결하는 단계 및 상기 제2 출력 신호를 선택적으로 상기 제1 전송 라인 또는 상기 제2 전송 라인에 연결하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 저전압 데이터 전송 회로는 제1 전송라인, 제2 전송라인, 제1 전압 레귤레이터, 제2 전압 레귤레이터, 기준 전압 생성기 및 스위칭 회로를 포함한다. 상기 제1 전송라인은 수신기에 제1 전압 신호를 전송한다. 상기 제2 전송라인은 상기 수신기에 상기 제1 전압 신호와 차동 쌍을 이루는 제2 전압 신호를 전송한다. 상기 제1 전압 레귤레이터는 데이터 전송에 사용될 전압 신호의 기준 전압을 입력받고 상기 수신측 접지 레벨에 따른 전압 레벨을 가지는 제1 출력 신호를 상기 제1 전송라인에 제공하여 상기 제1 전압 신호의 레벨을 조정한다. 상기 제2 전압 레귤레이터는 상기 기준 전압을 입력받고, 상기 수신측 접지 레벨에 따른 전압 레벨을 가지는 제2 출력 신호를 상기 제2 전송라인에 제공하여 상기 제2 전압 신호의 레벨을 조정한다. 상기 기준전압 생성기는 상기 기준전압을 생성한다. 상기 스위칭 회로는 상기 제1 및 제2 전 압 레귤레이터들과 각각 제1 노드와 제2 노드에서 연결되고, 상기 제1 출력 신호와 상기 제2 출력 신호를 선택적으로 상기 제1 전송라인또는 상기 제2 전송라인에 연결하며, 상기 제1 전송라인과 상기 제2 전송 라인 사이에 연결되는 외부 종단 저항과 정합되는 소스 터미네이션 저항값을 제공한다. 상기 제1 및 제2 전압 레귤레이터는 상기 제1 및 제2 전압 신호가 상기 수신기의 수신측 접지 레벨보다 높은 레벨을 갖도록 하여 상기 수신기가 인식할 수 있도록 상기 제1 및 제2 출력 신호의 전압 레벨을 조정한다.

실시예에 있어서, 상기 스위칭 회로는 상기 제1 노드에 연결되는 제1 스위치, 상기 제1 노드에 상기 제1 스위치와 병렬로 연결되는 제2 스위치, 상기 제1 스위치와 직렬로 연결되는 제1 저항, 상기 제2 스위치와 직렬로 연결되는 제2 저항, 상기 제1 저항과 제3 노드에서 직렬로 연결되는 제3 저항, 상기 제2 저항과 제4 노드에서 직렬로 연결되는 제4 저항, 상기 제3 저항과 직렬로 연결되고 상기 제2 노드에 연결되는 제3 스위치 및 상기 제4 저항과 직렬로 연결되고 상기 제2 노드에 연결되는 제4 스위치를 포함하고, 상기 제3 노드는 상기 제2 전송라인에 연결되고, 상기 제4 노드는 상기 제1 전송라인에 연결될 수 있다.

상기 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저전압 데이터 전송 회로는 제1 전송라인, 제2 전송라인, 전압 레귤레이터 및 인터페이스부를 포함한다. 상기 제1 전송라인은 수신기에 제1 전압 신호를 전송한다. 상기 제2 전송라인은 수신기에 상기 제1 전압 신호와 차동 쌍을 이루는 제2 전압 신호를 전송한다. 상기 전압 레귤레이터는 데이터 전송에 사용될 전압 신호의 기준 전압 신호를 입력받아, 상기 제1 전압 신호와 상기 제2 전압 신호보다 높은 전압 레벨을 가지도록 출력 신호의 전압 레벨을 조정한다. 상기 인터페이스부는 상기 전압 레귤레이터와 접지 전압 사이에 연결되고, 상기 출력 신호를 스위칭하여 상기 제1 전압 신호와 상기 제2 전압 신호로 제공하며, 상기 제1 전송 라인 및 상기 제2 전송 라인의 특성 임피던스와 동일한 소스 터미네이션 저항을 제공한다.

실시예에 있어서, 상기 인터페이스부 스위칭부와 소스 저항부를 포함할 수 있다. 상기 스위칭부는 상기 전압 레귤레이터와 제1 노드에서 연결되고, 상기 접지 전압과 제2 노드에서 연결될 수 있다. 상기 소스 저항부는 상기 스위칭부와 상기 제1 전송라인과 상기 제2 전송 라인에 연결될 수 있다.

실시예에 있어서, 상기 스위칭부는 상기 제1 노드에 연결되는 제1 스위치, 상기 제1 스위치와 병렬로 상기 제1 노드에 연결되는 제2 스위치, 상기 제1 스위치와 제3 노드에서 직렬로 연결되고, 제2 노드에서 상기 접지 전압에 연결되는 제3 스위치 및 상기 제2 스위치와 제4 노드에서 직렬로 연결되고, 상기 제2 노드에서 상기 접지 전압에 연결되는 제4 스위치를 포함할 수 있다.

상기 소스 저항부는 상기 제4 노드와 상기 제1 전송 라인 사이에 연결된 T 자 형태의 제1, 제2 및 제3 저항을 포함하고, 상기 제3 노드와 상기 제2 전송라인 사이에 연결된 T 자 형태의 제4, 제5 및 제6 저항을 포함할 수 있다. 상기 제1 저항과 상기 제2 저항은 상기 제4노드와 상기 제1 전송라인 사이의 제 5노드에서 연결되고, 상기 제3 저항은 제5 노드에서 상기 제1 저항 및 상기 제2 저항과 연결되고,상기 제4 저항과 상기 제5 저항은 상기 제3 노드와 상기 제2 전송라인 사이의 제6노드에서 연결되고, 상기 제6 저항은 상기 제6노드에서 상기 제4 저항 및 제5 저항과 연결되고, 상기 제3 저항 및 상기 제6 저항은 제7 노드에서 연결될 수 있다.

