KR20130112312A

KR20130112312A - 전압 방식 구동기

Info

Publication number: KR20130112312A
Application number: KR1020120034581A
Authority: KR
Inventors: 원민호; 박상훈
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2012-04-03
Filing date: 2012-04-03
Publication date: 2013-10-14
Also published as: US8786323B2; KR101874584B1; US20130257491A1

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 방식 구동기는 제1 디지털 코드에 따라 결정되는 저항값을 갖는 제1 가변저항기(VR_1), 및 상기 제1 가변저항기(VR_1)와 직렬로 연결되고, 입력신호가 온(On)인 경우, 상기 제1 가변저항기(VR_1)를 통해 제1 전압원(Vdd) 과 출력단자를 서로 연결하는 제1 스위치를 포함하는 제1 스위칭부; 및 상기 제1 가변저항기(VR_1)과 동일한 설계상의 형태와 특성을 갖고, 디지털적으로 변하는 저항값을 갖는 제1 복사 가변저항기(DR_1), 및 상기 제1 스위치와 동일한 설계상의 형태와 특성을 갖고, 상기 제1 복사 가변저항기(DR_1)와 직렬로 연결되고, 입력신호가 온(On)인 경우, 상기 제1 복사 가변저항기(DR_1)를 통해 제1 전압원(Vdd)과 제1 전류원를 연결하는 제1 복사 스위치를 포함하고, 기판(substrate) 상에서 상기 제1 스위칭부에 인접하도록 위치하는 제1 복사 스위칭부를 포함하고, 상기 제1 디지털 코드는 상기 제1 복사 스위칭부가 양 단자 사이에 소정의 저항값을 갖도록 하는 상기 제1 복사 가변저항기의 저항값에 의해 결정되는 것을 특징으로 한다.

Description

전압 방식 구동기{Voltage Mode Driver}

본 발명의 기술적 사상은 전압 방식 구동기에 관한 것으로서, 특히, 스위칭부의 저항기를 디지털적으로 조절하는 전압 방식 구동기에 관한 것이다.

정보를 송수신하는 시스템(예를 들어, USB (Universal Serial Bus) 반도체 메모리)의 데이터 전송량이 증가함에 따라서, 최근에는 1Gbps 이상의 데이터 전송율을 가진 기기들이 사용되고 있다. 고속으로 정보를 송수신하는 시스템이 소형화 되면서, 송신부와 수신부를 연결하는 채널의 저항기와 송신부의 소스 단말 저항기(Source Termination Resistor)에서 전력 소모를 줄이는 것이 필요하게 되었다.

본 발명의 기술적 사상이 해결하려는 과제는 저전력을 사용하는 전압 방식 구동기 또는 이는 포함하는 송신기를 제공하는데 있다.

바람직하게는, 상기 제1 가변저항기는 고정저항기(R0) 및 상기 고정저항기와 병렬로 연결되어 있는 저항값 조절부(Resistance Control Unit)을 포함하고, 상기 저항값 조절부(Resistance Control Unit)는 상기 제1 디지털 코드 신호(DCS)를 수신하여, 조절되는 저항값을 갖는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 저항값 조절부는 복수의 저항기가 병렬로 연결되어 있고, 상기 복수의 저항기는 각각 상기 제1 디지털 코드에 의하여 고정저항기(R0)에 병렬로 연결되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제1 전류원은 상기 제1 복사 스위칭부의 스위칭에 따라서, 상기 제1 복사 가변저항기에 일정하게 전류를 도통 시키는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제1 전류원은 전압 방식 구동기의 외부에 위치한 외부 저항기와 연결된 전류 발생기의 미러링을 통하여 일정하게 전류를 공급하는 것을 특징으로 하는 전압 방식 구동기.

바람직하게는, 상기 제1 복사 스위칭부의 양 단자 중에서 상기 제1 전압원과 연결되지 않은 단자의 전압을 측정하여 제1 전압 신호를 생성하는 제1 전압 측정부를 더 포함하는 전압 방식 구동기.

