KR20100072756A - 위성체의 아날로그 데이터 획득장치 - Google Patents

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Abstract

위성체의 아날로그 데이터 획득장치를 개시한다. 상기 장치는 아날로그 데이터를 획득하기 위한 시스템 또는 상기 아날로그 데이터를 획득하기 위한 시스템에 연결된 다수의 아날로그 먹스에 연결되어 입력받은 아날로그 데이터를 다중화하는 아날로그 먹스; 상기 아날로그 먹스에 연결되어 상기 아날로그 먹스의 임피던스를 높게 유지하게 하는 적어도 하나의 고 임피던스 유지부를 포함하되, 상기 고 임피던스 유지부는 상기 아날로그 먹스에 직렬연결된 적어도 하나의 캐패시터 및 상기 캐패시터와 상기 아날로그 먹스에 각각 직렬연결된 적어도 하나의 다이오드를 포함한다.
아날로그 먹스, 입력임피던스, 캐패시터, 타이머, 다이오드

Description

위성체의 아날로그 데이터 획득장치{Analog data aquisition device of satellite}
본 발명은 아날로그 데이터 획득장치에 관한 것으로, 특히 위성체의 아날로그 데이터 획득장치에 관한 것이다.
위성체의 모든 전장품(Electric/Electronic Sub Assembly:ESA)은 안정적인 동작을 위해서 우선부분(primary side)과 여분부분(redundant side)이 동시에 존재하는 중복된 구조로 설계된다. 또한, 위성체는 동시동작구조(Hot redundancy)와 우선동작구조(Cold Redundancy)로 설계될 수 있다. 동시동작구조는 우선부분과 여분부분이 동시에 전원을 공급받지만 우선부분이 동작하고 여분부분은 대기상태를 유지하는 구조이다. 우선동작구조는 우선부분만 전원을 공급받아서 동작하고, 여분부분은 전원을 공급받지 않고 우선부분에서 문제가 발생하는 경우에만 전원을 공급받아서 동작하게 되는 구조이다.
위성체에서는 저항, 온도, 아날로그(analog) 상태정보 및 디지털과 동작이 유사한 바이레벨 (Bilevel) 상태정보 등을 획득하여 위성체의 자세제어를 위해 이용한다. 여기서, 아날로그 상태정보는 위성체와 관련된 여러 가지 상태를 나타내는 아날로그 정보를 말한다. 저항, 온도, 아날로그(analog) 상태정보 등은 아날로그 데이터로써, 이러한 아날로그 데이터는 아날로그-디지털 변환기(Analog Digital Convertor:ADC)에 의해 디지털 데이터로 변환되어 위성체 내에서 이용된다.
위성체에서는 아날로그-디지털 변환기의 효율적인 이용을 위해서 다양한 아날로그 데이터를 아날로그 먹스(multiplexer: MUX)를 통해 1개의 아날로그-디지털 변환기의 입력으로 획득하게 된다. 하지만, 우선부분과 여분부분 중 어느 하나의 아날로그 먹스에 전원이 공급되지 않아 고 임피던스(high impedance)를 유지하지 않는 경우, 누설전류에 의해 획득된 아날로그 상태정보 또는 다른 아날로그 데이터에 오차가 생길 수 있다. 위성체는 고신뢰도를 요구하는데 이러한 누설전류에 의한 오차에 의해서 심각한 문제를 발생시킬 수가 있다.
발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 위성체의 아날로그 상태정보 또는 다른 아날로그 데이터 획득을 위한 장치(이하 '아날로그 데이터 획득장치'라 함)에서 우선부분과 여분부분 중 어느 하나에 전원이 공급되지 않는 경우에도 전원이 공급되지 않는 부분의 아날로그 먹스가 고 임피던스를 유지하여 정확한 아날로그 데이터를 획득할 수 있는 아날로그 데이터 획득장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면 위성체에서 아날로그 데이터를 획득하는 장치에 있어서, 상기 아날로그 데이터를 획득하기 위한 시스템 또는 상기 아날로그 데이터를 획득하기 위한 시스템에 연결된 다수의 아날로그 먹스에 연결되어 입력받은 아날로그 데이터를 다중화하는 아날로그 먹스, 상기 아날로그 먹스에 연결되어 상기 아날로그 먹스의 임피던스를 높게 유지하게 하는 적어도 하나의 고 임피던스 유지부를 포함하되, 상기 고 임피던스 유지부는 상기 아날로그 먹스에 직렬연결된 적어도 하나의 캐패시터 및 상기 캐패시터와 상기 아날로그 먹스에 각각 직렬연결된 적어도 하나의 다이오드를 포함하는 아날로그 데이터 획득장치를 제공한다.