실시예에 있어서, 상기 스위칭부는 상기 제1 노드에 연결되는 제1 스위치, 상기 제1 노드에 상기 제1 스위치와 병렬로 연결되는 제2 스위치, 상기 제1 스위치와 직렬로 연결되는 제1 저항, 상기 제2 스위치와 직렬로 연결되는 제2 저항, 상기 제1 저항과 제3 노드에서 직렬로 연결되는 제3 저항, 상기 제2 저항과 제4 노드에서 직렬로 연결되는 제4 저항, 상기 제3 저항과 직렬로 연결되고 상기 제2 노드에 연결되는 제3 스위치 및 상기 제4 저항과 직렬로 연결되고 상기 제2 노드에 연결되는 제4 스위치를 포함할 수 있다.

상기 소스 저항부는, 상기 제4 노드와 연결되는 제5노드와 상기 제1 전송라인 사이에 연결되는 제5 저항, 상기 제5 저항과 상기 제 5노드에서 병렬로 연결되는 제6 저항, 상기 제3 노드와 연결되는 제6노드와 상기 제2 전송라인 사이에 연결되는 제7 저항 및 상기 제7 저항과 상기 제6 노드에서 병렬로 연결되고, 제7 노드에서 상기 제6 저항과 연결되는 제8 저항을 포함할 수 있다.

실시예에 있어서, 상기 제1 전송라인측과 상기 인터페이스부를 바라본 등가 저항 값과 상기 수신기 측을 바라본 등가 저항 값은 상기 제1 전송 라인의 특성 임피던스와 동일하고, 상기 제1 전송라인측에서 상기 인터페이스부를 바라본 등가 저항 값과 상기 수신기 측을 바라본 등가 저항 값은 상기 제2 전송 라인의 특성 임피던스와 동일할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 저전압 데이터 전송 회로, 저전압 데이터 송수신 시스템 및 저전압 데이터 전송 방법은 접지 레벨이 다른 경우에도 안정적으로 데이터를 전송할 수 있다. 또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 저전압 데이터 전송 회로는 스위칭시 발생하는 단락 전류를 줄여 안정적인 출력 파형을 얻을 수 있다. 또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저전압 데이터 전송 회로는 회로 면적을 줄이고도 원하는 터미네이션 저항을 얻을 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 장치의 제조 방법에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

한편, 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정 블록 내에 명기된 기능 또는 동작이 순서도에 명기된 순서와 다르게 일어날 수도 있다. 예를 들어, 연속하는 두 블록이 실제로는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 관련된 기능 또는 동작에 따라서는 상기 블록들이 거꾸로 수행될 수도 있다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저전압 데이터 전송 회로의 구성을 나타내는 회로도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 저전압 데이터 전송회로(100)는 제1 전송라인(10), 제2 전송라인(20), 제1 소스 저항(30), 제2 소스 저항(40) 및 조정회로(50)를 포함한다.

제1 전송라인(10)는 수신기(200)에 제1 전압 신호(VLT1)를 전송한다. 제2 전송라인(20)는 수신기(200)에 제2 전압 신호(VLT2)를 전송한다. 제1 전압 신호(VLT1)와 제2 전압 신호(VLT2)는 차동 신호를 이룬다. 제1 소스 저항(30)은 제1 전송라인(10)와 수신기(200) 사이에 연결된다. 제2 소스저항(40)은 제2 전송라 인(20)와 수신기(200) 사이에 연결된다. 제1 소스저항(30)과 제2 소스 저항(40)의 저항값은 서로 같고, 각각의 저항값은 제1 전송라인(10)와 제2 전송라인(20) 사이에 연결되는 종단 저항(150)의 저항값의 절반인 것이 바람직하다. 이렇게 제1 소스저항(30)과 제2 소스 저항(40)의 저항값을 각각 종단저항(150)의 저항값의 절반으로 하면, 데이터 전송 시에 신호의 리플렉션(reflection)을 방지할 수 있다. 예를 들어 종단 저항은 100Ω이고 제1 및 제2 소스 저항(30, 40)은 각각 50Ω 일 수 있다.

조정회로(50)는 제1 전송라인(10)를 통하여 제1 소스 저항(30)과 연결되고, 제2 전송라인(20)를 통하여 제2 소스 저항(40)과 연결된다. 조정회로(50)는 제1 전압 신호(VLT1) 및 제2 전압 신호(VLT2)의 전압 레벨을 수신기(200)의 접지 레벨과 충분히 차이나 나도록 조정하여 수신기(200)가 제1 전압 신호(VLT1) 및 제2 전압 신호(VLT2)를 오류 없이 인식할 수 있도록 한다.

도 2는 도 1의 조정회로의 구체적인 구성을 나타내는 회로도이다.

도 2를 참조하면, 조정회로(100)는 기준 전압 생성기(60), 제1 전압 레귤레이터(70), 제2 전압 레귤레이터(75), 제1 스위칭부(80), 제2 스위칭부(90)를 포함한다.

기준 전압 생성기(60)는 데이터 전송에 사용될 전압 신호의 기준 전압을 생성하여 제1 전압 레귤레이터(70) 및 제2 전압 레귤레이터(75)에 제공한다.

제1 전압 레귤레이터(70)는 기준 전압 생성기(60)에서 제공된 기준 전압을 입력받고, 수신기(200)의 접지 레벨에 따라서 제1 전압 신호(VLT1)가 수신기(200) 의 접지 레벨과 충분히 차이가 나도록 제1 출력 신호(OUT1)를 제1 노드(N1)에 제공하여 제1 전압 신호(VLT1)의 레벨을 조정한다. 제2 전압 레귤레이터(75)는 기준전압 생성기(60)에서 제공된 기준 전압을 입력받고, 수신기(200)의 접지 레벨에 따라서 제2 전압 신호(VLT2)가 수신기(200)의 접지 레벨과 충분히 차이가 나도록 제2 출력 신호(OUT2)를 제2 노드(N2)에 제공하여 제2 전압 신호(VLT2)의 레벨을 조정한다. 특히, 수신기(200)에서 수신하는 제2 전압 신호(VLT2)의 전압 레벨이 접지 레벨보다 충분히 높지 않으면, 수신기(200)는 제1 전압 신호(VLT1) 및 제2 전압 신호(VLT2)를 다른 신호로 인식하거나 아예 인식할 수 없게 되므로 인터페이스 오류가 발생한다.