바람직하게는, 상기 제1 전압 측정부로부터 상기 제1 전압 신호를 수신하여, 상기 제1 복사 가변저항기의 저항값의 크기에 대응하는 상기 제1 디지털 코드를 결정하여 제1 디지털 코드 신호를 생성하는 제1 디지털 코드 결정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제1 전압 측정부로부터 상기 제1 전압 신호를 수신하여, 상기 제1 복사 가변저항기의 저항값의 크기에 대응하여 상기 제1 테스트 디지털 코드를 결정하여 제1 테스트 디지털 코드 신호를 생성하는 제1 테스트 디지털 코드 결정부를 더 포함하고, 상기 제1 복사 스위칭부는 상기 제1 테스트 디지털 코드 신호를 수신하여 상기 제1 복사 가변저항기의 저항값을 조절하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제1 전압 측정부는 조절된 상기 제1 복사 가변저항기에 의하여 인가되는 상기 제1 복사 스위칭부의 양 단자 중에서 상기 제1 전압원과 연결되지 않은 단자의 전압이 소정의 범위 내에 있는 경우, 확인 신호(Verified Signal)을 발생시키고, 상기 제1 테스트 디지털 코드 결정부는 상기 확인 신호를 수신하여, 제1 디지털 코드 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제1 전압 측정부는 조절된 상기 제1 복사 가변저항기에 의하여 인가되는 상기 제1 복사 스위칭부의 양 단자 중에서 상기 제1 전압원과 연결되지 않은 단자의 전압이 소정의 범위 내에 있지 않은 경우, 다시 전압 신호(Voltage Signal)을 발생시키고, 상기 제1 테스트 디지털 코드 결정부는 상기 전압 신호를 수신하여, 상기 제1 복사 가변저항기의 저항값의 크기에 대응하여 상기 제1 테스트 디지털 코드를 결정하여 제1 테스트 디지털 코드 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제1 가변저항기가 상기 제1 디지털 코드를 참조하여 조절되어, 상기 제1 스위칭부의 양단에 상기 일정한 범위 내의 전압이 인가된 경우, 상기 제1 복사 스위칭부는 오프(Off)되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제1 가변저항기의 저항값은 상기 제1 스위칭부의 저항값의 99% 이상인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 전압 방식 구동기는, 제1 디지털 코드에 따라 결정되는 저항값을 갖는 제1 가변저항기(VR_1); 및 상기 제1 가변저항기(VR_1)와 직렬로 연결되고, 입력신호가 온(On)인 경우, 상기 제1 가변저항기(VR_1)를 통해 제1 전압원(Vdd) 과 출력단자를 연결하는 제1 스위치를 포함하는 제1 스위칭부; 제2 디지털 코드에 따라 결정되는 저항값을 갖는 제2 가변저항기(VR_2); 및 상기 제2 가변저항기(VR_2)와 직렬로 연결되고, 입력신호가 온(On)인 경우, 상기 제2 가변저항기(VR_2)를 통해 제2 전압원(Vss)과 출력단자를 연결하는 제2 스위치를 포함하는 제2 스위칭부; 상기 제1 가변저항기(VR_1)과 동일한 설계상의 형태와 특성을 갖고, 디지털적으로 변하는 저항값을 갖는 제1 복사 가변저항기(DR_1); 및 상기 제1 스위치와 동일한 설계상의 형태와 특성을 갖고, 상기 제1 복사 가변저항기(DR_1)와 직렬로 연결되고, 입력신호가 온(On)인 경우, 상기 제1 복사 가변저항기(DR_1)를 통해 제1 전압원(Vdd)과 제1 전류원를 연결하는 제1 복사 스위치를 포함하고, 기판(substrate)상에서 상기 제1 스위칭부에 인접하도록 위치하는 제1 복사 스위칭부; 및 상기 제2 가변저항기(VR_2)과 동일한 설계상의 형태와 특성을 갖고, 디지털적으로 변하는 저항값을 갖는 제2 복사 가변저항기(DR_2); 및 상기 제2 스위치와 동일한 설계상의 형태와 특성을 갖고, 상기 제2 복사 가변저항기(DR_2)와 직렬로 연결되고, 입력신호가 온(On)인 경우, 상기 제2 복사 가변저항기(DR_2)를 통해 제2 전압원(Vdd)과 제2 전류원을 연결하는 제2 복사 스위치를 포함하고, 기판(substrate)상에서 상기 제2 스위칭부에 인접하도록 위치하는 제2 복사 스위칭부를 포함하고, 상기 제1 디지털 코드는 상기 제1 복사 스위칭부의 양단이 소정의 저항값을 갖도록 하는 상기 제1 복사 가변저항기의 저항값에 의해 결정되고, 상기 제2 디지털 코드는 상기 제2 복사 스위칭부의 양단이 소정의 저항값을 갖도록 하는 상기 제2 복사 가변저항기의 저항값에 의해 결정되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제1 가변저항기는 제1 고정저항기(R0) 및 상기 고정저항기와 병렬로 연결되어 있는 제1 저항값 조절부(Resistance Control Unit)을 포함하고, 상기 제1 저항값 조절부(Resistance Control Unit)는 상기 제1 디지털 코드 신호(DCS)를 수신하여, 조절되는 저항값을 갖고, 상기 제2 가변저항기는 제2 고정저항기(R0) 및 상기 고정저항기와 병렬로 연결되어 있는 제2 저항값 조절부(Resistance Control Unit)을 포함하고, 상기 제2 저항값 조절부(Resistance Control Unit)는 상기 제2 디지털 코드 신호(DCS)를 수신하여, 조절되는 저항값을 갖고, 상기 제1 고정 저항기 및 제2 고정 저항기는 설계상의 형태와 특성이 동일하고, 상기 제1 저항값 조절부 및 제2 저항값 조절부는 설계상의 형태와 특성이 동일한 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제1 복사 스위칭부 및 상기 제2 복사 스위칭부는 동시에 턴 온 또는 턴 오프되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 전압 방식 구동기 또는 이를 포함하는 송신기는 저전력을 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 방식 구동기의 회로도 이다.
도 2(a)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 방식 구동기에 대한 구체적인 회로도이다.
도 2(b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 방식 구동기에 포함된 제1 스위칭부를 구체적으로 설명하는 회로도이다.
도 3(a)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 방식 구동기에 포함된 교정부 중에서, 제1 복사 스위칭부와 관련된 구성을 구체적으로 도시하는 회로도이다.
도 3(b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 방식 구동기에 포함된 교정부 중에서, 제1 복사 스위칭부와 관련된 구성을 구체적으로 도시하는 회로도이다.
도 3(c)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 방식 구동기에 포함된 교정부 중에서, 제1 복사 스위칭부와 관련된 구성을 구체적으로 도시하는 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 방식 구동기에 포함된 교정부를 구체적으로 도시하는 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 방식 구동기에 포함된 교정부를 구체적으로 도시하는 회로도이다.
도 6(a)은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 방식 구동기의 회로도 이다.
도 6(b)은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 방식 구동기의 회로도 이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 방식 구동기를 포함하는 메모리 시스템의 회로도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나 축소하여 도시한 것이다.

본 출원에서 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 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않으면서, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

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 갖는다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 방식 구동기(High Speed Voltage Mode Driver, 100)의 회로도 이다.

도 1을 참조하면, 전압 방식 구동기(100)는 구동부(Driver Unit, 110) 및 교정부(Calibration Unit, 140)를 포함한다.

구동부(110)는 예비구동기(Predriver, 111), 제1 스위칭부(Switching Unit_1, 120) 및 제2 스위칭부(Switching Unit_2, 130)를 포함할 수 있다. 제1 스위칭부(120)는 제1 가변저항기(Variable Resistor_1, VR_1) 및 제1 스위치(Switch_1, SW_1)를 포함할 수 있다. 제2 스위칭부(130)는 제2 가변저항기(Variable Resistor_2, VR_2) 및 제2 스위치(Switch_2, SW_2)를 포함할 수 있다.

입력신호(Input Signal, INS)가 예비구동기(111)로 입력되면, 예비 구동기(111)는 입력신호(INS)의 크기를 증폭할 수 있다. 예비구동기(111)는 복수의 트랜지스터를 사용하여 입력신호(INS)의 크기를 단계적으로 증폭할 수 있다. 증폭된 입력신호는 제1 스위치(SW_1)와 제2 스위치(SW_2)를 상보적으로 스위칭 할 수 있다.

예를 들어, 입력신호가 하이(High)인 경우, 제1 스위치(SW_1)는 온(On)되고, 제2 스위치(SW_2)는 오프(Off)될 수 있다. 이러한 경우, 출력 단자(OUT)를 통하여 전압원(VDD)이 공급하는 전압(예를 들어, High)이 출력될 수 있다. 예를 들어, 증폭된 입력신호가 로우(Low)인 경우, 제1 스위치(SW_1)는 오프(Off)되고, 제2 스위치(SW_2)는 온(On)될 수 있다. 이러한 경우, 출력 단자(OUT)를 통하여 전압원(VSS)이 공급하는 전압(예를 들어, Low)이 출력될 수 있다. 출력 단자(OUT)를 통하여 출력된 신호는 채널을 통하여 수신기로 전송될 수 있다.

채널(Channel)의 저항값에 따라서, 제1 가변저항기(VR_1) 및 제2 가변저항기(VR_2)를 조절하여서, 전력의 소모를 최소로 할 수 있다. 예를 들어, 채널(Channel)의 저항값과 제1 스위칭부(120)의 저항값 및 제2 스위칭부(130)의 저항값이 동일한 값을 갖는 경우, 전력의 소모를 최소로 할 수 있다. 따라서, 제1 가변저항기(VR_1)의 저항값을 정교하게 교정하는 작업이 필요하다.

본 발명의 일 실시 예에 따른, 구동부(110)는 교정부(140)에서 생성된 제1 디지털 코드 신호(Digital Code Signal, DCS_1)를 수신하여 제1 스위칭부(120)에 포함된 제1 가변저항기(VR_1)의 저항값의 크기를 조절할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른, 구동부(110)는 교정부(140)에서 생성된 제2 디지털 코드 신호(Digital Code Signal, DCS_2)를 수신하여 제2 스위칭부(130)에 포함된 제2 가변저항기(VR_2)의 저항값의 크기를 조절할 수 있다.

교정부(140)는 제1 복사 스위칭부(Duplicate Switching Unit_1, 150) 및 제2 복사 스위칭부(Duplicate Switching Unit_1, 160)를 포함할 수 있다. 제1 복사 스위칭부(150)는 제1 복사 가변저항기(Duplicate Variable Resistor_1, DR_1) 및 제1 복사 스위치(Duplicate Switch_1, DSW_1)를 포함할 수 있다. 제1 복사 스위칭부(150)는 제1 전류원(Current Source_1, CS_1)과 직렬로 연결될 수 있다. 제2 복사 스위칭부(160)는 제2 복사 가변저항기(Duplicate Variable Resistor_2, DR_2) 및 제2 복사 스위치(Duplicate Switch_2, DSW_2)를 포함할 수 있다. 제2 복사 스위칭부(160)는 제2 전류원(Current Source_2, CS_2)과 직렬로 연결될 수 있다.