상기 아날로그 데이터 획득장치는 상기 아날로그 먹스로부터 상기 아날로그 데이터를 입력받아 디지털 데이터로 변환하는 아날로그-디지털 변환기를 더 포함할 수 있다.
상기 아날로그 데이터 획득장치는 우선적으로 전원을 공급받아 동작하는 제1 부분과 상기 제1 부분에 문제가 발생하는 경우에만 전원을 공급받아 동작하는 제2 부분을 포함할 수 있다. 상기 아날로그 먹스는 제2 부분에 위치할 수 있다.
상기 고 임피던스 유지부는 상기 제2 부분이 전원을 공급받지 않는 경우에 상기 아날로그 먹스의 임피던스를 높게 유지할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면 우선적으로 전원을 공급받아 동작하는 제1 부분과 상기 제1 부분에 문제가 발생하는 경우에만 전원을 공급받아 동작하는 제2 부분을 포함하는 아날로그 데이터를 획득하는 장치에 있어서, 상기 아날로그 데이터를 획득하기 위한 시스템 또는 상기 아날로그 데이터를 획득하기 위한 시스템에 연결된 다수의 아날로그 먹스에 연결되어 입력받은 아날로그 데이터를 다중화하는 제2 부분의 아날로그 먹스, 및 상기 제2 부분의 아날로그 먹스에 연결되어 상기 제2 부분의 아날로그 먹스의 임피던스를 높게 유지하게 하는 적어도 하나의 고 임피던스 유지부를 포함하되, 상기 고 임피던스 유지부는 상기 아날로그 먹스에 직렬연결된 적어도 하나의 캐패시터, 상기 캐패시터와 상기 아날로그 먹스에 각각 직렬연결되고 제2 부분의 전원공급부에 직렬연결된 적어도 하나의 제1 다이오드, 상기 캐패시터와 상기 아날로그 먹스에 각각 직렬연결되고 제1 부분의 전원공급부에 직렬연결된 적어도 하나의 제2 다이오드 및 상기 제2 다이오드와 상기 제1 부분의 전원공급부와의 사이에 위치하여 제1 부분의 전원공급부로부터 전원공급을 조절하는 스위치를 포함하는 아날로그 데이터 획득장치를 제공한다.
상기 아날로그 데이터 획득장치는 상기 스위치에 연결되어 주기적으로 스위치의 열림과 닫힘을 조절하는 타이머를 더 포함할 수 있다.
상기 아날로그 데이터 획득장치는 위성체 내에서 이용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면 우선적으로 전원을 공급받아 동작하는 제1 부분과 상기 제1 부분에 문제가 발생하는 경우에만 전원을 공급받아 동작하는 제2 부분을 포함하는 아날로그 데이터를 획득하는 장치에 있어서, 상기 아날로그 데이터를 획득하기 위한 시스템 또는 상기 아날로그 데이터를 획득하기 위한 시스템에 연결된 다수의 아날로그 먹스에 연결되어 입력받은 아날로그 데이터를 다중화하는 제2 부분의 아날로그 먹스, 상기 제2 부분의 아날로그 먹스에 직렬연결되고 제2 부분의 전원공급부에 직렬연결된 제1 다이오드, 상기 제1 다이오드와 상기 제2부분의 아날로그 먹스와의 연결에서 분기되어 상기 제2부분의 아날로그 먹스와 직렬연결되고 제1 부분의 전원공급부에 직렬연결된 제2 다이오드, 상기 제1 다이오드와 상기 제2 부분의 아날로그 먹스와의 연결에서 분기되어 상기 제2부분의 아날로그 먹스와 직렬연결된 캐패시터,및 상기 제2 다이오드와 상기 제1 부분의 전원공급부와의 사이에 위치하여 제1 부분의 전원공급부로부터 전원공급을 조절하는 스위치를 포함하는 아날로그 데이터 획득장치를 제공한다.
상기 아날로그 데이터 획득장치는 상기 스위치에 연결되어 주기적으로 스위치의 열림과 닫힘을 조절하는 타이머를 더 포함할 수 있다.
