KR20090007896A - 전압 조정 회로 및 그 제어 방법 - Google Patents

전압 조정 회로 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전압 조정 회로 및 그 제어 방법에 관한 발명으로서, 보다 구체적으로 밴드갭 기준전압 발생기(band gap reference voltage generator; BGR 전압 발생기) 및 저전압강하 레귤레이터(low dropout regulator; LDO 레귤레이터)를 구비하며, 레이저 트리밍(laser trimming) 등과 같은 고비용의 공정 없이, 원하는 레벨의 전압을 출력할 수 있는 전압 조정 회로와 그 제어 방법에 관한 발명이다.
본 발명의 일측면은 기준 전압을 제공하는 BGR 전압 발생기; 입력 전압을 강하하여 얻은 출력 전압-상기 출력 전압은 상기 기준 전압에 대응하는 레벨을 가지며, 상기 기준 전압에 대한 상기 출력 전압의 비는 제어 신호에 의하여 제어됨-을 제공하는 가변 LDO 레귤레이터; 및 상기 입력 전압 및 상기 출력 전압에 따라 상기 제어 신호를 구한 후에, 구해진 상기 제어 신호를 사용하여 상기 가변 LDO 레귤레이터를 제어하는 제어부를 구비하는 전압 조정 회로를 제공한다.

Description

전압 조정 회로 및 그 제어 방법{voltage regulation circuit and control method of the same}
도 1은 종래기술에 의한 전압 조정 회로를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 전압 조정 회로를 나타내는 도면이다.
도 3의 (a)는 도 2의 전압 조정 회로에 채용된 가변 LDO 레귤레이터의 일례를 나타내는 도면이고, 도 3의 (b)는 도 3의 (a)의 가변 LDO 레귤레이터에 채용된 가변 저항(R2)의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 2의 전압 조정 회로에 채용된 제어부의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 2에 표현된 전압 조정 회로의 제어 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 의한 전압 조정 회로를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6의 전압 조정 회로에 채용된 가변 BGR 전압 발생기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 6에 표현된 전압 조정 회로의 제어 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 의한 전압 조정 회로를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 9의 전압 조정 회로에 채용된 제어부의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11은 도 9에 표현된 전압 조정 회로의 제어 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
본 발명은 전압 조정 회로 및 그 제어 방법에 관한 발명으로서, 보다 구체적으로 밴드갭 기준전압 발생기(band gap reference voltage generator; BGR 전압 발생기) 및 저전압강하 레귤레이터(low dropout regulator; LDO 레귤레이터)를 구비하며, 레이저 트리밍(laser trimming) 등과 같은 고비용의 공정 없이, 원하는 레벨의 전압을 출력할 수 있는 전압 조정 회로와 그 제어 방법에 관한 발명이다.
도 1은 종래기술에 의한 전압 조정 회로(100)를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 전압 조정 회로는 BGR 전압 발생기(110) 및 LDO 레귤레이터(120)를 구비한다. BGR 전압 발생기(110)는 온도에 따라 전압의 레벨이 변화되지 아니하는 안정된 기준 전압(Vref)을 LDO 레귤레이터(120)에 제공한다. LDO 레귤레이터(120)는 입력 전압(Vin)을 강하여 얻은 출력 전압(Vout)을 제공한다. 출력 전압(Vout)은 기준 전압(Vref)에 대응하는 레벨을 가진다. LDO 레귤레이터(120)는 일종의 DC 선형 전 압 레귤레이터로써, 입력 전압(Vin)과 출력 전압(Vout) 사이의 전압 강하가 작은 레귤레이터이다. LDO 레귤레이터(120)는 출력 전압(Vout)을 전압 분배하여 얻은 전압과 기준 전압(Vref)을 비교하여, 그 결과에 따라 출력 전압(Vout)의 레벨을 조절함으로써, 원하는 레벨의 출력 전압(Vout)을 유지한다. 따라서, 기준 전압(Vref)에 대한 출력 전압(Vout)의 비는 소정 값을 가진다.