제1 노드(N1)에 제공된 제1 출력 신호(OUT1)는 제1 스위칭부(80)를 구성하는 제1 스위치(82) 및 제2 스위치(84)에 의하여 선택적으로 제1 전송라인(10) 및 제2 전송라인(20)에 연결된다. 또한 제2 노드(N2)에 제공된 제2 출력 신호(OUT2)는 제2 스위칭부(90)를 구성하는 제3 스위치(92) 및 제4 스위치(94)에 의하여 선택적으로 제1 전송라인(10) 및 제2 전송라인(20)에 연결된다. 여기서 제1 및 제4 스위치들(82, 94)은 동시에 개폐되고, 제2 및 제3 스위치들(84, 92)은 제1 및 제4 스위치들(82, 94)과 상보적으로 동시에 개폐된다. 또한 제1 및 제3 스위치(82, 92)는 서로 직렬 연결되어 있고, 제2 및 제4 스위치(84, 94)는 서로 직렬 연결되어 있다.

제1 내지 제4 스위치들(82, 84, 92, 94)은 여러 가지 방법으로 구현될 수 있다.

도 3a 및 도 3b는 제1 내지 제4 스위치들(82, 84, 92, 94)을 모스 트랜지스 터들로 구현한 예를 나타낸다. 물론 제1 내지 제4 스위치들(82, 84, 92, 94)은 모스 트랜지스터 이외의 다른 스위치들로 구현될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

도 3a를 참조하면, 제1 내지 제4 스위치들(82, 84, 92, 94)은 모두 엔모스 트랜지스터들(83, 85, 93, 95)로 구현할 수 있다. 엔모스 트랜지스터들(83, 95)의 게이트에는 제1 제어 신호가 인가되고, 엔모스 트랜지스터들(85, 93)의 게이트에는 제1 제어 신호와 반대 위상을 가지는 제2 제어 신호가 인가된다.

도 3b를 참조하면, 제1 내지 제4 스위치들(82, 84, 92, 94)은 피모스 트랜지스터들(87, 89)과 엔모스 트랜지스터들(97, 99)로 구현할 수 있다. 피모스 트랜지스터(87)와 엔모스 트랜지스터(97)의 게이트에는 제1 제어신호가 인가되고, 피모스 트랜지스터(89)와 엔모스 트랜지스터(99)의 게이트에는 제1 제어 신호와 반대 위상을 갖는 제2 제어 신호가 인가된다. 물론 제1 내지 제4 스위치들(82, 84, 92, 94)을 피모스 트랜지스터들로만 구성할 수 있음은 당업자에게 자명하다. 도 3a 및 도 3b에서 제1 및 제2 제어 신호들은 동시에 트랜지스터들에 인가된다.

도 4는 도 3a에서 제1 제어 신호가 하이 레벨이고 제2 제어 신호가 로우 레벨일 때의 신호의 흐름을 나타낸다.

도 3a에서 제1 제어 신호가 하이 레벨이고 제2 제어 신호가 로우 레벨이면 트랜지스터들(83, 95)은 턴 온 되고, 트랜지스터들(85, 93)은 턴 오프되어 도 4와 같이 된다. 도 4에서 전류(I1)는 제1 출력 신호(OUT1)에 의한 전류로서 제1 소스 저항(30)을 통과하면 일정한 전압 강하가 발생하여 제1 전압 신호(VLT1)가 된다. 전류(I2)는 제2 출력 신호(OUT2)에 의한 전류로서 제2 소스 저항(40)을 통과하면 일정한 전압 강하가 발생하여 제2 전압 신호(VLT2)가 된다. 제1 및 제2 전압 레귤레이터(70, 75)를 통하여 제1 및 제2 출력 신호(OUT1, OUT2)의 전압 레벨을 조정하면, 전류들(I1, I2)의 크기를 조절할 수 있다. 따라서 수신기(200)가 인식하는 제1 및 제2 전압 신호(VLT1, VLT2)의 전압 레벨을 수신기(200)의 접지 레벨보다 충분히 크게 조절할 수 있다.

예를 들어, 수신기(200)의 접지 레벨이 조정회로(50)의 접지 레벨(미도시)보다 높은 경우를 생각해보자. 수신기(200)가 200mV의 스윙폭을 가지는 접지 레벨보다 400mV 이상의 신호를 정상적으로 인식한다고 할 때, 제1 및 제2 출력 신호(OUT1, OUT2)를 조절하여 제2 전압 신호(VLT2)의 레벨이 0.4V가 되게 하고 제1 전압 신호(VLT1)의 레벨이 0.6V가 되게 하면 수신기(200)는 인터페이스 오류를 일으키지 않고 제대로 동작할 수 있다.

또한 제1 전압 레귤레이터(70)와 제2 전압 레귤레이터(75)를 통하여 제공되는 공통 모드 전압은 제1 출력 신호(OUT1)와 제2 출력 신호(OUT2)의 평균이 되므로 공통 모드 전압을 제1 출력 신호(OUT1)와 제2 출력 신호(OUT2)를 통하여 조절할 수 있으므로 제어가 더 수월하다.

도 1, 도 2 및 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 송수신 시스템을 설명한다.

도 1, 도 2 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 송수신 시스템은 수신기(200), 제1 전송라인(10), 제2 전송라인(20), 제1 소스 저항(30), 제2 소스 저항(40), 종단 저항(150) 및 조정회로(50)를 포함한다.

도 5는 수신기(200)가 비교기로 구성된 예를 나타낸다. 도 5를 참조하면 수신기(200)는 비반전 단자(+)와 반전 단자(-)를 구비한다.

비반전 단자(+)에는 제1 전송라인(10)를 통하여 제1 전압 신호(VLT1)가 전송된다. 반전 단자(-)에는 제2 전송라인(20)를 통하여 제2 전압 신호(VLT2)가 전송된다. 제1 전압 신호(VLT1)와 제2 전압 신호(VLT2)는 차동신호를 구성한다. 수신기(200)는 제1 및 제2 전압 신호들(VLT1, VLT2)이 충분한 스윙마진을 가지고 접지 레벨보다 충분히 높은 전압 레벨을 가질 때 제대로 동작할 수 있다.