고신뢰도를 요구하는 위성체의 아날로그 데이터를 획득하는 과정에서 사용되는 아날로그 먹스의 임피던스 향상을 통해 정확한 아날로그 데이터를 획득할 수 있다. 우선부분과 여분부분 중 어느 하나에만 전원이 공급되어 아날로그 데이터를 획 득하는 경우에, 전원이 공급되지 않는 부분의 입력 임피던스를 향상시켜 오차가 발생하지 않게 하고 아날로그 데이터의 신뢰도를 높일 수 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이 해되어야 할 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 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 위성체 내에서 아날로그 데이터 획득장치의 일 예를 나타내는 블록도이다.
이하에서 아날로그 데이터에 대해 서술되었더라도 이것은 위성체 내에서 획 득되는 아날로그 상태정보에도 해당되는 것으로 한다. 따라서, 이하에서는 '아날로그 데이터 획득장치'도 '아날로그 상태정보 획득장치'로 해석될 수 있다.
도 1을 참조하면, 아날로그 데이터 획득장치(100)는 여분부분(110)과 우선부분(130)을 포함한다.
아날로그 데이터 획득장치(100)의 여분부분(110)과 우선부분(130)은 좌우 대칭되어 위성체 내의 각각의 서브시스템(subsystem) 및 레퍼런스(reference)에 서로 중복연결되는 구조이다.
여분부분(110)은 아날로그 먹스(111 내지 115) 및 아날로그-디지털 변환기(116)를 포함한다. 아날로그 먹스(111 내지 114)는 위성체 내의 각각의 서브시스템(subsystem) 및 레퍼런스(reference)에 연결되어 아날로그 데이터를 입력 받아 다중화하여 아날로그 먹스(115)에 출력한다. 아날로그 먹스(111 내지 114)는 각각 서로 다른 아날로그 상태정보 또는 다른 아날로그 데이터를 획득할 수 있다. 아날로그 먹스(115)는 아날로그 먹스(111 내지 114)로부터 입력받은 아날로그 데이터를 다중화하여 아날로그-디지털 변환기(116)에 보낸다.
아날로그-디지털 변환기(116)는 입력받은 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환한다. 각각의 서로 다른 아날로그 데이터는 아날로그-디지털 변환기(116)의 입력이 되어 디지털 데이터로 변환된 후 위성체 내에서 이용될 수 있다.
우선동작구조에서는 여분부분(110)의 아날로그 먹스(111 내지 115)의 입력 임피던스가 고 임피던스로 유지되는 것이 아니라 임피던스 성분을 갖게 되므로 누설전류가 발생하게 된다. 따라서, 우선부분(130)에서 획득되는 아날로그 데이터 값 이 여분부분(110)의 누설전류에 의해 오차가 발생하게 된다.
도 2는 동시동작구조에서 간략화된 아날로그 데이터 획득장치의 전류 경로를 보여주는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 아날로그 데이터 획득장치(200)는 우선부분(210)과 여분부분(230)을 포함한다. 동시동작구조는 우선부분(210)과 여분부분(230)이 동시에 전원을 공급받지만 우선부분(210)이 동작하고 여분부분(230)은 대기상태를 유지하는 구조이다.
전류원은 아날로그 먹스(211)에 연결되고, 아날로그 먹스(211)는 다수의 아날로그 먹스로부터 입력을 받는 아날로그 먹스(213)에 연결된다.
아날로그 먹스(213)는 다수의 아날로그 먹스로부터 입력받은 아날로그 데이터를 다중화하여 아날로그-디지털 변환기(215)에 보낸다.
우선부분(210)과 여분부분(230)은 좌우 대칭되어 전류원(source)에 서로 중복연결되는 구조이다. 동시동작구조에서는 일반적으로 우선부분(210)은 동작상태에 있으며, 여분부분(230)은 대기상태에 있게 된다. 이러한 경우, 대기상태에 있는 여분부분(230)의 아날로그 먹스(231,233)의 입력 임피던스가 고(high) 임피던스이므로, 여분부분(230)에 흐르는 전류는 iB=0이 되고, 여분부분(230)은 열린회로(open circuit)와 같이 되어 누설전류가 발생하지 않는다. 전류원으로부터 아날로그 데이터 획득장치(200)에 흐르는 전류는 각각 다음 수학식 1과 같다.
Figure 112008087923236-PAT00001
따라서, 전류원의 전류가 우선부분(210)으로만 흐르게 되어 아날로그 데이터 획득장치(200)는 오차없는 정확한 아날로그 데이터를 획득할 수 있다.