그러나, 종래기술에 의한 전압 조정 회로(100)는 BGR 전압 발생기(110)에서 출력되는 기준 전압(Vref)의 레벨을 원하는 레벨로 조절하기 위하여 레이저 트리밍과 같은 공정을 필요로 하며, 따라서 생산 비용을 증가시킨다는 문제점을 가진다. 보다 구체적으로, BGR 전압 발생기(110)의 출력 전압(Vref)의 레벨은 BGR 전압 발생기(110)의 내부에 위치한 저항기들(resistors; 미도시)의 저항 등에 의하여 결정되며, 저항기의 저항은 공정에 따라 편차를 가지며, 따라서 출력 전압(Vref)의 레벨 또한 공정에 따라 편차를 가진다. 이러한 편차를 보정하고, 원하는 레벨의 출력 전압(Vref)을 출력하기 위하여, BGR 전압 발생기(110)는 저항기의 저항을 조절하는 레이저 트리밍과 같은 공정을 겪어야 하며, 이로 인하여 생산 비용이 증가 된다. 특히, BJT(bipolar junction transistor)를 사용하지 아니하고, MOSFET(Metal-oxide semiconductor field effect transistor)을 사용한 회로(일례로 MOSFET을 사용한 RF 송수신부)는 저렴한 비용을 장점으로 한다. 따라서, 상기한 바와 같은 이유로 인하여 생산 비용이 증가하면, MOSFET을 사용한 회로의 장점이 훼손된다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 레이저 트리밍과 같은 공정을 요구하지 아니하는 전압 조정 회로 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 생산 비용을 절감할 수 있으며, 비교적 정확한 레벨의 전압을 출력할 수 있는 전압 조정 회로 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제1 측면은 기준 전압을 제공하는 BGR 전압 발생기; 입력 전압을 강하하여 얻은 출력 전압-상기 출력 전압은 상기 기준 전압에 대응하는 레벨을 가지며, 상기 기준 전압에 대한 상기 출력 전압의 비는 제어 신호에 의하여 제어됨-을 제공하는 가변 LDO 레귤레이터; 및 상기 입력 전압 및 상기 출력 전압에 따라 상기 제어 신호를 구한 후에, 구해진 상기 제어 신호를 사용하여 상기 가변 LDO 레귤레이터를 제어하는 제어부를 구비하는 전압 조정 회로를 제공한다.
본 발명의 제2 측면은 기준 전압-상기 기준 전압의 레벨은 제어 신호에 의하여 제어됨-을 제공하는 가변 BGR 전압 발생기; 입력 전압을 강하하여 얻은 출력 전압-상기 출력 전압은 상기 기준 전압에 대응하는 레벨을 가짐-을 제공하는 LDO 레귤레이터; 및 상기 입력 전압 및 상기 출력 전압에 따라 상기 제어 신호를 구한 후에, 구해진 상기 제어 신호를 사용하여 상기 가변 BGR 전압 발생기를 제어하는 제 어부를 구비하는 전압 조정 회로를 제공한다.
본 발명의 제3 측면은 기준 전압-상기 기준 전압의 레벨은 제어 신호에 의하여 제어됨-을 제공하는 가변 BGR 전압 발생기; 입력 전압을 강하하여 얻은 출력 전압-상기 출력 전압은 상기 기준 전압에 대응하는 레벨을 가짐-을 제공하는 LDO 레귤레이터; 및 상기 입력 전압 및 상기 기준 전압에 따라 상기 제어 신호를 구한 후에, 구해진 상기 제어 신호를 사용하여 상기 가변 BGR 전압 발생기를 제어하는 제어부를 구비하는 전압 조정 회로를 제공한다.
본 발명의 제4 측면은 본 발명의 제1 내지 제3 측면 중 어느 한 측면에 의한 전압 조정 회로; 및 상기 전압 조정 회로에서 출력되는 상기 출력 전압이 제공되는 RF 송수신부를 구비한 RF IC를 제공한다.
본 발명의 제5 측면은 기준 전압을 제공하는 BGR 전압 발생기; 및 입력 전압을 강하하여 얻은 출력 전압-상기 출력 전압은 상기 기준 전압에 대응하는 레벨을 가지며, 상기 기준 전압에 대한 상기 출력 전압의 비는 제어 신호에 의하여 제어됨-을 제공하는 가변 LDO 레귤레이터를 구비하는 전압 조정 회로의 제어 방법에 있어서, (a) 상기 입력 전압에 대한 상기 출력 전압의 비가 소정 값이 되도록 하는 상기 제어 신호를 구하는 단계; 및 (b) 상기 가변 LDO 레귤레이터가 상기 (a) 단계에서 구해진 상기 제어 신호에 따라 동작하는 단계를 구비하는 전압 조정 회로의 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 제6 측면은 기준 전압-상기 기준 전압의 레벨은 제어 신호에 의하여 제어됨-을 제공하는 가변 BGR 전압 발생기; 및 입력 전압을 강하하여 얻은 출력 전압-상기 출력 전압은 상기 기준 전압에 대응하는 레벨을 가짐-을 제공하는 LDO 레귤레이터를 구비하는 전압 조정 회로의 제어 방법에 있어서, (a) 상기 입력 전압에 대한 상기 출력 전압의 비가 소정 값이 되도록 하는 상기 제어 신호를 구하는 단계; 및 (b) 상기 가변 BGR 전압 발생기가 상기 (a) 단계에서 구해진 상기 제어 신호에 따라 동작하는 단계를 구비하는 전압 조정 회로의 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 제7 측면은 기준 전압-상기 기준 전압의 레벨은 제어 신호에 의하여 제어됨-을 제공하는 가변 BGR 전압 발생기; 및 입력 전압을 강하하여 얻은 출력 전압-상기 출력 전압은 상기 기준 전압에 대응하는 레벨을 가짐-을 제공하는 LDO 레귤레이터를 구비하는 전압 조정 회로의 제어 방법에 있어서, (a) 상기 입력 전압에 대한 상기 기준 전압의 비가 소정 값이 되도록 하는 상기 제어 신호를 구하는 단계; 및 (b) 상기 BGR 전압 발생기가 상기 (a) 단계에서 구해진 상기 제어 신호에 따라 동작하는 단계를 구비하는 전압 조정 회로의 제어 방법을 제공한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인하여 한정되는 식으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 전압 조정 회로를 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 전압 조정 회로(200)는 BGR 전압 발생기(210) 및 가변 LDO 레귤레이터(220) 및 제어부(230)를 구비한다.