제1 전송라인(10), 제2 전송라인(20), 제1 소스 저항(30), 제2 소스 저항(40), 종단 저항(150) 및 조정회로(50)에 대한 설명은 본 발명의 일 실시예에 따른 저전압 데이터 전송 회로에 대한 설명과 동일하므로 생략한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 저전압 데이터 전송 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 저전압 데이터 전송 방법(300)은 제1 전송 라인을 통하여 제1 전압 신호를 수신기에 전송하는 단계(S310), 제2 전송 라인을 통하여 제1 전압 신호와 차동쌍을 이루는 제2 전압 신호를 수신기에 전송하는 단계(S320) 및 수신기의 수신측 접지 레벨보다 높은 레벨을 갖도록 하여 수신기가 인식할 수 있도록 제1 및 제2 전압 신호의 전압 레벨을 조정하는 단계(S330)를 포함한다.

도 7은 제1 및 제2 전압 신호의 전압 레벨을 조정하는 단계의 세부 단계를 나타내는 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 제1 및 제2 전압 신호의 전압 레벨을 조정하는 단계(S330)는 데이터 전송에 사용될 전압 신호의 기준 전압을 생성하는 단계(S331), 기준 전압을 입력받고, 수신측 접지 레벨에 따른 전압 레벨을 가지는 제1 출력 신호를 제공하여 제1 전압 신호의 레벨을 조정하는 단계(S332), 기준 전압을 입력받고 수신측 접지 레벨에 따른 전압 레벨을 가지는 제2 출력 신호를 제공하여 제2 전압 신호의 레벨을 조정하는 단계(S333), 제1 출력 신호를 선택적으로 제1 전송 라인 또는 제2 전송 라인에 연결하는 단계(S334) 및 제2 출력 신호를 선택적으로 제1 전송 라인 또는 제2 전송 라인에 연결하는 단계(S335)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 저전압 데이터 전송 방법에 대한 상세한 설명은 상술한 저전압 데이터 전송 회로에 관한 상세한 설명과 중복되므로 생략한다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 저전압 데이터 전송회로의 구성을 나타내는 회로도이다.

도 8의 저전압 데이터 전송회로는 도 1의 저전압 데이터 전송회로에서 소스 저항들(30, 40)이 도2의 스위칭부들(80, 90)에 포함되는 구조를 나타낸다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 저전압 데이터 전송회로는 제1 전송라인(10), 제2 전송라인(20), 기준 전압 생성기(60), 제1 전압 레귤레이터(70), 제2 전압 레귤레이터(75) 및 스위칭 회로(81)를 포함한다. 제1 전송라인(10), 제2 전송라인(20), 기준 전압 생성기(60), 제1 전압 레귤레이터(70), 제2 전압 레귤레이터(75)의 동작은 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명된 본 발명의 일 실시예에 따른 저전압 데이터 전송 회로(100)와 유사하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

스위칭 회로(81)는 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2)에서 제1 전압 레귤레이터(70)와 제2 전압 레귤레이터(75)와 연결된다. 스위칭 회로(81)는 제1 출력 신호(OUT1)와 제2 출력 신호(OUT1)를 선택적으로 제1 전송라인(10) 또는 제2 전송라인(20)에 연결한다. 또한 스위칭 회로(81)는 외부 종단 저항(150)과 정합되는 소스 터미네이션 저항값을 제공한다.

이를 위하여 스위칭 회로(81)는 제1 내지 제4 스위치(82, 84, 92, 94)와 제1 내지 제4 저항(R1, R2, R3, R4)을 포함한다. 제1 스위치(82)는 제1 노드(N1) 및 제1 저항(R1)과 연결된다. 제2 스위치(84)는 제1 노드(N1) 및 제2 저항(R2)과 연결된다. 제3 스위치(92)는 제2 노드(N2) 및 제3 저항(R3)과 연결된다. 제4 스위치(94)는 제2 노드(N2) 및 제4 저항(R4)과 연결된다. 제1 저항(R1)과 제3 저항(R3)은 제3 노드(N3)에서 서로 연결된다. 제2 저항(R2)과 제4 저항(R4)은 제4 노드(N4)에서 서로 연결된다. 제3 노드(N3)는 제2 전송라인(20)과 연결되고, 제4 노드(N4)는 제1 전송라인(10)과 연결된다.

제1 스위치(82)와 제4 스위치(94)에는 제1 제어신호(CON)가 인가되고, 제2 스위치(84)와 제3 스위치(92)에는 제2 제어신호(/CON)가 인가된다. 제1 제어신호(CON)와 제2 제어신호(/CON)는 상보적인 신호이다.

제1 내지 제4 저항(R1, R2, R3, R4)의 저항값들은 외부 종단 저항(150)의 저항값의 절반으로 임피던스 정합을 이루어 전송라인들(10, 20)에 발생할 수 있는 리플렉션(reflection) 현상을 방지할 수 있다. 예를 들어 전송라인들(10, 20)의 특성 임피던스가 65Ω인 경우 외부 종단 저항(150)의 저항값을 130Ω으로 하고, 제1 내지 제4 저항(R1, R2, R3, R4)의 저항값들을 각각 65Ω으로 하면 임피던스 정합을 이룰 수 있다.

도 8에서 제1 노드(N1)에 제공되는 제1 출력 신호(OUT1)의 전압 레벨이 0.7[V]이고, 제2 노드(N2)에 제공되는 제2 출력 신호(OUT2)의 전압 레벨이 0.3[V]이고, 전송라인들(10, 20)의 특성 임피던스가 65Ω이고, 외부 종단 저항(150)의 저항값이 130Ω이고, 제1 내지 제4 저항(R1, R2, R3, R4)의 저항값들을 각각 65Ω이면, 제5 노드(N5)에 제공되는 제1 전압 신호(VLT1)의 전압 레벨이 0.6[V]에서 0.4[V] 사이를 스윙하고, 제6 노드(N6)에 제공되는 제2 전압 신호(VLT2)의 전압 레벨이 0.4[V]에서 0.6[V] 사이를 스윙한다. 따라서 공통 모드에서 외부 종단 저항(130)에 나타나는 전압은 0.5[V] ㅁ 0.1666[V]로서 안정적인 출력이 나타나게 된다.

도 8과 같은 구조로 임피던스 매칭이 이루어지면, 제1 및 제3 스위치들(82, 92) 또는 제2 및 제3 스위치들(84, 94)에 의하여 발생할 수 있는 단락 전류를 방지할 수 있다. 제1 내지 제4 저항(R1, R2, R3, R4)으로 인하여 단락 전류가 발생하여도 그 양이 줄어들기 때문이다.

