KR20120108210A - 스위칭 레귤레이터, 이의 동작 방법, 및 이를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

스위칭 레귤레이터, 이의 동작 방법, 및 이를 포함하는 전자 장치 Download PDF

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Abstract

스위칭 레귤레이터가 개시된다. 노이즈 전압신호를 노이즈 전류신호로 변환하여 출력하는 전압-전류 변환기(20)와, 상기 전압-전류 변환기로부터 출력된 노이즈 전류 신호의 레벨에 따라 가변되는 주파수를 갖는 톱니파 전압 신호를 출력한다.

Description

스위칭 레귤레이터, 이의 동작 방법, 및 이를 포함하는 전자 장치{Switching regulator, method thereof, and electronic devices having the Switching regulator}
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 스위칭 레귤레이터에 관한 것으로, 특히 EMI(Electro Magnetic Interference)를 줄일 수 있는 스위칭 레귤레이터, 이의 동작 방법, 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
최근 모바일 통신 시스템(mobile communication system)에서 EMI(Electro Magnetic Interference)가 큰 문제로 대두되면서 EMI를 줄이기 위한 다양한 기술들이 개발되었다.
시스템에 따라 EMI를 줄이기 위하여 큰 필터나 차폐 방식(shielding)을 이용하는 방법이 있으나 이와 관련한 비용과 크기는 상당 부분 차지한다. 또한 확산 스 스펙트럼 기술(Spread spectrum technique)을 이용하여 EMI 필터의 크기를 줄이는 방법도 있으나 여전히 장점보다는 단점이 크다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 노이즈를 이용하여 가변 되는 주파수를 갖는 톱니파 전압 신호를 출력함으로써, EMI를 줄일 수 있는 스위칭 레귤레이터, 이의 동작 방법, 및 이를 포함하는 전자장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 스위칭 레귤레이터는 노이즈 전압신호를 노이즈 전류신호로 변환하여 출력하는 전압-전류 변환기와, 상기 전압-전류 변환기로부터 출력된 노이즈 전류 신호의 레벨에 따라 가변되는 주파수를 갖는 톱니파 전압 신호를 출력하는 톱니파 발생기를 포함한다.
상기 전압-전류 변환기와 상기 톱니파 발생기 사이에 상기 전압-전류 변환기로부터 출력된 상기 노이즈 전류신호를 상기 톱니파 발생기로 전송하기 위한 스위칭회로를 더 포함한다.
실시 예에 따라, 노이즈가 입력되는 입력단과 상기 노이즈 전압신호가 입력되는 상기 전압-전류 변환기의 입력단 사이에 접속된 커패시터를 더 포함한다.
상기 노이즈 전압신호를 발생시키는 노이즈는 상기 스위칭 레귤레이터 내에서 발생하는 클락 노이즈, 스위칭 노이즈, 또는 기판 커플링 노이즈(substrate coupling noise)이다.
상기 스위칭 레귤레이터는 하나의 칩으로 집적될 수 있다.
상기 전압-전류 변환기는 상기 노이즈 전압신호를 전원으로부터 출력되는 직류전압신호에 가감하여 형성된 입력전압신호를 증폭하여 출력하는 연산증폭기와, 상기 증폭된 입력전압신호를 입력전류신호로 변환한 후, 직류전류성분을 제외한 상기 노이즈 전류신호를 출력하는 전류 미러회로를 포함한다.
상기 전류미러회로는, 상기 연산증폭기의 출력단에 게이트가 연결된 NMOS 트랜지스터와, 상기 NMOS 트랜지스터의 소스에 일단이 접속되고 타단이 접지에 접속된 저항과, 일단이 상기 NMOS 트랜지스터의 드레인에 접속되고 타단이 전원에 연결된 제1 PMOS 트랜지스터와, 상기 제1PMOS트랜지스터의 게이트에 접속된 게이트, 전원에 접속된 소스, 및 접지에 접속된 드레인을 포함하는 제2PMOS 트랜지스터를 포함하고, 상기 입력전류신호로부터 상기 직류성분을 제외한 상기 노이즈 전류신호가 상기 제2 PMOS 트랜지스터의 드레인에 접속된 출력단자를 통해 출력된다.