BGR 전압 발생기(210)는 온도에 따라 전압의 레벨이 변화되지 아니하는 안정된 기준 전압(Vref)을 가변 LDO 레귤레이터(220)에 제공한다. BGR 전압 발생기(210)로서 일반적인 BGR 전압 발생기가 사용될 수 있다. 바람직하게, BGR 전압 발생기(210)는 레이저 트리밍 등의 공정을 겪지 않았으며, 따라서 기준 전압(Vref)의 레벨은 제조 공정에 따른 오차를 가질 수 있다.
가변 LDO 레귤레이터(220)는 입력 전압(Vin)을 강하하여 얻은 출력 전압(Vout)을 제공한다. 출력 전압(Vout)은 기준 전압(Vref)에 대응하는 레벨을 가지며, 기준 전압(Vref)에 대한 출력 전압(Vout)의 비는 제어 신호(Ctrl)에 의하여 제어된다.
바람직하게 입력 전압(Vin)은 전력 관리 집적 회로(power management integrated circuit; PMIC) 또는 DC-DC 변환기(130)로부터 제공되며, 출력 전압(Vout)은 RF 송수신부(140)에 제공된다. PMIC는 디지털 IC(intergrated circuit) 또는 아날로그 IC(일례로 도면에 표현된 RF IC(150)) 등에 전원을 공급 및 제어할 수 있는 적어도 하나의 레귤레이터(미도시; 일례로 DC-DC 변환기일 수 있음)와 레귤레이터 제어회로(미도시)가 내장되어 있는 집적 회로를 의미한다. DC-DC 변환기는 어떤 전압의 직류전원을 다른 전압의 직류전원으로 변환하는 전자 회로를 의미한다. PMIC 또는 DC-DC 변환기(130)에서 제공되는 입력 전압(Vin)은 상당히 정확한 레벨을 가진다. 즉, 기준 전압(Vref)은 RF IC(150) 내부에 위치하고, 레이저 트리 밍 등의 공정을 겪지 아니한 BGR 전압 발생기(210)에 의하여 제공되므로 생산 제품에 따라 상대적으로 큰 편차를 가지나, 입력 전압(Vin)은 PMIC 또는 DC-DC 변환기(130)에서 제공되므로 생산 제품과 무관하게 상대적으로 동일한 레벨을 유지한다. 다만, RF 송수신부(140)가 동작하는(송신 및/또는 수신을 수행하는) 시기에는 RF 송수신부(140)에서 소모되는 전력 등에 의하여 입력 전압(Vin)의 레벨이 변동(fluctuation)될 수 있다. 따라서, RF 송수신부가 동작하지 아니하는 기간에 입력되는 입력 전압(Vin)을 이용하면 기준 전압(Vref)의 오차를 보정할 수 있는 제어 신호(Ctrl)을 구할 수 있다.
제어부(230)는 테스트 기간에는 입력 전압(Vin) 및 출력 전압(Vout)에 따라 제어 신호(Ctrl)를 구한다. 보다 구체적으로, 입력 전압(Vint)에 대한 출력 전압(Vout)의 비가 소정의 값을 가지도록 하는 제어 신호(Ctrl)를 구한다. 제어부(230)는 정상 동작 기간에는 가변 LDO 레귤레이터(220)가 테스트 기간에 구해진 제어 신호(Ctrl)에 따라 동작하도록 가변 LDO 레귤레이터(220)를 제어한다. 일례로, 원하는 기준 전압이 0.5V이고, 공정에 의하여 발생한 기준 전압(Vref)의 오차가 0.04V이고(따라서, 실제 기준 전압(Vref)은 0.54V임), 입력 전압(Vin)의 레벨이 1.1V이고, 원하는 출력 전압의 레벨이 1.0V인 경우에, 테스트 기간에는 입력 전압(Vin)에 대한 출력 전압(Vout)의 비가 1.0/1.1이 되게 하는 제어 신호(Ctrl)를 구한다. 제어 신호(Ctrl)에 의하여 기준 전압(Vref)에 대한 출력 전압(Vout)의 비가 결정되므로, 테스트 단계에서 구해진 제어 신호는 기준 전압(Vref)에 대한 출력 전압(Vout)의 비가 1.0/0.54가 되게 하는 제어 신호(Ctrl)이다. 그 후, 정상 동작 기간에 가변 LDO 레귤레이터(220)는 테스트 기간에 구해진 제어 신호(Ctrl)에 따라 동작하여, 기준 전압(Vref)에 대한 출력 전압(Vout)의 비를 1.0/0.54로 유지한다.