도 8의 제1 내지 제4 스위치(82, 84, 92, 94)는 도 3a 내지 도 3b에서와 같이 엔모스 트랜지스터로 구현될 수도 있고, 피모스 트랜지스터로 구현될 수도 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저전압 데이터 전송회로의 구조를 나타내는 회로도이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저전압 데이터 전송회로는 제1 전송라인(10), 제2 전송라인(20), 전압 레귤레이터(410) 및 인터페이스부(420)를 포함한다.

제1 전송라인(10)은 수신기(200)에 제1 전압 신호(VLT1)를 전송한다. 제2 전송라인(20)은 수신기(200)에 제2 전압 신호(VLT2)를 전송한다. 제1 전압 신호(VLT1)와 제2 전압 신호(VLT2)는 차동 신호를 이룬다.

전압 레귤레이터(410)는 데이터 전송에 사용될 전압 신호의 기준 전압 신호를 입력받아, 출력 전압(OUT)이 제1 전압 신호(VLT1)와 제2 전압 신호(VLT2)보다 높은 전압 레벨을 가지도록 출력 전압(OUT)의 전압 레벨을 조정한다.

인터페이스부(420)는 전압 레귤레이터(410)와 접지 전압 사이에 연결되고, 출력 신호(OUT)를 스위칭하여 제1 전압 신호(VLT1)와 제2 전압 신호(VLT2)로 제공한다. 또한 인터페이스부(420)는 제1 전송라인(10) 및 제2 전송라인(20)의 특성 임피던스와 동일한 소스 터미네이션 저항을 제공한다.

인터페이스부(420)는 스위칭부(430)와 소스 저항부(440)를 포함한다. 스위칭부(430)는 전압 레귤레이터(410)와 제1 노드(N1)에서 연결되고, 접지 전압과 제2 노드(N2)에서 연결된다. 스위칭부(430)는 제1 내지 제4 스위치들(431, 433, 435, 437)을 포함한다. 제1 스위치(431)는 제1 노드(N1)에 연결된다. 제2 스위치(433)는 제1 노드(N1)와 연결된다. 제3 스위치(435)는 제3 노드(N3)에서 제1 스위치(431)와 연결되고, 제2 노드(N2)와 연결된다. 제4 스위치(437)는 제4 노드(N4)에서 제2 스 위치(433)와 연결되고, 제2 노드(N2)에 연결된다. 제1 및 제4 스위치들(431, 437)에는 제1 제어신호(CON)가 인가되고, 제2 및 제3 스위치들(433, 435)에는 제2 제어신호(/CON)가 인가된다. 제1 제어신호(CON)와 제2 제어신호(/CON)는 상보적인 신호이다. 즉, 제1 및 제4 스위치들(431, 437)은 동시에 개폐되고, 이와 상보적으로 제2 및 제3 스위치들(433, 435)은 동시에 개폐된다.

소스 저항부(440)는 스위칭부(430)와 제1 전송라인(10)과 제2 전송라인(20)에 연결된다. 소스 저항부(440)는 제1 내지 제6(R1, R2, R3, R4, R5, R6)을 포함한다. 제1 내지 제3 저항(R1, R2, R3)은 T 자 형태를 이룬다. 제4 내지 제6 저항(R4, R5, R6)은 제1 내지 제3 저항(R1, R2, R3)과 대칭 구조로 또 하나의 T 자 형태를 이룬다. 제1 저항(R1)은 제4 노드(N4)에 연결되고, 제2 저항(R2)은 제1 전송라인(10)에 연결된다. 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2)은 제 5노드에서 서로 연결된다. 제3 저항(R3)은 제5 노드(N5)에 연결된다. 제4 저항(R4)은 제3 노드(N3)에 연결되고, 제5 저항(R5)은 제2 전송라인(20)에 연결된다. 제6 저항(R6)은 제6 노드(N6)에 연결된다. 제3 저항(R3)과 제6 저항(R6)은 제7 노드(N7)에서 서로 연결된다.

제1 전송라인(10)에서 인터페이스부(420)를 바라본 등가임피던스와 외부 종단 저항(150)을 바라본 등가 임피던스를 제1 전송라인(10)의 특성 임피던스와 동일하게 하고, 제2 전송라인(20)에서 인터페이스부(420)를 바라본 등가임피던스와 외부 종단 저항(150)을 바라본 등가 임피던스를 제2 전송라인(20)의 특성 임피던스와 동일하게 하면, 임피던스 정합이 이루어진다. 임피던스 정합이 이루어지면 전송라인들(10, 20)에 발생할 수 있는 리플렉션(reflection) 현상을 방지할 수 있다.

예를 들어 제1 전송 라인(10)과 제2 전송 라인(20)의 특성 임피던스가 65[Ω]인 경우 외부 종단 저항(150)의 저항값을 130[Ω]으로 하고, 제1 내지 제3 저항(R1, R2, R3)의 저항값을 각각 81.25[Ω], 16.25[Ω], 121. 875[Ω]이고 제4 내지 제6 저항(R4, R5, R6)의 저항값을 각각 81.25[Ω], 16.25[Ω], 121. 875[Ω]로 하면 임피던스 정합이 이루어진다. 왜냐하면 제1 전송라인(10)에서 외부 종단 저항(150)을 바라본 등가 저항값은 130[Ω]의 절반인 65[Ω]이 된다. 또한 1 전송라인(10)에서 인터페이스부(420)를 바라본 등가 저항값은 16.25[Ω] + (81.25[Ω]//121.875[Ω])이므로 계산하면 65[Ω]이 된다. 이는 제4 내지 제6 저항(R4, R5, R6)에서도 동일하다.