제1 전류원(CS_1)은 제1 복사 스위칭부(150)에 포함된 제1 복사 가변저항기(DR_1)에 흐르는 전류를 일정하게 유지할 수 있다. 제1 복사 스위칭부(150)에서 강하되는 전압의 크기가 일정한 범위 내로 인가 되도록 제1 복사 가변저항기(DR_1)의 저항값을 조절할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 스위칭부(120) 및 제1 복사 스위치부(150)는 동일하게 구성된다. 예를 들어, 제1 스위칭부(120) 및 제1 복사 스위칭부(150)는 동일한 기판상에서 인접하게 위치하도록 하고, 동일한 치수로 설계, 동일 조건으로 형성할 수 있다. 따라서, 제1 스위칭부(120) 및 제1 복사 스위칭부(150)의 공정상 또는 환경적인 변화에 의하여 발생하는 물리적 성질의 편차(Variation)의 크기가 동일하거나 무시할 수 있을 정도로 작을 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 방식 구동기(100)는, 조절된 제1 복사 가변저항기(DR_1)의 저항값에 따라서 생성된 제1 디지털 코드(Digital Code_1)를 제1 스위칭부(120)에 전달할 수 있다. 구동부(110)가 제1 디지털 코드(Digital Code_1)를 통하여 제1 가변저항기(VR_1)의 저항값의 크기를 조절하면, 채널(Channel)의 저항값에 따라서 발생되는 전력소모를 줄일 수 있다.

또한, 제1 복사 가변저항기(DR_1)의 저항값의 크기를 디지털적으로 변화시켜서, 디지털 코드(Digital Code_1)를 버퍼(Buffer)에 저장할 수 있다. 디지털 코드(Digital Code_1)를 버퍼에 저장한 후, 제1 복사 스위치(DSW_1)가 오프되도록 한다면, 제1 전류원(CS_1)에서 사용되는 전력 소모를 줄일 수 있다.

제2 복사 스위칭부(160)의 경우도 유사한 방식으로 설명할 수 있다. 즉, 제2 스위칭부(130) 및 제2 복사 스위칭부(160)는 동일한 기판상에서 인접하게 위치하도록 하여, 공정상 또는 환경적인 변화에 의하여 발생하는 물리적 성질의 편차(Variation)의 크기가 거의 동일하도록 할 수 있다. 따라서, 제2 복사 가변저항기(DR_2)의 저항값의 크기를 지시하는 제2 디지털 코드(Digital Code_2)를 제2 스위칭부(130)에 전달하여, 제2 가변저항기(VR_2)의 저항값의 크기를 조절하면, 채널(Channel)의 저항값에 따라서 발생되는 전력소모를 줄일 수 있다. 또한, 디지털 코드(Digital Code_2)는 버퍼에 저장할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 전압 방식 구동기(100)의 동작을 설명한다.

제1 전류원(CS_1)은 제1 복사 스위칭부(150)에 일정한 전류가 흐르도록 한다. 따라서, 제1 복사 스위칭부(150)의 저항값(제1 복사 가변저항기(DR_1) 및 제1 복사 스위치(DSW_1)의 저항값의 합)에 의하여 제1 복사 스위칭부(150) 양단에 전압 차이가 발생한다. 제1 복사 스위칭부(150)의 저항값을 조절하기 위하여 제1 복사 가변저항기(DR_1)의 저항값의 크기를 조절할 수 있다. 제1 복사 가변저항기(DR_1)의 저항값을 조절하여 제1 복사 스위칭부의 양단에 원하는 전압의 차이(Vd)가 발생하도록 할 수 있다. 여기서, 제1 복사 스위칭부의 양단에 원하는 전압의 차이(Vd)는 구동기의 출력신호(OUT)가 전달되는 채널(Channel)의 저항값, 환경적인 요인 또는 공정적인 요인에 의하여 달라질 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른, 전압 방식 구동기는 디지털적으로 제1 복사 가변저항기(DR_1)의 저항값을 조절하기 때문에, 제1 복사 스위칭부(150)에 인가되는 전압 차이가 이산적으로 조절될 수 있다. 이러한 경우, 교정부(140)는 조절된 제1 복사 가변저항기(DR_1)의 저항값에 대응하는 제1 디지털 코드(Digital Code_1)를 생성할 수 있다.

교정부(140)는 제1 디지털 코드(Digital Code_1)에 따른 제1 디지털 코드 신호(Digital Code Signal_1, DCS_1)를 생성할 수 있다. 구동부(110)는 제1 디지털 코드 신호(DCS_1)을 수신하여 제1 가변저항기(VR_1)의 저항값을 조절할 수 있다. 유사한 방식으로, 구동부(110)는 제2 디지털 코드 신호(DCS_2)로 수신하여 제2 가변저항기(VR_2)의 저항값을 조절할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 구동기(100)는 채널(Channel)의 저항값의 변화에 따라 발생되는 전력소모를 줄일 수 있다.

도 2(a)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 방식 구동기(High Speed Voltage Mode Driver, 100_a)에 대한 구체적인 회로도이다.

도 2(a)을 참조하면, 전압 방식 구동기(100_a)는 구동부(Driver Unit, 110_a) 및 교정부(Calibration Unit, 140_a)를 포함한다.

구동부(110_a)는 예비구동기(Predriver, 111_a), 제1 스위칭부(Switching Unit_1, 120_a) 및 제2 스위칭부(Switching Unit_2, 130_a)를 포함할 수 있다.

본 실시 예의 구동부(110_a)의 예비구동기(111_a)는 도 1의 구동부(110)의 예비구동기(111)와 유사하게 동작한다.

제1 스위칭부(120_a)는 제1 가변저항기(Variable Resistor_1, VR_1) 및 제1 스위치(Switch_1, SW_1)를 포함할 수 있다. 제1 가변저항기(VR_1)는 고정저항기(R01) 및 저항기 제어부(Resistance Control Unit_1, 121_a)를 포함할 수 있다.

제2 스위칭부(130_a)는 제2 가변저항기(Variable Resistor_2, VR_2) 및 제2 스위치(Switch_2, SW_2)를 포함할 수 있다. 제2 가변저항기(VR_2)는 고정저항기(R02) 및 저항기 제어부(Resistance Control Unit_2, 131_a)를 포함할 수 있다. 이하, 도 1과 중복되는 설명은 생략한다.

본 실시 예에 따른, 제1 스위칭부(120_a)에 포함되는 제1 가변저항기(VR_1)는 고정저항기(R01) 및 저항기 제어부(121_a)를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에서, 저항기 제어부(121_a)는 고정저항기(R01)와 직렬로 연결될 수 있다. 저항기 제어부(121_a)는 제1 디지털 코드(Digital Code Signal, DCS_1)를 수신하여 제1 가변저항기(VR_1)의 저항값의 크기를 제어할 수 있다. 유사하게, 저항기 제어부(Resistance Control Unit_2, 131_a)는 제2 디지털 코드(Digital Code Signal, DCS_2)를 수신하여 제2 가변저항기(VR_2)의 저항값의 크기를 제어할 수 있다.