상기 톱니파 발생기는,상기 노이즈 전류신호를 상기 톱니파 전압신호로 변환하여 출력하기 위한 커패시터를 포함한다.
상기 톱니파 발생기에서 출력되는 상기 톱니파 전압 신호와 기준접압신호를 비교하여 펄스폭 변조 신호를 출력하는 PWM 비교 회로를 더 포함한다.
상기 스위칭 레귤레이터는 전원관리 회로의 일부로 구성된다.
본 발명의 실시 예에 따른 전원 관리 회로는 제9항에 기재된 스위칭 레귤레이터와, 상기 스위칭 레귤레이터로부터 출력된 상기 펄스폭 변조 신호를 구동 신호로 변환하여 출력하는 컨트롤러를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치는 상기 전원 관리 회로와, 상기 구동신호에 의해 동작하는 구동회로가 포함된 주변회로를 포함한다. 상기 전자장치는 스마트폰일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 스위칭 레귤레이터의 동작방법은 전압-전류 변환기(20)가 노이즈 전압신호를 노이즈 전류신호로 변환하여 출력하는 단계와, 톱니파 발생기(30)가 상기 출력된 노이즈 전류신호의 레벨에 따라 가변되는 주파수를 갖는 전압신호를 출력하는 단계를 포함한다.
상기 전압-전류 변환기가 노이즈 전압신호를 노이즈 전류신호로 변환하여 출력하는 단계는, 연산 증폭기가 상기 노이즈 전압신호를 전원으로부터 출력되는 직류전압신호에 가감하여 형성된 입력전압신호를 증폭하여 출력하는 단계와, 전류 미러회로가 상기 증폭된 입력전압신호를 입력전류신호로 변환한 후, 직류전류성분을 제외한 상기 노이즈 전류신호를 출력하는 단계를 포함한다.
실시 예에 따라 스위칭 회로를 이용하여 상기 노이즈 전류신호를 상기 톱니파 발생기(30)로 전송하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 스위칭 레귤레이터, 이의 동작 방법은 노이즈를 이용하여 가변 되는 주파수를 갖는 톱니파 전압 신호를 출력함으로써, EMI(Electro-Magnetic Interference)를 줄일 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스위칭 레귤레이터의 블록도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 전압-전류 변환기의 회로도를 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시된 톱니파 발생기의 회로도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스위칭 레귤레이터를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 스위칭 레귤레이터의 출력파형을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 스위칭 레귤레이터의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스위칭 레귤레이터의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은 도 2 또는 도 4에 도시된 스위칭 레귤레이터를 포함하는 전원관리회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 전원관리회로를 포함하는 전자장치를 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
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 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "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 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스위칭 레귤레이터의 블록도를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 스위칭 레귤레이터(10)는 전압-전류 변환기(20), 톱니파 발생기(30), PWM 비교회로(40), 및 오차 증폭기(error Amplifier; 50)를 포함한다.
전압-전류 변환기(20)는 노이즈 전압신호(VN)를 노이즈 전류신호(IN)로 변환하여 출력한다.
실시 예에 따라, 스위칭 레귤레이터(10)는 노이즈(NOISE)가 입력되는 입력단(11)과 노이즈 전압신호(VN)가 입력되는 상기 전압-전류 변환기(20)의 입력단(13) 사이에 접속된 커패시터(C)를 더 포함할 수 있다.
커패시터(C)는 스위칭 레귤레이터(10) 내에서 발생하는 노이즈(NOISE), 예컨대, 클락 노이즈, 스위칭 노이즈, 또는 기판 커플링 노이즈(substrate coupling noise)를 입력단(11)에 집중시켜 전압-전류 변환기(20)로 입력되는 노이즈 전압신호(VN)를 발생시키는 역할을 한다.
도 2는 도 1에 도시된 전압-전류 변환기의 회로도를 나타낸다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전압-전류 변환기(20)는 연산증폭기(22)와 전류 미러 회로(24)를 포함한다.
연산증폭기(22)는 노이즈 전압신호(VN)를 전류원(I)과 저항(R1)에 의해 생성되는 직류전압(VA1)신호에 가감하여 형성된 입력전압신호(VA11)를 증폭하여 출력한다.