도 3의 (a)는 도 2의 전압 조정 회로에 채용된 가변 LDO 레귤레이터의 일례를 나타내는 도면이고, 도 3의 (b)는 도 3의 (a)의 가변 LDO 레귤레이터에 채용된 가변 저항(R2)의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3의 (a)를 참조하면, 가변 LDO 레귤레이터(220)는 전압 분배기(221), 증폭기(222) 및 MOSFET(223)을 구비한다. 전압 분배기(221)는 출력 전압(Vout)에 대응하는 레벨을 가지는 제1 전압(V1)을 구한다. 출력 전압(Vout)에 대한 제1 전압(V1)의 비는 제어 신호(Ctrl)에 의하여 제어된다. 바람직하게, 전압 분배기(221)는 직렬 연결된 제1 저항기(R1) 및 제2 저항기(R2)를 구비한다. 제1 저항기(R1) 및 제2 저항기(R2) 중 적어도 어느 하나는 제어 신호(Ctrl)에 따라 그 저항이 조정된다. 도면에는 제2 저항기(R2)의 저항이 제어 신호에 따라 제어되는 예가 표현되어 있다. 증폭기(222)는 제1 입력단(IT1), 제2 입력단(IT2) 및 출력단(OT)을 구비하며, 제1 및 제2 입력단(IT1, IT2)에는 기준 전압(Vref) 및 제1 전압(V1)이 각각 입력된다. MOSFET(223)의 게이트에는 증폭기(222)의 출력단(OT)이 연결되며, MOSFET(223)의 드레인은 출력 전압(Vout)을 출력한다. MOSFET(223)은 게이트에 인가되는 전압에 따라 출력 전압(Vout)의 레벨을 조정하는 기능을 수행한다. 도면에 표현된 MOSFET은 P형 MOSFET이다.
도 3의 (b)를 참조하면, 가변 저항인 제2 저항기(R2)는 직렬 연결된 복수의 저항기(R21 내지 R25) 및 직렬 연결된 복수의 스위치(SW1 내지 SW4)를 구비한다. 복수의 저항기(R21 내지 R25)는 서로 다른 저항값을 가질 수 있다(일례로 R24=R25/10, R23=R24/2, R22=R23/2 및 R21=R22/2일 수 있음). 복수의 스위치(SW1 내지 SW4) 각각은 이에 상응하는 저항(R21, R22, R23 또는 R24)과 병렬 연결된다. 복수의 스위치(SW1 내지 SW4)의 개폐는 4비트의 제어신호(Ctrl[4:1])에 의하여 제어된다. 도 3의 (b)에 표현된 가변 저항기(R2)는 이와 같이 구성되어, 4비트의 제어 신호(Ctrl[4:1])에 따라 가변되는 저항을 가진다.
도 4는 도 2의 전압 조정 회로에 채용된 제어부의 일례를 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 제어부(230)는 전압 분배기(231), 비교기(232) 및 제어 회로(233)를 구비한다. 전압 분배기(231)는 입력 전압(Vin)을 소정의 비에 따라 분배함으로써 얻어진 분배된 전압(VA)을 구한다. 비교기(232)는 분배된 전압(VA)과 출력 전압(Vout)을 비교한다. 제어 회로(233)는 테스트 기간에는 제어 신호(Ctrl)를 변경하면서 비교기(232)의 출력을 모니터링하여, 비교기(232)의 출력을 변경시키는 제어 신호(Ctrl)을 구한다. 비교기(232)의 출력을 변경시키는 제어 신호(Ctrl)라 함은, 비교기의 출력이 변경되기 전 또는 후의 제어 신호를 의미한다. 일례로, 4비트의 제어신호가 0000 내지 0100인 경우에 비교기의 출력이 0이고, 4비트의 제어신호가 0101 내지 1111인 경우에 비교기의 출력이 1인 경우에, 비교기(232)의 출력을 변경시키는 제어 신호는 0100 또는 0101이다. 제어 회로(233)는 정상 동작 기간에는 테스트 기간에 구해진 제어 신호를 사용하여 가변 LDO 레귤레이터(220)를 제어 한다.
도 5는 도 2에 표현된 전압 조정 회로의 제어 방법의 일례를 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 제어 방법은 테스트 단계(S110) 및 정상 동작 단계(S120)를 구비한다.
테스트 단계(S110)에서, 제어부(230)는 입력 전압(Vin)에 대한 출력 전압(Vout)의 비가 소정 값이 되도록 하는 제어 신호(Ctrl)를 구한다. 테스트 단계(S110)는 전원이 켜진 후이고, 출력 전압(Vout)이 공급되는 회로가 정상 동작하기 이전인 기간 내에 수행되는 것이 바람직하다. 출력 전압(Vout)이 공급되는 회로가 RF 송수신부(140)인 경우에, 테스트 단계(S110)는 RF 송수신부(140)가 송신 및 수신을 수행하지 아니하는 기간에 수행되는 것이 바람직하다.
정상 동작 단계(S120)에서, 제어부(230)는 가변 LDO 레귤레이터(220)가 테스트 단계(S110)에서 구해진 제어 신호(Ctrl)에 따라 동작하도록 가변 LDO 레귤레이터(220)를 제어한다. 출력 전압(Vout)이 공급되는 회로가 RF 송수신부(140)인 경우에, 정상 동작 단계(S120)가 수행되는 기간 중에 RF 송수신부(140)가 송신 및/또는 수신을 수행하는 것이 바람직하다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 의한 전압 조정 회로를 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, 전압 조정 회로(300)는 가변 BGR 전압 발생기(310) 및 LDO 레귤레이터(320) 및 제어부(330)를 구비한다.