본 실시 예에 따른, 제1 복사 스위칭부(Duplicate Switching Unit_1, 150_a)에 포함되는 제1 복사 가변저항기(Duplicate Variable Resistor_1, DR_1)는 고정저항기(R01) 및 저항값 테스트부(Resistance Test Unit_1, 151_a)를 포함할 수 있다. 제1 복사 스위칭부의 양단에 소정의 전압이 강하되도록 저항값 테스트부(151_a)는 조절될 수 있다. 구체적은 조절 방법은 도 3(a) 내지 도 3(c)에 대한 설명에서 후술한다. 교정부(140_a)는 조절된 저항값 테스트부(151_a)에 따라서, 제1 디지털 코드 신호(DCS_1)를 생성할 수 있다. 교정부(140_a)는 제1 디지털 코드 신호(DCS_1)의 생성 방식과 유사한 방식으로 제2 디지털 코드 신호(DCS_2)를 생성할 수 있다.

도 2(b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 방식 구동기(High Speed Voltage Mode Driver, 100_a)에 포함된 제1 스위칭부(Switching Unit_1, 120_a)를 구체적으로 설명하는 회로도이다.

도 2(b)를 참조하면, 제1 스위칭부(120_a)는 저항기 제어부(Resistance Control Unit, 121_a)를 포함할 수 있다. 저항기 제어부(121_a)은 병렬로 연결된 복수의 저항기(R1, R2, R3, R4) 및 디지털 코드 스위칭부(Digital Code Switching Unit, 123_a)를 포함할 수 있다. 디지털 코드 스위칭부(123_a)는 입력된 제1 디지털 코드 신호(DCS_1)를 기초로, 제1 디지털 스위칭 신호(Digital Switching Signal_1, DSS_1), 제2 디지털 스위칭 신호(Digital Switching Signal_2, DSS_2), 제3 디지털 스위칭 신호(Digital Switching Signal_3, DSS_3)및 제4 디지털 스위칭 신호(Digital Switching Signal_4, DSS_4)를 생성할 수 있다.

다만, 디지털 스위칭 신호(Digital Switching Signal)의 개수 및 디지털 스위칭 신호(Digital Switching Signal)와 병렬로 연결된 저항기의 개수는 예시적인 것으로, 본 발명의 권리범위를 제한하지 않는다. 예를 들어, 디지털 스위칭 신호(Digital Switching Signal)의 개수 및 디지털 스위칭 신호(Digital Switching Signal)와 병렬로 연결된 저항기의 개수는 8개, 16개, 24개 일 수 있다.

제1 디지털 스위칭 신호(Digital Switching Signal_1, DSS_1)에 의하여 저항기(R1)가 고정 저항기(R0)와 병렬로 연결될 수 있다. 제2 디지털 스위칭 신호(Digital Switching Signal_2, DSS_2)에 의하여 저항기(R2)가 고정 저항기(R0)와 병렬로 연결될 수 있다. 제3 디지털 스위칭 신호(Digital Switching Signal_3, DSS_3)에 의하여 저항기(R3)가 고정 저항기(R0)와 병렬로 연결될 수 있다. 제4 디지털 스위칭 신호(Digital Switching Signal_4, DSS_4)에 의하여 저항기(R4)가 고정 저항기(R0)와 병렬로 연결될 수 있다. 따라서, 제1 디지털 스위칭 신호(DSS_1) 내지 제4 디지털 스위칭 신호(DSS_4)에 의하여 제1 가변저항기(VR_1)의 크기가 결정될 수 있다. 또한, 제1 가변저항기(VR_1)의 저항값의 크기에 의하여, 제1 스위칭부(120_a)의 저항기가 조절될 수 있다.

예를 들어, 제1 디지털 스위칭 신호(DSS_1)가 하이(High)이고, 제2 디지털 스위칭 신호(DSS_2) 내지 제4 디지털 스위칭 신호(DSS_4)가 로우(Low)인 경우, 제1 가변저항기(VR_1)의 저항값의 크기는 고정 저항기(R0)와 저항기(R1)가 병렬로 연결된 저항기 값(즉, R0 X R1 / (R0 + R1) )을 가질 수 있다.

도 3(a)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 방식 구동기(High Speed Voltage Mode Driver)에 포함된 교정부(Calibration Unit, 140_b) 중에서, 제1 복사 스위칭부(Duplicate Switching Unit_1, 150_b)와 관련된 구성을 구체적으로 도시하는 회로도이다.

교정부(140_b)는 제1 복사 스위칭부(150_b), 제1 전류원(Current Source_1, CS_1), 전압 측정부(Voltage Check Unit, 170_b) 및 디지털 코드 결정부(Digital Code Determination Unit, 190_b)를 포함한다. 교정부(140_b)의 제1 복사 스위칭부(150_b), 제1 전류원(Current Source_1, CS_1)은 도 1의 교정부(140)의 제1 복사 스위칭부(150), 제1 전류원(CS_1)과 유사하게 동작한다. 이하, 중복되는 설명은 생략한다.

전압 측정부(Voltage Check Unit, 170_b)는 제1 복사 스위칭부(150_b)의 양 단자 중에서 제1 전압원(VDD)과 연결되지 않은 단자(Measuring Node, MN)의 전압을 측정한다. 전압 측정부(170_b)는 단자(MN)의 전압을 측정하여, 단자(MN)의 전압의 크기에 대응하는, 전압 신호(Voltage Signal, VS)를 생성할 수 있다. 전압 측정부(170_b)는 디지털 적으로(이산적으로(discretely)) 전압을 측정할 수 있다. 예를 들어, 전압 측정부(170_b)는 복수의 비교기(Comparator)를 사용하여, 단자(MN)의 전압이 속하는 범위를 측정할 수 있다. 전압 측정부(170_b)는 단자(MN)의 전압이 속하는 범위를 통하여 전압 신호(Voltage Signal, VS)를 생성할 수 있다.

디지털 코드 결정부(Digital Code Determination Unit, 190_b)는 전압 측정부(170_b)에서 생성된 전압 신호(VS)를 수신할 수 있다. 디지털 코드 결정부(190_b)는 전압 신호(VS)를 통하여 디지털 코드(Digital Code)를 결정할 수 있다. 예를 들어, 전압 측정부(170_b)에서 수신된 전압 신호(Voltage Signal, VS)를 통하여 단자(MN)의 전압이 속하는 범위에서의 중간값을 통하여 제1 복사 스위칭부(150_b)의 저항값의 크기가 계산될 수 있다. 예를 들어, 단자(MN)의 전압이 속하는 범위에서의 중간값 1.4 V 이고, 제1 전류원(CS_1)에서 공급하는 전류의 크기가 0.25 mA 이고, VDD의 크기가 1.5 V인 경우, 제1 복사 스위칭부(150_b)의 저항값의 크기를 400 Ω 으로 계산할 수 있다. 만약 채널의 저항기가 50 Ω 이라면, 제1 복사 스위칭부(150_b)의 저항값의 크기를 400 Ω 에서 50 Ω 으로 줄이도록 할 수 있다. 도 2(b)를 참조하면, 제1 디지털 스위칭 신호(Digital Switching Signal_1, DSS_1) 내지 제4 디지털 스위칭 신호(Digital Switching Signal_4, DSS_4)를 통하여 제1 스위칭부(120_a)의 저항값이 조절될 수 있다. 따라서, 디지털 코드 결정부(190_b)는 고정 저항기(R0)와 다른 저항기들(예를 들어, R1 내지 R4)의 연결을 결정하는 디지털 코드를 결정할 수 있다. 디지털 코드 결정부(190_b)는 결정된 디지털 코드를 기초로 하여서, 디지털 코드 신호(DCS)를 생성할 수 있다.