도 3은 우선동작구조에서 간략화된 아날로그 데이터 획득장치의 전류 경로를 보여주는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 도 2와 동일한 구조의 아날로그 데이터 획득장치(200)를 보여준다.
우선동작구조에서는 우선부분(210)에만 전원이 공급되어 동작되고, 여분부분(230)은 전원이 공급되지 않고 우선부분(210)에 문제가 발생하는 경우에만 전원이 공급되어 동작하게 된다. 이러한 경우, 여분부분(230)의 아날로그 먹스(231,233)의 입력 임피던스가 고 임피던스를 유지하지 못한다. 전류원으로부터 공급되는 전류의 일부가 여분부분(230)에 누설전류의 형태로 공급된다. 따라서, 우선부분(210)에 누설전류 만큼의 전압강하가 발생한다. 전류원으로부터 아날로그 데이터 획득장치(200)에 흐르는 전류는 각각 다음 수학식 2와 같다.
Figure 112008087923236-PAT00002
따라서, 우선부분(210)에만 전원이 공급되고, 여분부분(230)에는 전원이 공급되지 않는 우선동작구조에서도 아날로그 먹스가 고 임피던스를 유지할 수 있어야 한다.
도 4는 아날로그 데이터 획득장치에서 아날로그 먹스가 고 임피던스를 유지하지 못하는 경우의 결과를 보여주는 그래프이다.
도 4를 참조하면, 붉은색 선은 우선부분의 전압을 나타내고, 검은색 선은 여부부분의 전압을 나타낸다. 파란색 선은 우선부분을 통해 획득된 아날로그 데이터를 나타내고, 녹색 선은 여분부분을 통해 획득된 아날로그 데이터를 나타낸다. 우선부분과 여분부분에 동시에 전원이 공급되는 경우에는 아날로그 데이터는 3.6V를 나타냈다. 우선부분이나 여분부분 중 어느 한 부분의 전원이 공급되지 않는 경우에는 아날로그 데이터는 3.5V를 나타내어 둘 다 전원이 공급되는 경우와 비교하여 100 mV의 오차가 발생하는 것을 확인할 수 있다. 이것은 전원이 공급되지 않는 부분의 아날로그 먹스를 통한 누설전류에 의해 오차가 발생한 것이다.
일반적으로 전원부에서는 전원이 물결을 이루는 리플현상에 의해서 전기회로가 영향을 받는 것을 방지하기 위해서 안정화 캐패시터를 사용한다. 하지만, 안정화 캐패시터를 사용할 경우에도 전원이 차단되는 경우 안정화 캐패시터의 전하는 사라지게 되어 전원을 유지할 수 없다. 따라서, 안정화 캐패시터의 전하가 사라지는 것을 방지하기 위해서 다이오드를 전원에 추가하는 경우는 역방향 전류를 차단하게 되므로 전원이 공급되지 않는 부분의 아날로그 먹스에도 전원을 유지할 수 있다.
도 5는 본 실시예에 따른 아날로그 데이터 획득장치의 아날로그 먹스 회로 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 아날로그 먹스의 회로 구성(300)은 아날로그 먹스(310)와 고 임피던스 유지부(330) 및 고 임피던스 유지부(350)를 포함한다.
아날로그 먹스(310)는 아날로그 데이터를 획득하기 위한 서브 시스템 또는 아날로그 데이터를 획득하기 위한 서브 시스템에 연결된 다수의 아날로그 먹스에 연결되어 입력받은 아날로그 데이터를 다중화한다.
고 임피던스 유지부(330)는 아날로그 먹스(310)의 고 임피던스를 유지시켜주는 부분으로써, 아날로그 먹스(310)의 전원부(VDD) 핀(pin)방향에 음극(cathode)이 직렬연결되고 전류가 들어가게 되는 부분(VDD)에 양극(anode)이 직렬연결된 다이오드(331) 및 직렬연결된 다이오드(331)의 연결에서 다이오드 음극(cathode)방향에서 분기되어 아날로그 먹스(310)에 직렬연결된 캐패시터(333)를 포함한다.
고 임피던스 유지부(350)는 아날로그 먹스(310)의 고 임피던스를 유지시켜주는 부분으로써, 아날로그 먹스(310)의 그라운드(GND) 핀방향에 양극(anode)이 직렬연결되고 전류가 나가는 부분(GND)에 음극(cathode)이 직렬연결된 다이오드(351) 및 직렬연결된 다이오드의 연결(351)에서 다이오드 양극(anode)방향에서 분기되어 아날로그 먹스(310)에 직렬연결된 캐패시터(353)를 포함한다.