가변 BGR 전압 발생기(310)는 기준 전압(Vref)을 LDO 레귤레이터(320)에 제공한다. 가변 BGR 전압 발생기(310)에서 제공되는 기준 전압(Vref)의 레벨은 제어 신호(Ctrl)에 의하여 제어된다.
LDO 레귤레이터(320)는 입력 전압(Vin)을 강하하여 얻은 출력 전압(Vout)을 제공한다. LDO 레귤레이터(320)에 의하여 생성된 출력 전압(Vout)은 기준 전압(Vref)에 대응하는 레벨을 가진다. 보다 구체적으로, 기준 전압(Vref)에 대한 출력 전압(Vout)의 비는 소정 값을 가진다. 바람직하게, 입력 전압(Vin)은 PMIC 또는 DC-DC 변환기(130)로부터 제공되며, 출력 전압(Vout)은 RF 송수신부(140)에 제공된다. LDO 레귤레이터(320)로서 일반적인 LDO 레귤레이터가 사용될 수 있다.
제어부(330)는 테스트 기간에는 입력 전압(Vin) 및 출력 전압(Vout)에 따라 제어 신호(Ctrl)를 구한다. 보다 구체적으로, 입력 전압(Vint)에 대한 출력 전압(Vout)의 비가 소정의 값을 가지도록 하는 제어 신호(Ctrl)를 구한다. 제어부(330)는 정상 동작 기간에는 가변 BGR 전압 발생기(310)가 테스트 기간에 구해진 제어 신호(Ctrl)에 따라 동작하도록 가변 BGR 전압 발생기(310)를 제어한다. 제어부(330)는 일례로 도 4에 표현된 제어부(230)와 유사한 구조를 가질 수 있다. 다만, 본 발명의 제1 실시예의 경우, 제어부(230)에서 출력되는 제어 신호(Ctrl)가 가변 LDO 레귤레이터(220)에 제공되나, 본 발명의 제2 실시예의 경우, 제어부(330)에서 출력되는 제어 신호(Ctrl)가 가변 BGR 전압 발생기(310)에 제공된다.
도 7은 도 6의 전압 조정 회로에 채용된 가변 BGR 전압 발생기의 일례를 나 타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 가변 BGR 전압 발생기(310)는 제1 내지 제3 P형 MOSFET(311, 312, 313), 제1 및 제2 N형 MOSFET(314, 315), 제1 및 제2 저항기(316, 317) 및 다이오드(318)를 구비한다. 가변 BGR 전압 발생기(310)는 제2 저항기(317)에서 강하되는 전압 및 다이오드(318)의 순방향 전압의 합을 기준 전압(Vref)으로서 출력한다. 제2 저항기(317)에서 강하되는 전압은 제1 저항기(316)의 저항에 대한 제2 저항기(317)의 저항의 비에 비례한다. 따라서, 제1 저항기(316)의 저항 및 제2 저항기(317)의 저항 중 적어도 어느 하나를 변경하면, 기준 전압(Vref)이 변경된다. 도면에는 제2 저항기(317)의 저항이 제어 신호(Ctrl)에 따라 변경되는 예가 표현되어 있다. 제2 저항기(317)는 일례로 도 3의 (b)에 표현된 저항기(R2)와 유사한 구조를 가질 수 있다.
도 8은 도 6에 표현된 전압 조정 회로의 제어 방법의 일례를 나타내는 도면이다. 도 8을 참조하면, 제어 방법은 테스트 단계(S210) 및 정상 동작 단계(S220)를 구비한다.
테스트 단계(S210)에서, 제어부(330)는 입력 전압(Vin)에 대한 출력 전압(Vout)의 비가 소정 값이 되도록 하는 제어 신호(Ctrl)를 구한다. 테스트 단계(S210)는 전원이 켜진 후이고, 출력 전압(Vout)이 공급되는 회로가 정상 동작하기 이전인 기간 내에 수행되는 것이 바람직하다. 출력 전압(Vout)이 공급되는 회로가 RF 송수신부(140)인 경우에, 테스트 단계(S210)는 RF 송수신부(140)가 송신 및 수신을 수행하지 아니하는 기간에 수행되는 것이 바람직하다.
정상 동작 단계(S220)에서, 제어부(330)는 가변 BGR 전압 발생기(310)가 테스트 단계(S210)에서 구해진 제어 신호(Ctrl)에 따라 동작하도록 가변 BGR 전압 발생기(310)를 제어한다. 출력 전압(Vout)이 공급되는 회로가 RF 송수신부(140)인 경우에, 정상 동작 단계(S220)가 수행되는 기간 중에 RF 송수신부(140)가 송신 및/또는 수신을 수행하는 것이 바람직하다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 의한 전압 조정 회로를 나타내는 도면이다. 도 9를 참조하면, 전압 조정 회로(400)는 가변 BGR 전압 발생기(410) 및 LDO 레귤레이터(420) 및 제어부(430)를 구비한다.