직류전압신호(VA1)는 노드(A1)의 설정전압으로서 전류신호(I)와 저항(R1)의 곱으로 나타낼 수 있다. 즉, VA1=I*R1
여기서, 전류신호(I)는 전류를 만들어 주는 기준 블록(reference block; 도면에 도시되지 않음)으로 부터 생성된다.
전원(VDD)에서 발생한 전압신호가 기준블록을 통해 조정되어 형성된 전류이다.
저항(R1)은 직류전압신호(VA1)를 형성하기 위해 셋팅(setting)된 저항이다.
연산 증폭기(22)의 제1입력단자(+)는 노드(A1)에 연결되어 입력전압신호(VA11)를 수신하고, 연산 증폭기(22)의 제2입력단자(-)는 노드(A2)에 연결되어 있다.
연산증폭기(22)는 버퍼(buffer)일 수 있다.
전류 미러 회로(24)는 NMOS 트랜지스터(25), 제1 PMOS 트랜지스터(26), 제2PMOS 트랜지스터(27), 및 저항(R2)를 포함한다.
NMOS 트랜지스터(25)의 게이트는 연산증폭기(22)의 출력단(A12)에 연결되어 있다. 저항(R2)은 노드(A2)와 접지(VSS)사이에 접속된다.
제1 PMOS 트랜지스터(26)의 드레인은 NMOS 트랜지스터(25)의 드레인에 접속되고 소스는 전원(VDD)에 연결된다.
제2PMOS 트랜지스터(27)의 게이트는 제1 PMOS트랜지스터(26)의 게이트와 접속되고 소스는 전원(VDD)에 접속되며 드레인은 기준 블록(reference block; 도면에 도시되지 않음)의 전류원(IDC)을 통하여 접지(VSS)에 접속되어 있다.
전류미러회로(24)는 노드(A2)의 전압를 입력전류신호(IDC±α)로 변환한 후, 직류전류성분(IDC)을 제외한 노이즈 전류신호(IN=±α)를 출력한다.
여기서, 연산증폭기(22)의 입력 전압 신호(VA11)와 출력 전압신호(VA3)는 피드백(feedback)회로에 의해 근접한 값을 갖는다.
만일, 출력전압신호(VA3)가 입력전압신호(VA11)와 같다고 가정하면, 입력전류신호(IDC±α)는 저항값(R2)에 대한 출력신호(VA3)로 나타낼 수 있다. 즉, 입력전류신호(IDC±α)= (I*R1+VN)/R2 이다. 여기서, IDC = I* R1/R2 이고, ±α = VN/R2 이다.
전류 미러 회로(24)의 동작을 살펴 보면, NMOS 트랜지스터(25)의 소스의 전압(VA2)은 입력전류신호(IDC±α)로 변환된 후, 제1 PMOS 트랜지터(26)의 드레인에 흐르게 되고, 미러 쌍인 제2 PMOS 트랜지스터(27)의 드레인에도 입력전류신호(IDC±α)가 흐르게 된다.
직류성분(IDC)은 기준블록(reference block; 미도시)의 전류원을 통해 접지(VSS)로 흐르게 되고, 직류성분(IDC)을 제외한 노이즈 전류신호(IN=±α)가 제 2 PMOS 트랜지스터(27)의 드레인에 접속된 출력단자(A3)를 통해 출력된다.
도 3은 도 1에 도시된 톱니파 발생기(30)의 회로도를 나타낸다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 톱니파 발생기(30)는 커패시터(33), 비교기(37), 및 NMOS 트랜지스터(35)를 포함한다.
톱니파 발생기(30)는 기준블록(reference block; 미도시)의 전류원으로부터 받는 전류신호(I)에 전압-전류 변환기(20)로부터 출력된 노이즈 전류신호(IN=±α)를 가감하여 형성된 가변 주파수를 갖는 가변전류 신호(I±α)를 생성한다.
상기 생성된 가변전류 신호(I±α)는 커패시터(33)에 의해 충전과 방전을 반복하며 노이즈 전류신호(IN=±α)의 레벨에 따라 가변되는 주파수를 갖는 톱니파 전압 신호(SAW)를 출력한다.