도 6은 본 실시예에 따른 아날로그 데이터 획득장치의 아날로그 먹스 회로 구성의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 아날로그 먹스의 회로 구성(400)은 아날로그 먹스(410)와 고 임피던스 유지부(430) 및 고 임피던스 유지부(450)를 포함한다.
아날로그 먹스(410)는 아날로그 데이터를 획득하기 위한 서브 시스템 또는 아날로그 데이터를 획득하기 위한 서브 시스템에 연결된 다수의 아날로그 먹스에 연결되어 입력받은 아날로그 데이터를 다중화한다.
고 임피던스 유지부(430)는 아날로그 먹스(410)의 고 임피던스를 유지시켜주는 부분으로써, 아날로그 먹스(410)의 전원부(VDD) 핀(pin)방향에 음극(cathode)이 직렬연결되고 전류가 들어가게 되는 방향(VDD)에 양극(anode)이 직렬연결된 다이오드(431), 다이오드(431)의 양극(anode)에 음극(cathode)이 직렬연결되고 전류가 들어가게 되는 부분(VDD)에 양극(anode)이 직렬연결된 다이오드(433) 및 직렬연결된 다이오드(431)의 연결에서 다이오드 음극(cathode)방향에서 분기되어 아날로그 먹스(410)에 직렬연결된 캐패시터(435)를 포함한다.
고 임피던스 유지부(450)는 아날로그 먹스(410)의 고 임피던스를 유지시켜주는 부분으로써, 아날로그 먹스(410)의 그라운드(GND) 핀(pin)방향에 양극(anode)이 직렬연결되고 전류가 나가는 방향(VSS)에 음극(cathode)이 직렬연결된 다이오드(451), 다이오드(451)의 음극(cathode)에 양극(anode)이 직렬연결되고 전류가 나가는 부분(VSS)에 음극(cathode)이 직렬연결된 다이오드(453) 및 직렬연결된 다이오드(451)의 연결에서 다이오드 양극(anode)방향에서 분기되어 아날로그 먹스(410)에 직렬연결된 안정화 캐패시터(455)를 포함한다.
도 6의 본 실시예에 따른 아날로그 데이터 획득장치의 아날로그 먹스 회로 구성의 다른 예에서 입력 임피던스를 측정하였다.
도 6의 구성에서 직렬 연결된 다이오드(431, 433, 451, 453)가 없고 캐패시터(435, 455)만 있는 경우는 입력 임피던스가 1Mohm으로 측정되었다. 하지만, 도 6 의 본 실시예에 따른 아날로그 데이터 획득장치의 아날로그 먹스 회로 구성의 다른 예에서 전원을 차단하고 측정한 입력 임피던스는 8Mohm으로 측정되어, 직렬 연결된 다이오드(431, 433, 451, 453)가 없는 경우 보다 8배 가량 높은 임피던스를 나타내었다.
직렬연결된 다이오드를 통해 역방향 전류를 차단해서 일정시간 동안 전원을 유지할 수 있지만, 다이오드의 물성적인 특성에 의해서 역방향으로 누설전류가 발생할 수 있다. 따라서, 안정화 캐패시터의 전하가 지속적으로 감소하게 되어서 일정시간이 지나는 경우 전압강하가 발생할 수가 있다. 따라서, 아날로그 데이터 획득장치의 전원이 공급되지 않는 부분에 아날로그 먹스 전원부를 2개로 구성하여 전원이 공급되는 부분으로부터 아날로그 먹스의 전원을 공급하는 경로를 만들어 줄 수 있다.
도 7은 본 실시예에 따른 아날로그 데이터 획득장치의 아날로그 먹스 회로 구성의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 아날로그 먹스의 회로 구성(500)은 아날로그 먹스(510)와 고 임피던스 유지부(520), 고 임피던스 유지부(520)에 연결된 스위치(530), 고 임피던스 유지부(540), 고 임피던스 유지부(540)에 연결된 스위치(550) 및 타이머(560)를 포함한다.
아날로그 먹스(510)는 아날로그 데이터를 획득하기 위한 서브 시스템 또는 아날로그 데이터를 획득하기 위한 서브 시스템에 연결된 다수의 아날로그 먹스에 연결되어 입력받은 아날로그 데이터를 다중화한다.