도 9에서 제1 노드(N1)에 제공되는 출력 신호(OUT)의 전압 레벨이 1.0[V]이고, 전송라인들(10, 20)의 특성 임피던스가 65Ω이고, 외부 종단 저항(150)의 저항값이 130Ω이고, 제1 내지 제3 저항(R1, R2, R3)의 저항값을 각각 81.25[Ω], 16.25[Ω], 121. 875[Ω]이고 제4 내지 제6 저항(R4, R5, R6)의 저항값을 각각 81.25[Ω], 16.25[Ω], 121. 875[Ω]이면, 제8 노드(N8)에 제공되는 제1 전압 신호(VLT1)의 전압 레벨이 0.67[V]에서 0.33[V] 사이를 스윙하고, 제9 노드(N9)에 제공되는 제2 전압 신호(VLT2)의 전압 레벨이 0.33[V]에서 0.67[V] 사이를 스윙한다. 따라서 공통 모드에서 외부 종단 저항(130)에 나타나는 전압은 0.5[V] ㅁ 0.1666[V]로서 안정적인 출력이 나타나게 된다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 9의 인터페이스부의 구성을 나타내는 회로도이다. 도 10의 인터페이스부는 스위칭부(450)에 저항들을 포함한다

도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 인터페이스부(420)는 스위칭부(450)와 소스 저항부(460)를 포함한다.

스위칭부(440)는 전압 레귤레이터(410)와 제1 노드(N1)에서 연결되고, 접지 전압과 제2 노드(N2)에서 연결된다. 스위칭부(450)는 제1 내지 제4 스위치(451, 453, 455, 457)와 제1 내지 제4 저항(R11, R12, R13, R14)을 포함한다. 제1 스위치(451)는 제1 노드(N1) 및 제1 저항(R11)과 연결된다. 제2 스위치(453)는 제1 노드(N1) 및 제2 저항(R12)과 연결된다. 제3 스위치(455)는 제2 노드(N2) 및 제3 저항(R13)과 연결된다. 제4 스위치(457)는 제2 노드(N2) 및 제4 저항(R14)과 연결된다. 제1 저항(R11)과 제3 저항(R13)은 제3 노드(N3)에서 서로 연결된다. 제2 저항(R12)과 제4 저항(R14)은 제4 노드(N4)에서 서로 연결된다. 제3 노드(N3)는 제2 전송라인(20)과 연결되고, 제4 노드(N4)는 제1 전송라인(10)과 연결된다.

제1 스위치(451)와 제4 스위치(457)에는 제1 제어신호(CON)가 인가되고, 제2 스위치(452)와 제3 스위치(455)에는 제2 제어신호(/CON)가 인가된다. 제1 제어신호(CON)와 제2 제어신호(/CON)는 상보적인 신호이다. 즉, 제1 및 제4 스위치들(451, 457)은 동시에 개폐되고, 이와 상보적으로 제2 및 제3 스위치들(453, 455)은 동시에 개폐된다. 또한 스위치들(451, 453, 455, 457)은 엔모스 트랜지스터로 구현될 수도 있고, 피모스 트랜지스터로 구현될 수도 있다.

소스 저항부(460)는 스위칭부(450)와 제1 전송라인(10)과 제2 전송라인(20)에 연결된다. 소스 저항부(460)는 제5 내지 제8(R15, R16, R17, R18)을 포함한다. 제5 저항(R15)은 제 4노드에 연결된 제5 노드(N5)와 제1 전송라인(10) 사이에 연결 된다. 제6 저항(R16)은 제5 노드(N5)에서 제5 저항(R15)에 연결된다. 제7 저항(R17)은 제3 노드(N3)에 연결된 제6 노드(N6)와 제2 전송라인(20) 사이에 연결된다. 제8 저항(R18)은 제6 노드(N6)에서 제7 저항(R7)에 연결된다. 제6 저항(R16)과 제8 저항(R18)은 제7 노드(N7)에서 서로 연결된다.

예를 들어 제1 전송 라인(10)과 제2 전송 라인(20)의 특성 임피던스가 65[Ω]인 경우 외부 종단 저항(150)의 저항값을 130[Ω]으로 하고, 제1 내지 제4 저항(R11, R12, R13, R14)의 저항값이 모두 81.25[Ω]이고, 제5 내지 제8 저항(R15, R16, R17, R18)의 저항값이 각각 16.25[Ω], 121.875[Ω], 16.25[Ω], 121.875[Ω] 이면 임피던스 정합이 이루어진다.

도 11은 도 10에서 제2 스위치와 제3 스위치가 연결되었을 경유의 임피던스 정합이 이루어지는 경우를 나타낸다. 도 11에서는 제1 전송라인(10)만이 도시되어 있고, 제1 전송라인(10)은 확대되어 도시되었다.

도 11을 참조하면, 1 전송라인(10)에서 외부 종단 저항(150)을 바라본 등가 저항값은 130[Ω]의 절반인 65[Ω]이 된다. 또한 1 전송라인(10)에서 인터페이스 부(420)를 바라본 등가 저항값은 제1 노드(N1)와 제7 노드(N7)가 가상적으로 접지전압이 되어 16.25[Ω] + (81.25[Ω]//121.875[Ω])이므로 계산하면 65[Ω]이 된다. 따라서 임피던스 정합이 이루어짐을 알 수 있다. 도 10의 인터페이스부(420)의 구조로도 도 9와 같이 안정적인 출력을 얻을 수 있음을 자명하다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 저전압 데이터 전송회로, 저전압 데이터 송수신 시스템 및 저전압 데이터 전송방법은 수신측 접지 레벨이 전송 회로의 접지 레벨보다 높은 경우에도 제1 및 제2 전압 레귤레이터를 이용하여 수신기에서 인식하는 전압 신호들을 수신기의 접지 레벨보다 충분히 높게 하여 인터페이스 오류 없이 안정적으로 신호를 전송할 수 있다. 또한 공통 모드 전압을 제1 및 제2 출력 신호를 통하여 조절할 수 있으므로 제어하기가 훨씬 용이하다. 또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 저전압 데이터 전송회로는 스위칭 시 발생하는 단락 전류를 줄여 안정적인 출력 파형을 얻을 수 있다. 또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저전압 데이터 전송회로는 회로의 면적을 줄이면서 원하는 터미네이션 저항을 얻을 수 있다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 3a 및 도 3b는 제1 내지 제4 스위치들(82, 84, 92, 94)을 모스 트랜지스터들로 구현한 예를 나타낸다.

도 5는 수신기가 비교기로 구성된 예를 나타낸다.

도 7은 도 6에서 제1 및 제2 전압 신호의 전압 레벨을 조정하는 단계의 세부 단계를 나타내는 흐름도이다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 9의 인터페이스부의 구성을 나타내는 회로도이다.