가변 BGR 전압 발생기(410)는 기준 전압(Vref)을 LDO 레귤레이터(420)에 제공한다. 가변 BGR 전압 발생기(410)에서 제공되는 기준 전압(Vref)의 레벨은 제어 신호(Ctrl)에 의하여 제어된다. 가변 BGR 전압 발생기(410)는 일례로 도 7에 표현된 가변 BGR 전압 발생기(310)와 동일한 구조를 가진다.
LDO 레귤레이터(420)는 입력 전압(Vin)을 강하하여 얻은 출력 전압(Vout)을 제공한다. LDO 레귤레이터(420)에 의하여 생성된 출력 전압(Vout)은 기준 전압(Vref)에 대응하는 레벨을 가진다. 바람직하게, 입력 전압(Vin)은 PMIC 또는 DC-DC 변환기(130)로부터 제공되며, 출력 전압(Vout)은 RF 송수신부(140)에 제공된다. LDO 레귤레이터(420)로서 일반적인 LDO 레귤레이터가 사용될 수 있다.
제어부(430)는 테스트 기간에는 입력 전압(Vin) 및 기준 전압(Vref)에 따라 제어 신호(Ctrl)를 구한다. 보다 구체적으로, 입력 전압(Vint)에 대한 기준 전압(Vref)의 비가 소정의 값을 가지도록 하는 제어 신호(Ctrl)를 구한다. 제어부(430)는 정상 동작 기간에는 가변 BGR 전압 발생기(410)가 테스트 기간에 구해진 제어 신호(Ctrl)에 따라 동작하도록 가변 BGR 전압 발생기(410)를 제어한다.
도 10은 도 9의 전압 조정 회로에 채용된 제어부의 일례를 나타내는 도면이다. 도 10을 참조하면, 제어부(430)는 전압 분배기(431), 비교기(432) 및 제어 회로(433)를 구비한다. 전압 분배기(431)는 입력 전압(Vin)을 소정의 비에 따라 분배함으로써 얻어진 분배된 전압(VA')을 구한다. 비교기(432)는 분배된 전압(VA')과 기준 전압(Vref)을 비교한다. 제어 회로(233)는 테스트 기간에는 제어 신호(Ctrl)를 변경하면서 비교기(432)의 출력을 모니터링하여, 비교기(432)의 출력을 변경시키는 제어 신호(Ctrl)을 구한다. 제어 회로(433)는 정상 동작 기간에는 테스트 기간에 구해진 제어 신호를 사용하여 가변 BGR 전압 발생기(410)를 제어한다.
도 11은 도 9에 표현된 전압 조정 회로의 제어 방법의 일례를 나타내는 도면이다. 도 11을 참조하면, 제어 방법은 테스트 단계(S310) 및 정상 동작 단계(S320)를 구비한다.
테스트 단계(S310)에서, 제어부(430)는 입력 전압(Vin)에 대한 기준 전압(Vref)의 비가 소정 값이 되도록 하는 제어 신호(Ctrl)를 구한다. 테스트 단계(S310)는 전원이 켜진 후이고, 출력 전압(Vout)이 공급되는 회로가 정상 동작하 기 이전인 기간 내에 수행되는 것이 바람직하다. 출력 전압(Vout)이 공급되는 회로가 RF 송수신부(140)인 경우에, 테스트 단계(S310)는 RF 송수신부(140)가 송신 및 수신을 수행하지 아니하는 기간에 수행되는 것이 바람직하다.
정상 동작 단계(S320)에서, 제어부(430)는 가변 BGR 전압 발생기(410)가 테스트 단계(S310)에서 구해진 제어 신호(Ctrl)에 따라 동작하도록 가변 BGR 전압 발생기(410)를 제어한다. 출력 전압(Vout)이 공급되는 회로가 RF 송수신부(140)인 경우에, 정상 동작 단계(S320)가 수행되는 기간 중에 RF 송수신부(140)가 송신 및/또는 수신을 수행하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 전압 조정 회로 및 그 제어 방법은 레이저 트리밍과 같은 고비용의 공정을 요구하지 아니한다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 전압 조정 회로 및 그 제어 방법은 생산 비용을 절감할 수 있으며, 비교적 정확한 레벨의 전압을 출력할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (29)

  1. 기준 전압을 제공하는 BGR 전압 발생기;
    입력 전압을 강하하여 얻은 출력 전압-상기 출력 전압은 상기 기준 전압에 대응하는 레벨을 가지며, 상기 기준 전압에 대한 상기 출력 전압의 비는 제어 신호에 의하여 제어됨-을 제공하는 가변 LDO 레귤레이터; 및
    상기 입력 전압 및 상기 출력 전압에 따라 상기 제어 신호를 구한 후에, 구해진 상기 제어 신호를 사용하여 상기 가변 LDO 레귤레이터를 제어하는 제어부
    를 구비하는 전압 조정 회로.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 가변 LDO 레귤레이터는
    상기 출력 전압에 대응하는 레벨을 가지는 제1 전압-상기 출력 전압과 상기 제1 전압의 비는 상기 제어 신호에 의하여 제어됨-을 구하는 전압 분배기;
    제1 입력단, 제2 입력단 및 출력단을 구비하며, 상기 제1 및 제2 입력단에는 상기 기준 전압 및 상기 제1 전압이 각각 입력되는 증폭기; 및