고 임피던스 유지부(520)는 아날로그 먹스(510)의 전원부(VDD) 핀(pin)방향에 음극(cathode)이 직렬연결되고 전류가 들어가게 되는 부분(VDD)에 양극(anode)이 직렬연결된 다이오드(521), 직렬연결된 다이오드(521)의 연결에서 다이오드 음극(cathode)방향에서 분기되어 전원부(VDD) 핀(pin)방향에 음극(cathode)이 직렬연결되고 전원이 공급되는 부분, 예를 들어 우선부분의 전류가 들어가게 되는 부분(VDD)에 양극(anode)이 직렬연결된 다이오드(523) 및 직렬연결된 다이오드(521)의 연결에서 다이오드 음극(cathode)방향에서 분기되어 아날로그 먹스(510)에 직렬연결된 캐패시터(525)를 포함한다.
스위치(530)는 다이오드(523)와 전원이 공급되는 부분, 예를 들어 우선부분의 전류가 들어가게 되는 부분(VDD)사이에 연결되어 전원 공급을 조절한다.
고 임피던스 유지부(540)는 아날로그 먹스(510)의 그라운드(GND) 핀(pin)방향에 양극(anode)이 직렬연결되고 전류가 나가는 부분(GND)에 음극(cathode)이 직렬연결된 다이오드(541), 직렬연결된 다이오드(541)의 연결에서 다이오드 양극(anode)방향에서 분기되어 그라운드(GND) 핀(pin)방향에 양극(cathode)이 직렬연결되고 전원이 공급되는 부분, 예를 들어 우선부분의 전류가 나가는 부분(GND)에 음극(cathode)이 직렬연결된 다이오드(543) 및 직렬연결된 다이오드(541)의 연결에서 다이오드 양극(anode)방향에서 분기되어 아날로그 먹스(510)에 직렬연결된 캐패시터(545)를 포함한다.
스위치(550)는 다이오드(543) 및 전원이 공급되는 부분, 예를 들어 우선부분의 전류가 나가는 부분(GND) 사이에 연결되어 전원 공급을 조절한다.
타이머(560)는 주기적으로 스위치(530) 및 스위치(550)를 닫히게 하여 전원이 공급되는 부분으로부터 주기적으로 캐패시터(525) 및 캐패시터(545)에 전원을 공급해주는 리프레시(refresh) 작업을 수행한다.
도 7과 같은 구성으로 전원이 공급되지 않는 아날로그 먹스에 지속적으로 고임피던스를 유지할 수 있다. 다이오드의 역방향 누설전류의 양은 매우 적고, 안정화 캐패시터의 값은 크기 때문에 리프레시 작업의 주기는 길게 된다. 리프레시 작업이 수행되는 동안에만 전원이 공급되는 부분, 예를 들어 우선부분으로부터 전원을 공급받게 되므로 리프레시 작업에 의한 전력소모는 매우 적을수 있다.
상술한 모든 기능은 상기 기능을 수행하도록 코딩된 소프트웨어나 프로그램 코드 등에 따른 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등과 같은 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 상기 코드의 설계, 개발 및 구현은 본 발명의 설명에 기초하여 당업자에게 자명하다고 할 것이다.
이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.
도 1은 위성체 내에서 아날로그 데이터 획득장치의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 2는 동시동작구조에서 간략화된 아날로그 데이터 획득장치의 전류 경로를 보여주는 블록도이다.
도 3은 우선동작구조에서 간략화된 아날로그 데이터 획득장치의 전류 경로를 보여주는 블록도이다.
도 4는 아날로그 데이터 획득장치에서 아날로그 먹스가 고 임피던스를 유지하지 못하는 경우의 결과를 보여주는 그래프이다.
도 5는 본 실시예에 따른 아날로그 데이터 획득장치의 아날로그 먹스 회로 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 실시예에 따른 아날로그 데이터 획득장치의 아날로그 먹스 회로 구성의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 실시예에 따른 아날로그 데이터 획득장치의 아날로그 먹스 회로 구성의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.