도 11은 도 10에서 제2 스위치와 제3 스위치가 연결되었을 경유의 임피던스 정합이 이루어지는 경우를 나타낸다.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>

10: 제1 전송라인 20: 제2 전송라인

30: 제1 소스 저항 40: 제2 소스 저항

50: 조정 회로 60: 기준 전압 생성기

70: 제1 레귤레이터 75: 제2 레귤레이터

80: 제1 스위칭부 81: 스위칭 회로

90: 제2 스위칭부

150: 종단 저항 200: 수신기

420: 인터페이스부 430, 450: 스위칭부

440, 160: 소스 저항부

Claims

수신기에 제1 전압 신호를 전송하는 제1 전송라인;

상기 수신기에 상기 제1 전압 신호와 차동 쌍을 이루는 제2 전압 신호를 전송하는 제2 전송라인;

상기 제1 전송라인과 상기 수신기 사이에 직렬로 연결된 제1 소스 저항;

상기 제2 전송라인과 상기 수신기 사이에 직렬로 연결된 제2 소스 저항; 및

상기 제1 및 제2 전송라인과 연결되며 상기 제1 및 제2 전압 신호의 전압 레벨이 상기 수신기의 수신측 접지 레벨보다 높은 레벨을 갖도록 하여 상기 수신기가 인식할 수 있도록 상기 제1 및 제2 전압 신호의 전압 레벨을 조정할 수 있는 조정회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전압 데이터 전송 회로.
제1항에 있어서, 상기 조정회로는,

데이터 전송에 사용될 전압 신호의 기준 전압을 생성하는 기준 전압 생성기;

상기 기준 전압을 입력받고 상기 수신측 접지 레벨에 따른 전압 레벨을 가지는 제1 출력 신호를 제공하여 상기 제1 전압 신호의 레벨을 조정하는 제1 전압 레귤레이터; 및

상기 기준 전압을 입력받고 상기 수신측 접지 레벨에 따른 전압 레벨을 가지는 제2 출력 신호를 제공하여 상기 제2 전압 신호의 레벨을 조정하는 제2 전압 레귤레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전압 데이터 전송 회로.
제2항에 있어서, 상기 조정회로는,

상기 제1 출력 신호를 선택적으로 상기 제1 전송 라인 또는 상기 제2 전송 라인에 연결하는 제1 스위칭부; 및

상기 제2 출력 신호를 선택적으로 상기 제1 전송 라인 또는 상기 제2 전송 라인에 연결하는 제2 스위칭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저전압 데이터 전송 회로.
제3항에 있어서, 상기 제1 스위칭부는 모스 트랜지스터로 구성된 제1 및 제2 스위치들을 포함하고, 상기 제2 스위칭부는 모스 트랜지스터로 구성된 제3 및 제4 스위치들을 포함하는 것을 특징으로 하는 저전압 데이터 전송 회로.
제4항에 있어서, 상기 제1 및 제3 스위치는 서로 직렬 연결되어 있고, 상기 제2 및 제4 스위치는 서로 직렬 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 저전압 데이터 전송 회로.
제5항에 있어서, 상기 제1 및 제4스위치는 동시에 턴 온 또는 턴 오프되고 상기 제2 및 제3 스위치는 상기 제1 및 제4 스위치와 상보적으로 동시에 턴 온 또는 턴 오프 되는 것을 특징으로 하는 저전압 데이터 전송 회로.
제6항에 있어서, 상기 제1 전압 레귤레이터와 상기 제2 전압 레귤레이터에 의하여 제공되는 공통 모드 전압은 상기 제1 출력 신호와 상기 제2 출력 신호의 평균인 것을 특징으로 하는 저전압 데이터 전송 회로.
제1항에 있어서, 상기 제1 종단 저항 및 상기 제2 종단 저항의 저항값은 각각 상기 제1 전송라인과 상기 제2 전송라인 사이에 연결되는 외부 종단 저항의 저항값의 절반인 것을 특징으로 하는 저전압 데이터 전송 회로.
수신기에 제1 전압 신호를 전송하는 제1 전송라인;

상기 수신기에 상기 제1 전압 신호와 차동 쌍을 이루는 제2 전압 신호를 전송하는 제2 전송라인;

데이터 전송에 사용될 전압 신호의 기준 전압을 입력받고 상기 수신측 접지 레벨에 따른 전압 레벨을 가지는 제1 출력 신호를 상기 제1 전송라인에 제공하여 상기 제1 전압 신호의 레벨을 조정하는 제1 전압 레귤레이터;

상기 기준 전압을 입력받고, 상기 수신측 접지 레벨에 따른 전압 레벨을 가지는 제2 출력 신호를 상기 제2 전송라인에 제공하여 상기 제2 전압 신호의 레벨을 조정하는 제2 전압 레귤레이터;

상기 기준 전압을 생성하는 기준전압 생성기; 및

상기 제1 및 제2 전압 레귤레이터들과 각각 제1 노드와 제2 노드에서 연결되고, 상기 제1 출력 신호와 상기 제2 출력 신호를 선택적으로 상기 제1 전송라인또 는 상기 제2 전송라인에 연결하며, 상기 제1 전송라인과 상기 제2 전송 라인 사이에 연결되는 외부 종단 저항과 정합되는 소스 터미네이션 저항값을 제공하는 스위칭 회로를 포함하고,

상기 제1 및 제2 전압 레귤레이터는 상기 제1 및 제2 전압 신호가 상기 수신기의 수신측 접지 레벨보다 높은 레벨을 갖도록 하여 상기 수신기가 인식할 수 있도록 상기 제1 및 제2 출력 신호의 전압 레벨을 조정하는 것을 특징으로 하는 저전압 데이터 전송 회로.
제9항에 있어서, 상기 스위칭 회로는

상기 제1 노드에 연결되는 제1 스위치;

상기 제1 노드에 상기 제1 스위치와 병렬로 연결되는 제2 스위치;

상기 제1 스위치와 직렬로 연결되는 제1 저항;

상기 제2 스위치와 직렬로 연결되는 제2 저항;

상기 제1 저항과 제3 노드에서 직렬로 연결되는 제3 저항;

상기 제2 저항과 제4 노드에서 직렬로 연결되는 제4 저항;