이하, 교정부(Calibration Unit, 140_b)의 동작에 관하여 구체적으로 알아본다.

제1 복사 스위치(DSW_1)가 외부 신호(예를 들어, 교정 인에이블 신호(Cal_EN))에 의하여 닫히면, 제1 복사 스위칭부(Duplicate Switching Unit_1, 150_b)는 제1 전류원(CS_1)에 의하여 일정한 전류를 도통시킨다. 따라서, 제1 복사 스위칭부(150_b)의 저항값 성분에 의하여 전압 강하가 발생한다. 전압 측정부(170_b)는 단자(MN)의 전압을 측정하여, 단자(MN)의 전압의 크기에 대응하는, 전압 신호(VS)를 생성할 수 있다. 디지털 코드 결정부(190_b)는 전압 측정부(170_b)에서 생성된 전압 신호(VS)를 수신할 수 있다. 디지털 코드 결정부(190_b)는 전압 신호(RS)를 통하여 디지털 코드를 결정할 수 있다. 디지털 코드 결정부(190_b)는 결정된 디지털 코드를 기초로 하여서, 디지털 코드 신호(DCS)를 생성할 수 있다.

도 3(b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 방식 구동기(High Speed Voltage Mode Driver)에 포함된 교정부(Calibration Unit, 140_c) 중에서, 제1 복사 스위칭부(Duplicate Switching Unit_1, 150_c)와 관련된 구성을 구체적으로 도시하는 회로도이다.

교정부(140_c)는 제1 복사 스위칭부(150_c), 제1 전류원(Current Source_1, CS_1), 전압 측정부(Voltage Check Unit, 170_c), 저항값 계산부(Resistance Calculation Unit, 180_c) 및 디지털 코드 결정부(Digital Code Determination Unit, 190_c)를 포함한다. 교정부(140_c)의 제1 복사 스위칭부(150_c), 제1 전류원(CS_1), 전압 측정부(170_c) 및 디지털 코드 결정부(190_c)는 도 3(a)의 교정부(140_b)의 제1 복사 스위칭부(150_b), 제1 전류원(CS_1), 전압 측정부(170_b) 및 디지털 코드 결정부(190_b)과 유사하게 동작한다. 이하, 중복되는 설명은 생략한다.

저항값 계산부(Resistance Calculation Unit, 180_c)는 전압 측정부(170_c)에서 생성된 전압 신호(Voltage Signal)를 수신할 수 있다. 저항값 계산부(180_c)는 제1 복사 스위칭부(150_c)의 저항값의 크기를 계산할 수 있다. 예를 들어, 저항값 계산부(180_c)는 전압 측정부(170_b)에서 수신된 전압 신호(Voltage Signal, VS)를 통하여 단자(MN)의 전압이 속하는 범위에서의 중간값을 통하여 저항값의 크기를 계산할 수 있다. 예를 들어, 단자(MN)의 전압이 속하는 범위에서의 중간값 1.4 V 이고, 제1 전류원(CS_1)에서 공급하는 전류의 크기가 0.25 mA 이고, VDD의 크기가 1.5 V인 경우, 제1 복사 스위칭부(150_c)의 저항값의 크기를 400 Ω 으로 계산할 수 있다. 저항값 계산부(180_c)는 계산된 저항값의 크기를 통하여 저항 신호(Resistance Signal, RS)를 생성할 수 있다.

디지털 코드 결정부(Digital Code Determination Unit, 190_c)는 저항값 계산부(180_c)에서 생성된 저항신호(Resistance Signal, RS)를 수신할 수 있다. 디지털 코드 결정부(190_c)는 저항신호(RS)를 통하여 디지털 코드(Digital Code)를 결정할 수 있다. 디지털 코드 결정부(190_c)는 결정된 디지털 코드를 기초로 하여서, 디지털 코드 신호(DCS)를 생성할 수 있다.

이하, 교정부(Calibration Unit, 140_c)의 동작에 관하여 구체적으로 알아본다.

제1 복사 스위치(DSW_1)가 외부 신호(예를 들어, 교정 인에이블 신호(Cal_EN))에 의하여 닫히면, 제1 복사 스위칭부(Duplicate Switching Unit_1, 150_c)는 제1 전류원(CS_1)에 의하여 일정한 전류를 도통시킨다. 따라서, 제1 복사 스위칭부(150_c)의 저항값 성분에 의하여 전압 강하가 발생한다. 전압 측정부(170_c)는 단자(MN)의 전압을 측정하여, 단자(MN)의 전압의 크기에 대응하는, 전압 신호(VS)를 생성할 수 있다. 저항값 계산부(180_c)는 전압 측정부(170_c)에서 수신된 전압 신호(VS)를 통하여 단자(MN)의 전압이 속하는 범위에서의 중간값을 통하여 저항값의 크기를 계산할 수 있다. 디지털 코드 결정부(190_c)는 저항값 계산부(180_c)에서 생성된 저항신호(RS)를 수신할 수 있다. 디지털 코드 결정부(190_c)는 저항신호(RS)를 통하여 디지털 코드를 결정할 수 있다. 디지털 코드 결정부(190_c)는 결정된 디지털 코드를 기초로 하여서, 디지털 코드 신호(DCS)를 생성할 수 있다.

도 3(c)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 방식 구동기(High Speed Voltage Mode Driver)에 포함된 교정부(Calibration Unit, 140_d) 중에서, 제1 복사 스위칭부(Duplicate Switching Unit_1, 150_d)와 관련된 구성을 구체적으로 도시하는 회로도이다.

교정부(140_d)는 제1 복사 스위칭부(150_d), 제1 전류원(Current Source_1, CS_1), 전압 측정부(Voltage Check Unit, 170_d), 테스트 디지털 코드 결정부(Pre_Digital Code Determination Unit, 190_d)를 포함한다. 교정부(140_d)의 제1 전류원(CS_1), 전압 측정부(170_d)는 도 3(a)의 교정부(140_b)의 제1 전류원(CS_1), 전압 측정부(170_b)와 유사하게 동작한다. 이하, 중복되는 설명은 생략한다.

테스트 디지털 코드 결정부(Test Digital Code Determination Unit, 190_d)는 전압 측정부(170_d)에서 생성된 전압 신호(Voltage Signal, VS)를 수신할 수 있다. 디지털 코드 결정부(190_d)는 전압 신호(VS)를 통하여 테스트 디지털 코드(Test Digital Code)를 결정할 수 있다. 테스트 디지털 코드 결정부(190_d)는 결정된 테스트 디지털 코드(Test Digital Code)를 기초로 하여서, 테스트 디지털 코드 신호(Test Digital Code Signal, TDCS)를 생성할 수 있다.

제1 복사 스위칭부(Duplicate Switching Unit_1, 150_d)는 테스트 디지털 코드 결정부(190_d)에서 결정된 테스트 디지털 코드 신호(TDCS)를 수신할 수 있다. 제1 복사 스위칭부(150_d)는 테스트 디지털 코드 신호(TDCS)를 수신하여 제1 복사 가변저항기(DR_1)을 조절할 수 있다.