오차 증폭기(50)는 스위칭 레귤레이터(10)의 출력에서 피드백(feedback) 저항열로부터 분배되는 전압과 기준블록(reference block; 미도시)으로부터 만들어지는 기준전압의 오차 신호를 증폭하여 톱니파 전압 신호(SAW)와 비교되는 기준전압신호(VREF)를 출력한다.
PWM(Pulse-Width Modulation) 비교 회로(40)는 톱니파 발생기(30)에서 출력되는 톱니파 전압 신호(SAW)와 오차 증폭기(50)에서 출력되는 기준접압신호(VREF)를 비교하여 가변주파수를 갖는 펄스폭 변조 신호(PWMS)를 출력한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스위칭 레귤레이터를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 스위칭 레귤레이터(10-1)는 다른 구성은 도 3에 도시된 스위칭 레귤레이터(10)와 동일하며 다만, 전압-전류 변환기(20)와 톱니파 발생기(30) 사이에 전압-전류 변환기(20)로부터 출력된 상기 노이즈 전류신호(IN)를 상기 톱니파 발생기(30)로 전송 또는 차단하기 위한 스위칭회로(SW)를 더 포함한다.
스위칭 회로는 반도체 소자일 수 있으며, 예컨대, PMOS 트랜지스터 일 수 있다. 스위칭 회로(SW)는 제어신호(CTL)에 응답하여 동작한다.
스위칭 레귤레이터(10, 또는 10-1)는 하나의 칩으로 집적될 수 있다.
도 5는 도 4에 도시된 스위칭 레귤레이터의 출력 파형을 설명하기 위한 도면이다.
도 5의 (a)는 스위칭 회로(SW)에 의해 차단( switching off)된 경우 스위칭 레귤레이터(10)의 출력파형을 설명하기 위한 도면이다.
도 4와 도 5의 (a)를 참조하면, 스위칭 레귤레이터(10-1)의 톱니파 발생기(30)에서 발생하는 톱니파(SAW)는 상한 값(upper limit)과 하한 값(lower limit)의 범위 내에서 움직이고 오차 증폭기(40)의 출력과 비교하여 일정한 펄스 폭, 즉 고정된 주파수를 갖는 신호(PWM OUT)를 출력한다.
노이즈 전류를 추가하지 않은 일반적인 톱니파 발생기(30)에서 출력된 톱니파 전압 신호(SAW)의 주기(T=1/fsw)는 일정하게 유지되므로, 일정한 주파수를 갖는 톱니파 전압 신호(SAW)가 발생한다. 여기서, 기준주파수(fsw)는 톱니파 신호(SAW)의 주파수를 나타낸다.
도 5의 (b)는 스위칭 회로(SW)에 의해 도통( switching on)된 경우 스위칭 레귤레이터(10-1)의 출력파형을 설명하기 위한 도면이다.
도 4와 도 5(b)를 참조하면, 도 4와 도 5(b)를 참조하면, 톱니파 발생기(30)에서 톱니파 신호의 상한 값(upper limit)과 하한 값(lower limit)내에서 고정 주파수를 만들어 주는 톱니파(SAW)를 기준으로 노이즈 전류신호(IN)가 포함된 톱니파 발생기(30)에서 가변되는 톱니파 전압 신호(SAW1 또는 SAW2)가 출력 된다.
노이즈 전류신호(IN)가 포함된 톱니파 발생기(30)에서 출력된 톱니파 전압신호(SAW1)은 주기(T=1/fsw1)의 고정된 주기(T0)로부터 노이즈 전류 신호(IN)에 의해 +α 양만큼의 전류가 증가 되어 제1주기(T1=1/fsw1)와 같은 빠른 주기를 가지며 그에 따라 제1주파수(fsw1)는 기준주파수(fsw)에 비하여 주파수가 높아진다. 여기서, 제1주파수(fsw1)는 톱니파 신호(SAW1)의 주파수를 나타낸다.