상기 제3 저항과 직렬로 연결되고 상기 제2 노드에 연결되는 제3 스위치; 및

상기 제4 저항과 직렬로 연결되고 상기 제2 노드에 연결되는 제4 스위치를 포함하고, 상기 제3 노드는 상기 제2 전송라인에 연결되고, 상기 제4 노드는 상기 제1 전송라인에 연결되는 것을 특징으로 하는 저전압 데이터 전송 회로.
제10항에 있어서, 상기 제1 및 제4스위치는 동시에 턴 온 또는 턴 오프되고 상기 제2 및 제3 스위치는 상기 제1 및 제4 스위치와 상보적으로 동시에 턴 온 또는 턴 오프 되는 것을 특징으로 하는 저전압 데이터 전송 회로.
제10항에 있어서, 상기 제1 내지 제4 저항의 저항값은 각각 상기 외부 종단 저항의 저항값의 절반인 것을 특징으로 하는 저전압 데이터 전송 회로.
수신기에 제1 전압 신호를 전송하는 제1 전송라인;

상기 수신기에 상기 제1 전압 신호와 차동 쌍을 이루는 제2 전압 신호를 전송하는 제2 전송라인;

데이터 전송에 사용될 전압 신호의 기준 전압 신호를 입력받아, 상기 제1 전압 신호와 상기 제2 전압 신호보다 높은 전압 레벨을 가지도록 출력 신호의 전압 레벨을 조정하는 전압 레귤레이터; 및

상기 전압 레귤레이터와 접지 전압 사이에 연결되고, 상기 출력 신호를 스위칭하여 상기 제1 전압 신호와 상기 제2 전압 신호로 제공하며, 상기 제1 전송 라인 및 상기 제2 전송 라인의 특성 임피던스와 동일한 소스 터미네이션 저항을 제공하는 인터페이스부를 포함하는 저전압 데이터 전송 회로.
제13항에 있어서, 상기 인터페이스부는,

상기 전압 레귤레이터와 제1 노드에서 연결되고, 상기 접지 전압과 제2 노드 에서 연결되는 스위칭부; 및

상기 스위칭부와 상기 제1 전송라인과 상기 제2 전송 라인에 연결되는 소스 저항부를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전압 데이터 전송 회로.
제14항에 있어서, 상기 스위칭부는,

상기 제1 노드에 연결되는 제1 스위치;

상기 제1 스위치와 병렬로 상기 제1 노드에 연결되는 제2 스위치;

상기 제1 스위치와 제3 노드에서 직렬로 연결되고, 제2 노드에서 상기 접지 전압에 연결되는 제3 스위치; 및

상기 제2 스위치와 제4 노드에서 직렬로 연결되고, 상기 제2 노드에서 상기 접지 전압에 연결되는 제4 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전압 데이터 전송 회로.
제15항에 있어서, 상기 소스 저항부는

상기 제4 노드와 상기 제1 전송 라인 사이에 연결된 T 자 형태의 제1, 제2 및 제3 저항을 포함하고, 상기 제3 노드와 상기 제2 전송라인 사이에 연결된 T 자 형태의 제4, 제5 및 제6 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 저전압 데이터 전송 회로.
제16항에 있어서, 상기 제1 저항과 상기 제2 저항은 상기 제4노드와 상기 제 1 전송라인 사이의 제 5노드에서 연결되고, 상기 제3 저항은 제5 노드에서 상기 제1 저항 및 상기 제2 저항과 연결되고,상기 제4 저항과 상기 제5 저항은 상기 제3 노드와 상기 제2 전송라인 사이의 제6노드에서 연결되고, 상기 제6 저항은 상기 제6노드에서 상기 제4 저항 및 제5 저항과 연결되고, 상기 제3 저항 및 상기 제6 저항은 제7 노드에서 연결되는 것을 특징으로 하는 저전압 데이터 전송 회로.
제17항에 있어서, 상기 제1 전송라인측에서 상기 인터페이스부를 바라본 등가 저항 값과 상기 수신기 측을 바라본 등가 저항 값은 상기 제1 전송 라인의 특성 임피던스와 동일하고,

상기 제2 전송라인측에서 상기 인터페이스부를 바라본 등가 저항 값과 상기 수신기 측을 바라본 등가 저항 값은 상기 제2 전송 라인의 특성 임피던스와 동일한 것을 특징으로 하는 저전압 데이터 전송 회로.
제14항에 있어서, 상기 스위칭부는

상기 제1 노드에 연결되는 제1 스위치;

상기 제1 노드에 상기 제1 스위치와 병렬로 연결되는 제2 스위치;

상기 제1 스위치와 직렬로 연결되는 제1 저항;

상기 제2 스위치와 직렬로 연결되는 제2 저항;

상기 제1 저항과 제3 노드에서 직렬로 연결되는 제3 저항;

상기 제2 저항과 제4 노드에서 직렬로 연결되는 제4 저항;

상기 제3 저항과 직렬로 연결되고 상기 제2 노드에 연결되는 제3 스위치; 및

상기 제4 저항과 직렬로 연결되고 상기 제2 노드에 연결되는 제4 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전압 데이터 전송 회로.
제19항에 있어서, 상기 소스 저항부는,

상기 제4 노드와 연결되는 제5노드와 상기 제1 전송라인 사이에 연결되는 제5 저항;

상기 제5 저항과 상기 제 5노드에서 병렬로 연결되는 제6 저항;

상기 제3 노드와 연결되는 제6노드와 상기 제2 전송라인 사이에 연결되는 제7 저항; 및

상기 제7 저항과 상기 제6 노드에서 병렬로 연결되고, 제7 노드에서 상기 제6 저항과 연결되는 제8 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 저전압 데이터 전송회로.
제20항에 있어서, 상기 제1 전송라인측과 상기 인터페이스부를 바라본 등가 저항 값과 상기 수신기 측을 바라본 등가 저항 값은 상기 제1 전송 라인의 특성 임피던스와 동일하고,

상기 제1 전송라인측에서 상기 인터페이스부를 바라본 등가 저항 값과 상기 수신기 측을 바라본 등가 저항 값은 상기 제2 전송 라인의 특성 임피던스와 동일한 것을 특징으로 하는 저전압 데이터 전송 회로.