전압 측정부(Voltage Check Unit, 170_d)는 조절된 제1 복사 가변저항기(DR_1)에 의하여 발생된 전압 강하로 인한 단자(MN)의 전압을 측정할 수 있다. 전압 측정부(Voltage Check Unit, 170_d)는 복사 가변저항기의 조절에 의하여 제1 복사 스위칭부(150_d) 양단의 전압이 일정한 범위에 속하게 되었는지 판단할 수 있다. 전압 측정부(170_d)는 조절된 제1 복사 가변저항기에 의하여 단자(MN)의 전압이 일정한 범위 내에 있는 경우, 확인 신호(Verified Signal, VRS)을 발생시킬 수 있다. 전압 측정부(170_d)는 조절된 제1 복사 가변저항기에 의하여 단자(MN)의 전압이 소정의 범위 내에 있지 않는 경우, 전압 신호(VS)를 다시 발생시킬 수 있다. 따라서, 제1 복사 스위칭부(150_d) 양단의 전압이 일정한 범위에 속하게 될 때까지, 테스트 디지털 코드 결정부(190_d)는 테스트 디지털 코드 신호(TDCS)를 생성을 반복할 수 있다.

테스트 디지털 코드 결정부(190_d)는 전압 측정부(170_d)에서 생성된 확인 신호(VRS)를 수신할 수 있다. 테스트 디지털 코드 결정부(190_d)는 테스트 디지털 코드(Test Digital Code)를 디지털 코드(Digital Code)로 확정(confirm)할 수 있다. 테스트 디지털 코드 결정부(190_d)는 디지털 코드 신호(Digital Code Signal, DCS)을 생성할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 방식 구동기(High Speed Voltage Mode Driver)에 포함된 교정부(Calibration Unit, 140_e)를 구체적으로 도시하는 회로도이다.

교정부(140_e)는 제1 복사 스위칭부(Duplicate Switching Unit_1, 150_e), 제1 전류원(Current Source_1, CS_1), 제2 복사 스위칭부(Duplicate Switching Unit_1, 160_e), 제2 전류원(Current Source_2, CS_2) 를 포함한다. 제1 복사 스위칭부(150_e)는 제1 복사 가변저항기(Duplicate Variable Resistor_1, DR_1) 및 제1 복사 스위치(Duplicate Switch_1, DSW_1)를 포함할 수 있다. 제2 복사 스위칭부(160_e)는 제2 복사 가변저항기(Duplicate Variable Resistor_2, DR_2) 및 제2 복사 스위치(Duplicate Switch_2, DSW_2)를 포함할 수 있다.

제1 복사 스위치(DSW_1) 및 제2 복사 스위치(DSW_2)는 교정 인에이블 신호(Cal_EN)에 의하여 온(On) 될 수 있다. 즉, 교정부(140_e)가 디지털 코드 신호(Digital Code Signal)를 생성하기까지, 교정 인에이블 신호(Cal_EN)에 의하여 제1 복사 스위치(DSW_1) 및 제2 복사 스위치(DSW_2)는 온(On) 될 수 있다. 또한, 교정부(140_e)가 디지털 코드 신호(Digital Code Signal)를 생성한 후에, 교정 인에이블 신호(Cal_EN)에 의하여 제1 복사 스위치(DSW_1) 및 제2 복사 스위치(DSW_2)는 오프(Off) 될 수 있다.

따라서, 교정부(140_e)가 디지털 코드 신호(Digital Code Signal)를 생성하기까지, 제1 복사 스위치(DSW_1)는 제1 스위치(SW_1)과 같은 구조로 되어 있어서, 제1 스위치(SW_1)과 같은 저항값를 가진 소자의 역할을 할 수 있다. 또한, 교정부(140_e)가 디지털 코드 신호(Digital Code Signal)를 생성한 후, 제1 복사 스위치(DSW_1)는 교정 인에이블 신호(Cal_EN)에 의하여 제1 전류원(CS_1)에서 공급되는 전류가 제1 복사 가변저항기(DR_1)에 공급되는 것을 차단하여서, 전력의 불필요한 소모를 방지하도록 할 수 있다

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 방식 구동기(High Speed Voltage Mode Driver)에 포함된 교정부(Calibration Unit, 140_f)를 구체적으로 도시하는 회로도이다.

교정부(140_f)는 제1 복사 스위칭부(Duplicate Switching Unit_1, 150_f), 제1 전류원(Current Source_1, CS_1), 제2 복사 스위칭부(Duplicate Switching Unit_1, 160_f), 제2 전류원(Current Source_2, CS_2)를 포함한다. 제1 복사 스위칭부(150_f) 및 제2 복사 스위칭부(160_f)는 도 1의 제1 복사 스위칭부(150) 및 제2 복사 스위칭부(160)와 유사하게 동작한다.

제1 전류원(Current Source_1, CS_1) 및 제2 전류원(Current Source_2, CS_2)은 외부 저항기(External Resistor, EX_R)과 연결된 전류 발생기(Current Generator, C_GEN)로부터 전류의 크기에 대한 신호를 수신할 수 있다. 전류 발생기(C_GEN)는 전류를 발생시켜서 제1 전류원(CS_1) 및 제2 전류원(CS_2)에 연결되어, 제1 전류원(CS_1) 및 제2 전류원(CS_2)이 일정하게 전류를 공급하도록 할 수 있다. 예를 들어, 전류 발생기(C_GEN)는 제1 전류원(CS_1) 및 제2 전류원(CS_2)과 전류 미러(Current Mirror)로 연결되어, 제1 전류원(CS_1) 및 제2 전류원(CS_2)이 일정하게 전류를 공급하도록 할 수 있다. 예를 들어, 전류 발생기(C_GEN)은 제1 전류원(CS_1)과 연결되어 제1 전류원(CS_1)이 일정하게 전류를 공급하도록 할 수 있고, 전류 발생기(C_GEN)은 제2 전류원(CS_2)와 연결되어 제1 전류원(CS_1)이 일정하게 전류를 공급하도록 할 수 있다.

도 6(a)은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 방식 구동기(High Speed Voltage Mode Driver, 200)의 회로도 이다.

도 6(a)을 참조하면, 전압 방식 구동기(High Speed Voltage Mode Driver, 200)는 구동부(Driver Unit, 210) 및 교정부(Calibration Unit, 240)를 포함한다.

구동부(210)는 도 1의 구동부(110)와 유사하게 동작한다. 이하 중복되는 설명은 생략한다.

교정부(240)는 제1 복사 스위칭부(Duplicate Switching Unit_1, 250), 제2 복사 스위칭부(Duplicate Switching Unit_2, 260)를 포함할 수 있다. 제1 복사 스위칭부(250)는 제1 전류원(Current Source_1, CS_1)과 직렬로 연결될 수 있다. 제2 복사 스위칭부(260)는 제2 전류원(Current Source_2, CS_2)과 직렬로 연결될 수 있다. 교정부(240)는 제1 전압 측정부(Voltage Check Unit, 271), 제1 디지털 코드 결정부(Digital Code Determination Unit, 291), 제2 전압 측정부(Voltage Check Unit, 272) 및 제2 디지털 코드 결정부(Digital Code Determination Unit, 292)를 포함한다.

이하, 전압 방식 구동기(200)의 동작에 대해서 구체적으로 알아본다.