이와 반대로, 고정된 주기(T0)로부터 노이즈 전류신호(IN)에 의해 -α 양만큼의 전류가 감소되면 제2주기(T2 =1/ f sw2 )와 같은 느린 주기를 가지며 그에 따라 제2주파수(fsw2)는 기준주파수(fsw)에 비하여 주파수가 낮아진다. 여기서, 제2주파수(fsw2)는 톱니파 신호(SAW2)의 주파수를 나타낸다.
이와 같이 스위칭 레귤레이터(10) 내에서 발생하는 노이즈(NOISE)를 이용하여 고정된 주파수를 갖는 펄스폭 변조 신호 출력(PWM OUT)은 노이즈(NOISE)에 의해 영향을 받아 주파수가 가변하는 펄스폭 변조 신호(PWM OUT1 또는 PWM OUT2)를 출력함으로써 EMI를 줄일 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 스위칭 레귤레이터의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1, 도 3, 및 도6을 참조하면, 전압-전류 변환기(20)가 노이즈 전압신호(VN)를 노이즈 전류신호(IN)로 변환하여 출력한다(S60).
톱니파 발생기(30)는 상기 출력된 노이즈 전류신호(IN)의 레벨에 따라 가변되는 주파수를 갖는 톱니파 전압신호(SAW)를 출력한다(S62).
PWM 비교회로(40)가 톱니파 발생기(30)에서 출력되는 상기 톱니파 전압 신호(SAW)와 오차 증폭기(40)에서 발생하는 기준접압신호(VREF)와 비교하여 펄스폭 변조신호(PWMS)를 출력한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스위칭 레귤레이터(10-1)의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도1, 도 4 및 도 7을 참조하면, 전압-전류 변환기(20)가 노이즈 전압신호(VN)를 노이즈 전류신호(IN)로 변환하여 출력한다(S70).
스위칭 회로(SW)는 컨트롤러(CTL)제어에 의해 도통(switching on) 되는 경우 노이즈 전류신호(IN)를 톱니파 발생기(30)로 전송하고, 차단(switching off)되는 경우 노이즈 전류신호(IN)는 톱니파 발생기(30)로 전송되지 않는다(S72).
스위칭 회로(SW)가 도통(switching on)되어 노이즈 전류신호(IN)가 톱니파 발생기(30)로 전송되는 경우, 톱니파 발생기(30)는 상기 출력된 노이즈 전류신호(IN)의 레벨에 따라 가변되는 주파수를 갖는 톱니파 전압신호(SAW)를 출력한다(S74).
PWM 비교회로(40)는 톱니파 발생기(30)에서 출력되는 상기 톱니파 전압 신호(SAW)와 기준접압신호(VREF)를 비교하여 펄스폭 변조 신호(PWMS)를 출력한다(S76).
도 8은 도 2 또는 도 4에 도시된 스위칭 레귤레이터(10)를 포함하는 전원관리회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 전원관리회로(Power Management IC; PMIC;100)는 스위칭 레귤레이터(10 또는 10-1)와 컨트롤러(70)를 포함한다.
전원관리회로는 전원(예컨대, 배터리)로부터 전원 전압(VIN)을 공급받는다.
전원 전압(VIN)은 컨트롤러(70)의 제어 하에 전원관리회로(100)에 포함된 스위칭 레귤레이터(10 또는 10-1)를 거쳐 가변 주파수를 갖는 펄스폭 변조 신호(PWMS)로 변환되어 주변회로를 동작시키기 위하여 원하는 전압인 구동신호(DS)를 출력한다.
도 9는 도 8에 도시된 전원관리회로(100)를 포함하는 전자장치(200)를 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 전자장치(200)는 이동 전화기(cellular phone), 스마트 폰(smart phone), PDA(personal digital assistant), PND(personal navigation device), 디지털 카메라(digital camera), 또는 MP3 일수 있다.
전자장치(200)는 전원관리회로(100)와 주변회로(80)를 포함한다. 주변회로(80)는 카메라(camera), DMB(Digital Multimedia Broadcasting), SD 카드, 또는 수신기(receiver)일 수 있다.