Claims (17)

  1. 위성체에서 아날로그 데이터를 획득하는 장치에 있어서,
    상기 아날로그 데이터를 획득하기 위한 시스템 또는 상기 아날로그 데이터를 획득하기 위한 시스템에 연결된 다수의 아날로그 먹스에 연결되어 입력받은 아날로그 데이터를 다중화하는 아날로그 먹스;
    상기 아날로그 먹스에 연결되어 상기 아날로그 먹스의 임피던스를 높게 유지하게 하는 적어도 하나의 고 임피던스 유지부를 포함하되,
    상기 고 임피던스 유지부는 상기 아날로그 먹스에 직렬연결된 적어도 하나의 캐패시터 및 상기 캐패시터와 상기 아날로그 먹스에 각각 직렬연결된 적어도 하나의 다이오드를 포함하는 아날로그 데이터 획득장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 아날로그 먹스로부터 상기 아날로그 데이터를 입력받아 디지털 데이터로 변환하는 아날로그-디지털 변환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아날로그 데이터 획득장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 아날로그 데이터 획득장치는 우선적으로 전원을 공급받아 동작하는 제1 부분과 상기 제1 부분에 문제가 발생하는 경우에만 전원을 공급받아 동작하는 제2 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 아날로그 데이터 획득장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 아날로그 먹스는 제2 부분에 위치한 것을 특징으로 하는 아날로그 데이터 획득장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 고 임피던스 유지부는 상기 제2 부분이 전원을 공급받지 않는 경우에 상기 아날로그 먹스의 임피던스를 높게 유지하게 하는 것을 특징으로 하는 아날로그 데이터 획득장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 부분과 제2 부분에서
    상기 제1 부분과 제2 부분의 구성요소는 서로 대칭이며, 상기 제1 부분과 제2 부분는 외부에 중복연결된 것을 특징으로 하는 아날로그 데이터 획득장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 고 임피던스 유지부는 제1 고 임피던스 유지부 및 제2 고 임피던스 유지부로 구성되되,
    상기 제1 고 임피던스 유지부는 상기 아날로그 먹스의 전원부(VDD) 핀(pin) 방향에 음극(cathode)이 직렬연결되고 전류가 들어가게 되는 부분(VDD)에 양극(anode)이 직렬연결된 제1 다이오드 및 직렬연결된 제1 다이오드의 연결에서 다이오드 음극(cathode)방향에서 분기되어 상기 아날로그 먹스에 직렬연결된 제1 캐패시터를 포함하고,
    상기 제2 고 임피던스 유지부는 아날로그 먹스의 그라운드(GND) 핀방향에 양극(anode)이 직렬연결되고 전류가 나가는 부분(GND)에 음극(cathode)이 직렬연결된 제2 다이오드 및 직렬연결된 제2 다이오드의 연결에서 다이오드 양극(anode)방향에서 분기되어 상기 아날로그 먹스에 직렬연결된 제2 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 아날로그 데이터 획득장치.
  8. 우선적으로 전원을 공급받아 동작하는 제1 부분과 상기 제1 부분에 문제가 발생하는 경우에만 전원을 공급받아 동작하는 제2 부분을 포함하는 아날로그 데이터를 획득하는 장치에 있어서,
    상기 아날로그 데이터를 획득하기 위한 시스템 또는 상기 아날로그 데이터를 획득하기 위한 시스템에 연결된 다수의 아날로그 먹스에 연결되어 입력받은 아날로그 데이터를 다중화하는 제2 부분의 아날로그 먹스; 및
    상기 제2 부분의 아날로그 먹스에 연결되어 상기 제2 부분의 아날로그 먹스의 임피던스를 높게 유지하게 하는 적어도 하나의 고 임피던스 유지부를 포함하되,
    상기 고 임피던스 유지부는 상기 아날로그 먹스에 직렬연결된 적어도 하나의 캐패시터, 상기 캐패시터와 상기 아날로그 먹스에 각각 직렬연결되고 제2 부분의 전원공급부에 직렬연결된 적어도 하나의 제1 다이오드, 상기 캐패시터와 상기 아날로그 먹스에 각각 직렬연결되고 제1 부분의 전원공급부에 직렬연결된 적어도 하나의 제2 다이오드 및 상기 제2 다이오드와 상기 제1 부분의 전원공급부와의 사이에 위치하여 제1 부분의 전원공급부로부터 전원공급을 조절하는 스위치를 포함하는 아날로그 데이터 획득장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제2 부분의 아날로그 먹스로부터 상기 아날로그 데이터를 입력받아 디지털 데이터로 변환하는 아날로그-디지털 변환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아날로그 데이터 