제1 복사 스위치(DSW_1)가 교정 인에이블 신호(Cal_EN)에 의하여 닫히면, 제1 복사 스위칭부(250)는 제1 전류원(CS_1)에 의하여 일정한 전류를 도통시킨다. 따라서, 제1 복사 스위칭부(250)의 저항값 성분에 의하여 제1 복사 스위칭부(250)의 양단에 전압 강하가 발생한다. 제1 전압 측정부(271)는 단자(MN_1)의 전압을 측정하여, 제1 단자(MN_1)의 전압의 크기에 대응하는, 제1 전압 신호(VS_1)를 생성할 수 있다. 제1 디지털 코드 결정부(291)는 제1 전압 측정부(271)에서 생성된 제1 전압 신호(VS_1)를 수신할 수 있다. 제1 디지털 코드 결정부(291)는 제1 전압 신호(VS_1)를 통하여 제1 디지털 코드를 결정할 수 있다. 제1 디지털 코드 결정부(291)는 결정된 제1 디지털 코드를 기초로 하여서, 제1 디지털 코드 신호(DCS_1)를 생성할 수 있다.

동시에, 제2 디지털 코드 결정부(292)는 결정된 디지털 코드를 기초로 하여서, 제2 디지털 코드 신호(DCS_2)를 생성할 수 있다. 즉, 제2 복사 스위치(DSW_2)가 교정 인에이블 신호(Cal_EN)에 의하여 닫히면, 제2 복사 스위칭부(260)는 제2 전류원(CS_2)에 의하여 일정한 전류를 도통시킨다. 따라서, 제2 복사 스위칭부(260)의 저항값 성분에 의하여 제2 복사 스위칭부(260)의 양단에 전압 강하가 발생한다. 제2 전압 측정부(272)는 제2 단자(MN_2)의 전압을 측정하여, 제2 단자(MN_2)의 전압의 크기에 대응하는, 제2 전압 신호(VS_2)를 생성할 수 있다. 제2 디지털 코드 결정부(292)는 제2 전압 측정부(272)에서 생성된 제2 전압 신호(VS_2)를 수신할 수 있다. 제2 디지털 코드 결정부(292)는 제2 전압 신호(VS_2)를 통하여 제2 디지털 코드를 결정할 수 있다. 제2 디지털 코드 결정부(292)는 결정된 제2 디지털 코드를 기초로 하여서, 제2 디지털 코드 신호(DCS_2)를 생성할 수 있다.

또한, 제1 디지털 코드 신호(DCS_1) 및 제2 디지털 코드 신호(DCS_2)는 동시에 생성되어, 버퍼에 저장될 수 있다. 제1 디지털 코드 신호(DCS_1) 및 제2 디지털 코드 신호(DCS_2)가 생성된 후, 교정 인에이블 신호(Cal_EN)에 의하여, 제1 복사 스위치(DSW_1) 및 제2 복사 스위치(DSW_2)가 열릴 수 있다. 따라서 전력의 사용이 절약될 수 있다.

도 6(b)은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 방식 구동기(High Speed Voltage Mode Driver, 300)의 회로도 이다.

도 6(b)을 참조하면, 전압 방식 구동기(High Speed Voltage Mode Driver, 300)는 구동부(Driver Unit, 310) 및 교정부(Calibration Unit, 340)를 포함한다.

구동부(310)는 도 1의 구동부(110)와 유사하게 동작한다. 이하 중복되는 설명은 생략한다.

교정부(340)는 제1 복사 스위칭부(Duplicate Switching Unit_1, 350), 제2 복사 스위칭부(Duplicate Switching Unit_1, 360)를 포함할 수 있다. 제1 복사 스위칭부(350)는 제1 전류원(Current Source_1, CS_1)과 직렬로 연결될 수 있다. 제2 복사 스위칭부(360)는 제2 전류원(Current Source_2, CS_2)과 직렬로 연결될 수 있다. 교정부(340)는 전압 측정부(Voltage Check Unit, 370), 테스트 디지털 코드 결정부(Test Code Determination Unit, 390)를 포함한다.

이하, 전압 방식 구동기(300)의 동작에 대해서 구체적으로 알아본다.

제1 복사 스위치(DSW_1)가 교정 인에이블 신호(Cal_EN)에 의하여 닫히면, 제1 복사 스위칭부(350)는 제1 전류원(CS_1)에 의하여 일정한 전류를 도통시킨다. 따라서, 제1 복사 스위칭부(350)의 저항값 성분에 의하여 제1 복사 스위칭부(350)의 양단에 전압 강하가 발생한다. 전압 측정부(370)는 단자(MN_1)의 전압을 측정하여, 단자(MN_1)의 전압의 크기에 대응하는, 제1 전압 신호(VS_1)를 생성할 수 있다. 테스트 디지털 코드 결정부(390)는 전압 측정부(380)에서 생성된 제1 전압 신호(VS_1)를 수신할 수 있다. 테스트 디지털 코드 결정부(390)는 제1 전압 신호(VS_1)를 통하여 테스트 디지털 코드(Test Digital Code, TDC)를 결정할 수 있다. 테스트 디지털 코드 결정부(390)는 결정된 테스트 디지털 코드를 기초로 하여서, 테스트 디지털 코드 신호(Test Digital Code Signal, TDCS)를 생성할 수 있다.

제1 복사 스위칭부(350) 및 제2 복사 스위칭부(360)는 테스트 디지털 코드 신호(Test Digital Code Signal, TDCS)를 수신할 수 있다. 제1 복사 스위칭부(350)는 제1 테스트 디지털 코드 신호(TDCS_1)를 수신하여 제1 복사 가변저항기(DR_1)를 조절할 수 있다. 복사 가변저항기의 조절에 의하여 제1 복사 스위칭부(350) 양단의 전압이 일정한 범위에 속하게 되는 경우, 전압 측정부(370)는 제1 확증 신호(Verified Signal_1, VRS_1)를 생성할 수 있다. 테스트 디지털 코드 결정부(390)는 제1 확증 신호(VRS_1)를 수신하여, 제1 테스트 디지털 코드(TDC_1)를 제1 디지털 코드(DC_1)로 확증할 수 있다.

복사 가변저항기의 조절에 의하여 제1 복사 스위칭부(350) 양단의 전압이 일정한 범위에 속하지 않게 되는 경우, 제1 복사 스위칭부(350) 양단의 전압이 일정한 범위에 속하게 될 때까지, 테스트 디지털 코드 결정부(390)는 제1 테스트 디지털 코드 신호(TDCS_1)를 생성을 반복할 수 있다.

유사하게, 제2 복사 스위칭부(360)는 테스트 디지털 코드 결정부(390)에서 생성된 제2 테스트 디지털 코드 신호(TDCS_2)를 수신하여 제2 복사 가변저항기(DR_2)을 조절할 수 있다. 제2 복사 가변저항기의 조절에 의하여 제2 복사 스위칭부(360) 양단의 전압이 일정한 범위에 속하게 되는 경우, 전압 측정부(370)는 제2 확증 신호(Verified Signal_2, DCS_2)를 생성할 수 있다. 테스트 디지털 코드 결정부(390)는 제2 확증 신호(VRS_2)를 수신하여, 제2 테스트 디지털 코드(TDC_2)를 제2 디지털 코드(DC_2)로 확증할 수 있다.