    게이트가 상기 증폭기의 상기 출력단에 연결되어, 상기 게이트에 인가되는 전압에 따라 상기 출력 전압의 레벨을 조정하는 MOSFET을 구비하는 전압 조정 회로.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 입력 전압 및 상기 출력 전압에 따라 상기 제어 신호를 구함에 있어서, 상기 제어부가 상기 입력 전압에 대한 상기 출력 전압의 비가 소정의 값을 가지도록 하는 상기 제어 신호를 구하는 방식으로 동작하는 전압 조정 회로.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 입력 전압을 소정의 비에 따라 분배함으로써 얻어진 분배된 전압을 제공하는 전압 분배기;
    상기 분배된 전압과 상기 출력 전압을 비교하는 비교기; 및
    상기 제어 신호를 변경하면서 상기 비교기의 출력을 모니터링하여, 상기 비교기의 출력을 변경시키는 상기 제어 신호를 구한 후에, 구해진 상기 제어 신호를 사용하여 상기 가변 LDO 레귤레이터를 제어하는 제어 회로를 구비하는 전압 조정 회로.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 입력 전압은 PMIC 또는 DC-DC 변환기에서 제공되는 전압 조정 회로.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 출력 전압은 RF 송수신부에 제공되는 전압 조정 회로.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 제어 신호를 구하는 과정은 상기 RF 송수신부가 송신 및 수신을 수행하지 아니하는 기간에 수행되며,
    상기 RF 송수신부가 송신 및/또는 수신을 수행하는 기간에는 상기 가변 LDO 레귤레이터가 구해진 상기 제어 신호에 따라 동작하고 있는 전압 조정 회로.
  8. 기준 전압-상기 기준 전압의 레벨은 제어 신호에 의하여 제어됨-을 제공하는 가변 BGR 전압 발생기;
    입력 전압을 강하하여 얻은 출력 전압-상기 출력 전압은 상기 기준 전압에 대응하는 레벨을 가짐-을 제공하는 LDO 레귤레이터; 및
    상기 입력 전압 및 상기 출력 전압에 따라 상기 제어 신호를 구한 후에, 구해진 상기 제어 신호를 사용하여 상기 가변 BGR 전압 발생기를 제어하는 제어부
    를 구비하는 전압 조정 회로.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 가변 BGR 전압 발생기는 적어도 하나의 가변 저항기-상기 가변 저항기의 저항은 상기 제어 신호에 의하여 제어됨-를 가지며,
    상기 기준 전압은 상기 가변 저항기의 저항에 대응하는 레벨을 가지는 전압 조정 회로.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 입력 전압 및 상기 출력 전압에 따라 상기 제어 신호를 구함에 있어서, 상기 제어부가 상기 입력 전압에 대한 상기 출력 전압의 비가 소정의 값을 가지도록 하는 상기 제어 신호를 구하는 방식으로 동작하는 전압 조정 회로.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 입력 전압을 소정의 비에 따라 분배함으로써 얻어진 분배된 전압을 제공하는 전압 분배기;
    상기 분배된 전압과 상기 출력 전압을 비교하는 비교기; 및
    상기 제어 신호를 변경하면서 상기 비교기의 출력을 모니터링하여, 상기 비교기의 출력을 변경시키는 상기 제어 신호를 구한 후에, 구해진 상기 제어 신호를 사용하여 상기 가변 BGR 전압 발생기를 제어하는 제어 회로를 구비하는 전압 조정 회로.
  12. 제8 항에 있어서,
    상기 입력 전압은 PMIC 또는 DC-DC 변환기에서 제공되는 전압 조정 회로.
  13. 제8 항에 있어서,
    상기 출력 전압은 RF 송수신부에 제공되는 전압 조정 회로.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 제어 신호를 구하는 과정은 상기 RF 송수신부가 송신 및 수신을 수행하지 아니하는 기간에 수행되며,
    상기 RF 송수신부가 송신 및/또는 수신을 수행하는 기간에는 상기 가변 BGR 전압 발생기가 구해진 상기 제어 신호에 따라 동작하고 있는 전압 조정 회로.
  15. 기준 전압-상기 기준 전압의 레벨은 제어 신호에 의하여 제어됨-을 제공하는 가변 BGR 전압 발생기;
    입력 전압을 강하하여 얻은 출력 전압-상기 출력 전압은 상기 기준 전압에 대응하는 레벨을 가짐-을 제공하는 LDO 레귤레이터; 및
    상기 입력 전압 및 상기 기준 전압에 따라 상기 제어 신호를 구한 후에, 구해진 상기 제어 신호를 사용하여 상기 가변 BGR 전압 발생기를 제어하는 제어부
    를 구비하는 전압 조정 회로.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 가변 BGR 전압 발생기는 적어도 하나의 가변 저항기-상기 가변 저항기 의 저항은 상기 제어 신호에 의하여 제어됨-를 가지며,
    상기 기준 전압은 상기 가변 저항기의 저항에 대응하는 레벨을 가지는 전압 조정 회로.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 입력 전압 및 상기 기준 전압에 따라 상기 제어 신호를 구함에 있어서, 상기 제어부가 상기 입력 전압에 대한 상기 기준 전압의 비가 소정의 값을 가지도록 하는 상기 제어 신호를 구하는 방식으로 동작하는 전압 조정 회로.