획득장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 스위치에 연결되어 주기적으로 스위치의 열림과 닫힘을 조절하는 타이머를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아날로그 데이터 획득장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 아날로그 데이터 획득장치는 위성체 내에서 이용되는 것을 특징으로 하는 아날로그 데이터 획득장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 고 임피던스 유지부는 상기 제2 부분이 전원을 공급받지 않는 경우에 상기 아날로그 먹스의 임피던스를 높게 유지하게 하는 것을 특징으로 하는 아날로그 데이터 획득장치.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 부분과 제2 부분에서
    상기 제1 부분과 제2 부분의 구성요소는 서로 대칭이며, 상기 제1 부분과 제2 부분는 외부에 중복연결된 것을 특징으로 하는 아날로그 데이터 획득장치.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 고 임피던스 유지부는 제1 고 임피던스 유지부 및 제2 고 임피던스 유지부로 구성되되,
    제1 고 임피던스 유지부는 상기 아날로그 먹스의 전원부(VDD) 핀(pin)방향에 음극(cathode)이 직렬연결되고 전류가 들어가게 되는 부분(VDD)에 양극(anode)이 직렬연결된 제1-1 다이오드, 직렬연결된 제1-1 다이오드의 연결에서 다이오드 음극(cathode)방향에서 분기되어 전원부(VDD) 핀(pin)방향에 음극(cathode)이 직렬연결되고 제1 부분의 전류가 들어가게 되는 부분(VDD)에 양극(anode)이 직렬연결된 제1-2 다이오드, 직렬연결된 제1-1 다이오드의 연결에서 다이오드 음극(cathode)방향에서 분기되어 상기 아날로그 먹스에 직렬연결된 제1 캐패시터 및 상기 제1-2 다이오드와 상기 제1 부분의 전원공급부와의 사이에 위치하여 제1 부분의 전원공급부 로부터 전원공급을 조절하는 제1 스위치를 포함하고,
    제2 고 임피던스 유지부는 상기 아날로그 먹스의 그라운드(GND) 핀(pin)방향에 양극(anode)이 직렬연결되고 전류가 나가는 부분(GND)에 음극(cathode)이 직렬연결된 제2-1 다이오드, 직렬연결된 제2-1 다이오드의 연결에서 다이오드 양극(anode)방향에서 분기되어 그라운드(GND) 핀(pin)방향에 양극(cathode)이 직렬연결되고 제1 부분의 전류가 나가는 부분(GND)에 음극(cathode)이 직렬연결된 제2-2 다이오드 및 직렬연결된 제2-1 다이오드의 연결에서 다이오드 양극(anode)방향에서 분기되어 상기 아날로그 먹스에 직렬연결된 제2 캐패시터 및 상기 제2-2 다이오드와 상기 제1 부분의 전원공급부와의 사이에 위치하여 제1 부분의 전원공급부로부터 전원공급을 조절하는 제2 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 아날로그 데이터 획득장치.
  15. 우선적으로 전원을 공급받아 동작하는 제1 부분과 상기 제1 부분에 문제가 발생하는 경우에만 전원을 공급받아 동작하는 제2 부분을 포함하는 아날로그 데이터를 획득하는 장치에 있어서,
    상기 아날로그 데이터를 획득하기 위한 시스템 또는 상기 아날로그 데이터를 획득하기 위한 시스템에 연결된 다수의 아날로그 먹스에 연결되어 입력받은 아날로그 데이터를 다중화하는 제2 부분의 아날로그 먹스;
    상기 제2 부분의 아날로그 먹스에 직렬연결되고 제2 부분의 전원공급부에 직렬연결된 제1 다이오드;
    상기 제1 다이오드와 상기 제2부분의 아날로그 먹스와의 연결에서 분기되어 상기 제2부분의 아날로그 먹스와 직렬연결되고 제1 부분의 전원공급부에 직렬연결된 제2 다이오드;
    상기 제1 다이오드와 상기 제2 부분의 아날로그 먹스와의 연결에서 분기되어 상기 제2부분의 아날로그 먹스와 직렬연결된 캐패시터;및
    상기 제2 다이오드와 상기 제1 부분의 전원공급부와의 사이에 위치하여 제1 부분의 전원공급부로부터 전원공급을 조절하는 스위치를 포함하는 아날로그 데이터 획득장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 스위치에 연결되어 주기적으로 스위치의 열림과 닫힘을 조절하는 타이머를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아날로그 데이터 획득장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1 부분과 제2 부분에서
    상기 제1 부분과 제2 부분의 구성요소는 서로 대칭이며, 상기 제1 부분과 제2 부분는 외부에 중복연결된 것을 특징으로 하는 아날로그 데이터 획득장치.
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