복사 가변저항기의 조절에 의하여 제2 복사 스위칭부(360) 양단의 전압이 일정한 범위에 속하지 않게 되는 경우, 제2 복사 스위칭부(360) 양단의 전압이 일정한 범위에 속하게 될 때까지, 테스트 디지털 코드 결정부(390)는 제2 테스트 디지털 코드 신호(TDCS_2)를 생성을 반복할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 방식 구동기(High Speed Voltage Mode Driver)를 포함하는 메모리 시스템(1000)의 회로도이다.

도 7을 참조하면, 메모리 시스템(1000)은 복수의 인터페이스부(IF_1, IF_2, IF_3, IF_n) 및 반도체 메모리 장치(미도시)를 포함할 수 있다. 인터페이스부(IF_1, IF_2, IF_3, IF_n)는 메모리 시스템(1000)과 호스트와의 인터페이싱을 제공할 수 있다. 인터페이스부(IF_1, IF_2, IF_3, IF_n)는 호스트와의 인터페이싱을 위해 호스트에 대응하는 데이터 교환 프로토콜을 구비할 수 있다. 인터페이스부(IF_1, IF_2, IF_3, IF_n)는 USB(Universal Serial Bus), MMC(Multi-Media Card), PCI-E(Peripheral Component Interconnect-Express), SAS(Serial-attached SCSI), SATA(Serial Advanced Technology Attachment), PATA(Parallel Advanced Technology Attachment), SCSI(Small Computer System Interface), ESDI(Enhanced Small Disk Interface), 그리고 IDE(Integrated Drive Electronics) 등과 같은 다양한 인터페이스 프로토콜들 중 하나를 통해 호스트와 통신하도록 구성될 수 있다. 각각의 인터페이스부(IF_1, IF_2, IF_3, IF_n)는 구동부(1110, 1210, 1310, 1410) 및 교정부(1140, 1240, 1340, 1440)을 포함할 수 있다. 각각의 구동부(1110, 1210, 1310, 1410)는 도 1의 구동부(110)와 유사하게 동작할 수 있다. 각각의 교정부(1140, 1240, 1340, 1440)는 도 1의 교정부(140)과 유사하게 동작할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

구동부 (110)
교정부 (140)
예비구동기 (111),
제1 스위칭부 (120)
제2 스위칭부 (130)
제1 복사 스위칭부 (150)
제2 복사 스위칭부 (160)
제1 복사 가변저항기 (DR_1)
제1 복사 스위치 (DSW_1)

Claims

제1 디지털 코드에 따라 결정되는 저항값을 갖는 제1 가변저항기(VR_1), 및 상기 제1 가변저항기(VR_1)와 직렬로 연결되고, 입력신호가 온(On)인 경우, 상기 제1 가변저항기(VR_1)를 통해 제1 전압원(Vdd) 과 출력단자를 서로 연결하는 제1 스위치를 포함하는 제1 스위칭부; 및
상기 제1 가변저항기(VR_1)과 동일한 설계상의 형태와 특성을 갖고, 디지털적으로 변하는 저항값을 갖는 제1 복사 가변저항기(DR_1), 및 상기 제1 스위치와 동일한 설계상의 형태와 특성을 갖고, 상기 제1 복사 가변저항기(DR_1)와 직렬로 연결되고, 입력신호가 온(On)인 경우, 상기 제1 복사 가변저항기(DR_1)를 통해 제1 전압원(Vdd)과 제1 전류원를 연결하는 제1 복사 스위치를 포함하고, 기판(substrate) 상에서 상기 제1 스위칭부에 인접하도록 위치하는 제1 복사 스위칭부를 포함하고,
상기 제1 디지털 코드는 상기 제1 복사 스위칭부가 양 단자 사이에 소정의 저항값을 갖도록 하는 상기 제1 복사 가변저항기의 저항값에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 전압 방식 구동기.
제1항에 있어서, 상기 제1 가변저항기는 고정저항기(R0) 및 상기 고정저항기와 병렬로 연결되어 있는 저항값 조절부(Resistance Control Unit)을 포함하고,
상기 저항값 조절부(Resistance Control Unit)는 상기 제1 디지털 코드 신호(DCS)를 수신하여, 조절되는 저항값을 갖는 것을 특징으로 하는 전압 방식 구동기.
제2항에 있어서, 상기 저항값 조절부는 복수의 저항기가 병렬로 연결되어 있고,
상기 복수의 저항기는 각각 상기 제1 디지털 코드에 의하여 고정저항기(R0)에 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 전압 방식 구동기.
제1항에 있어서, 상기 제1 전류원은 상기 제1 복사 스위칭부의 스위칭에 따라서, 상기 제1 복사 가변저항기에 일정하게 전류를 도통 시키는 것을 특징으로 하는 전압 방식 구동기.
제4항에 있어서, 상기 제1 전류원은 전압 방식 구동기의 외부에 위치한 외부 저항기와 연결된 전류 발생기의 미러링을 통하여 일정하게 전류를 공급하는 것을 특징으로 하는 전압 방식 구동기.
제1항에 있어서, 상기 제1 복사 스위칭부의 양 단자 중에서 상기 제1 전압원과 연결되지 않은 단자의 전압을 측정하여 제1 전압 신호를 생성하는 제1 전압 측정부를 더 포함하는 전압 방식 구동기.
제6항에 있어서, 상기 제1 전압 측정부로부터 상기 제1 전압 신호를 수신하여, 상기 제1 복사 가변저항기의 저항값의 크기에 대응하는 상기 제1 디지털 코드를 결정하여 제1 디지털 코드 신호를 생성하는 제1 디지털 코드 결정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전압 방식 구동기.
제6항에 있어서, 상기 제1 전압 측정부로부터 상기 제1 전압 신호를 수신하여, 상기 제1 복사 가변저항기의 저항값의 크기에 대응하여 상기 제1 테스트 디지털 코드를 결정하여 제1 테스트 디지털 코드 신호를 생성하는 제1 테스트 디지털 코드 결정부를 더 포함하고,
상기 제1 복사 스위칭부는 상기 제1 테스트 디지털 코드 신호를 수신하여 상기 제1 복사 가변저항기의 저항값을 조절하고,
상기 제1 전압 측정부는 조절된 상기 제1 복사 가변저항기에 의하여 인가되는 상기 제1 복사 스위칭부의 양 단자 중에서 상기 제1 전압원과 연결되지 않은 단자의 전압이 소정의 범위 내에 있는 경우, 확인 신호(Verified Signal)을 발생시키고,
상기 제1 테스트 디지털 코드 결정부는 상기 확인 신호를 수신하여, 제1 디지털 코드 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 전압 방식 구동기.
제8항에 있어서, 상기 제1 전압 측정부는 조절된 상기 제1 복사 가변저항기에 의하여 인가되는 상기 제1 복사 스위칭부의 양 단자 중에서 상기 제1 전압원과 연결되지 않은 단자의 전압이 소정의 범위 내에 있지 않은 경우, 다시 전압 신호(Voltage Signal)을 발생시키고,
상기 제1 테스트 디지털 코드 결정부는 상기 전압 신호를 수신하여, 상기 제1 복사 가변저항기의 저항값의 크기에 대응하여 상기 제1 테스트 디지털 코드를 결정하여 제1 테스트 디지털 코드 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 전압 방식 구동기.
제1항에 있어서, 상기 제1 가변저항기가 상기 제1 디지털 코드를 참조하여 조절되어, 상기 제1 스위칭부의 양단에 상기 일정한 범위 내의 전압이 인가된 경우, 상기 제1 복사 스위칭부는 오프(Off)되는 것을 특징으로 하는 전압 방식 구동기.