  18. 제15 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 입력 전압을 소정의 비에 따라 분배함으로써 얻어진 분배된 전압을 제공하는 전압 분배기;
    상기 분배된 전압과 상기 기준 전압을 비교하는 비교기; 및
    상기 제어 신호를 변경하면서 상기 비교기의 출력을 모니터링하여, 상기 비교기의 출력을 변경시키는 상기 제어 신호를 구한 후에, 구해진 상기 제어 신호를 사용하여 상기 가변 BGR 전압 발생기를 제어하는 제어 회로를 구비하는 전압 조정 회로.
  19. 제15 항에 있어서,
    상기 입력 전압은 PMIC 또는 DC-DC 변환기에서 제공되는 전압 조정 회로.
  20. 제15 항에 있어서,
    상기 출력 전압은 RF 송수신부에 제공되는 전압 조정 회로.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 제어 신호를 구하는 과정은 상기 RF 송수신부가 송신 및 수신을 수행하지 아니하는 기간에 수행되며,
    상기 RF 송수신부가 송신 및/또는 수신을 수행하는 기간에는 상기 가변 BGR 전압 발생기가 구해진 상기 제어 신호에 따라 동작하고 있는 전압 조정 회로.
  22. 제1 내지 제21 항 중 어느 한 항에 의한 전압 조정 회로; 및
    상기 전압 조정 회로에서 출력되는 상기 출력 전압이 제공되는 RF 송수신부를 구비한 RF IC.
  23. 기준 전압을 제공하는 BGR 전압 발생기; 및 입력 전압을 강하하여 얻은 출력 전압-상기 출력 전압은 상기 기준 전압에 대응하는 레벨을 가지며, 상기 기준 전압에 대한 상기 출력 전압의 비는 제어 신호에 의하여 제어됨-을 제공하는 가변 LDO 레귤레이터를 구비하는 전압 조정 회로의 제어 방법에 있어서,
    (a) 상기 입력 전압에 대한 상기 출력 전압의 비가 소정 값이 되도록 하는 상기 제어 신호를 구하는 단계; 및
    (b) 상기 가변 LDO 레귤레이터가 상기 (a) 단계에서 구해진 상기 제어 신호에 따라 동작하는 단계
    를 구비하는 전압 조정 회로의 제어 방법.
  24. 기준 전압-상기 기준 전압의 레벨은 제어 신호에 의하여 제어됨-을 제공하는 가변 BGR 전압 발생기; 및 입력 전압을 강하하여 얻은 출력 전압-상기 출력 전압은 상기 기준 전압에 대응하는 레벨을 가짐-을 제공하는 LDO 레귤레이터를 구비하는 전압 조정 회로의 제어 방법에 있어서,
    (a) 상기 입력 전압에 대한 상기 출력 전압의 비가 소정 값이 되도록 하는 상기 제어 신호를 구하는 단계; 및
    (b) 상기 가변 BGR 전압 발생기가 상기 (a) 단계에서 구해진 상기 제어 신호에 따라 동작하는 단계
    를 구비하는 전압 조정 회로의 제어 방법.
  25. 기준 전압-상기 기준 전압의 레벨은 제어 신호에 의하여 제어됨-을 제공하는 가변 BGR 전압 발생기; 및 입력 전압을 강하하여 얻은 출력 전압-상기 출력 전압은 상기 기준 전압에 대응하는 레벨을 가짐-을 제공하는 LDO 레귤레이터를 구비하는 전압 조정 회로의 제어 방법에 있어서,
    (a) 상기 입력 전압에 대한 상기 기준 전압의 비가 소정 값이 되도록 하는 상기 제어 신호를 구하는 단계; 및
    (b) 상기 BGR 전압 발생기가 상기 (a) 단계에서 구해진 상기 제어 신호에 따라 동작하는 단계
    를 구비하는 전압 조정 회로의 제어 방법.
  26. 제23 내지 제25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입력 전압은 PMIC 또는 DC-DC 변환기에서 제공되는 전압 조정 회로의 제어 방법.
  27. 제23 내지 제25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 출력 전압은 RF 송수신부에 제공되는 전압 조정 회로의 제어 방법.
  28. 제27 항에 있어서,
    상기 (a) 단계는 상기 RF 송수신부가 송신 및 수신을 수행하지 아니하는 기간에 수행되는 전압 조정 회로의 제어 방법.
  29. 제28 항에 있어서,
    상기 (b) 단계가 수행되는 기간에 상기 RF 송수신부가 송신 및/또는 수신을 수행하는 전압 조정 회로의 제어 방법.
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