주변회로(80)는 전원관리회로(100)로부터 출력된 구동신호(DS)에 의해 구동되는 구동회로(90)를 포함한다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 스위칭 레귤레이터
20: 전압-전류 변환기
R1, R2: 저항
22: 연산 증폭기
25: NMOS 트랜지스터
26, 27: PMOS 트랜지스터
30: 톱니파 발생기
40: PWM 비교 회로
50: 오차 증폭기
70: 컨트롤러
80: 주변 회로
90: 구동 회로
100: 전원 관리 회로
200: 전자 장치

Claims (10)

  1. 노이즈 전압신호를 노이즈 전류신호로 변환하여 출력하는 전압-전류 변환기; 및
    상기 전압-전류 변환기로부터 출력된 노이즈 전류 신호의 레벨에 따라 가변되는 주파수를 갖는 톱니파 전압 신호를 출력하는 톱니파 발생기를 포함하는 스위칭 레귤레이터.
  2. 제1항에 있어서,
    노이즈가 입력되는 입력단과 상기 노이즈 전압신호가 입력되는 상기 전압-전류 변환기의 입력단 사이에 접속된 커패시터를 더 포함하는 스위칭 레귤레이터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전압-전류 변환기는.
    상기 노이즈 전압신호를 전원으로부터 출력되는 직류전압신호에 가감하여 형성된 입력전압신호를 증폭하여 출력하는 연산증폭기; 및
    상기 증폭된 입력전압신호를 입력전류신호로 변환한 후, 직류전류성분을 제외한 상기 노이즈 전류신호를 출력하는 전류 미러회로를 포함하는 스위칭 레귤레이터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전류미러회로는,
    상기 연산증폭기의 출력단에 게이트가 연결된 NMOS 트랜지스터;
    상기 NMOS 트랜지스터의 소스에 일단이 접속되고 타단이 그라운드에 접속된 저항;
    일단이 상기 NMOS 트랜지스터의 드레인에 접속되고 타단이 전원에 연결된 제1 PMOS 트랜지스터; 및
    상기 제1PMOS트랜지스터의 게이트에 접속된 게이트, 전원에 접속된 소스, 및 접지에 접속된 드레인을 포함하는 제2PMOS 트랜지스터를 포함하고,
    상기 입력전류신호로부터 상기 직류성분을 제외한 상기 노이즈 전류신호가 상기 제2 PMOS 트랜지스터의 드레인에 접속된 출력단자를 통해 출력되는 스위칭 레귤레이터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 톱니파 발생기에서 출력되는 상기 톱니파 전압 신호와 기준접압신호를 비교하여 펄스폭 변조 신호를 출력하는 PWM 비교 회로를 더 포함하는 스위칭 레귤레이터.
  6. 제5항에 기재된 스위칭 레귤레이터; 및
    상기 스위칭 레귤레이터로부터 출력된 상기 펄스폭 변조 신호를 구동 신호로 변환하여 출력하는 컨트롤러를 포함하는 전원 관리 회로.
  7. 상기 제6항에 기재된 전원 관리 회로; 및
    상기 구동신호에 의해 동작하는 구동회로가 포함된 주변회로를 포함하는 전자 장치.
  8. 전압-전류 변환기가 노이즈 전압신호를 노이즈 전류신호로 변환하여 출력하는 단계; 및
    톱니파 발생기가 상기 출력된 노이즈 전류신호의 레벨에 따라 가변되는 주파수를 갖는 전압신호를 출력하는 단계를 포함하는 스위칭 레귤레이터의 동작방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전압-전류 변환기가 노이즈 전압신호를 노이즈 전류신호로 변환하여 출력하는 단계는,
    연산 증폭기가 상기 노이즈 전압신호를 전원으로부터 출력되는 직류전압신호에 가감하여 형성된 입력전압신호를 증폭하여 출력하는 단계; 및
    전류 미러회로가 상기 증폭된 입력전압신호를 입력전류신호로 변환한 후, 직류전류성분을 제외한 상기 노이즈 전류신호를 출력하는 단계를 포함하는 스위칭 레귤레이터의 동작 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    스위칭 회로를 이용하여 상기 노이즈 전류신호를 상기 톱니파 발생기로 전송하는 단계를 더 포함하는 스위칭 레귤레이터의 동작 방법.
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