KR20140098571A - 정전 용량 측정 방법 및 이를 이용한 정전 터치 스위치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소정의 듀레이션을 갖는 신호 A의 펄스폭을 측정하는 방법 및 이를 응용하는 전자 기기에 관한 것으로서, 본 발명에서는 링오실레이터를 이용하여 시스템 클럭을 일정한 시간만큼 지연시킨 복수 개 세부 클럭을 생성하고, 복수 개 세부 클럭의 상승 에지를 이용하여 펄스폭을 정밀하게 측정하는 방법 및 이를 응용하는 정전 용량 센서가 제시된다.

Description

정전 용량 측정 방법 및 이를 이용한 정전 터치 스위치{MEASURING METHOD FOR MEASURING CAPACITANCE AND CAPACITIVE TOUCH SWITCH USING THE SAME}

본 발명은 정전 용량 측정방법 및 이를 이용한 정전 터치 스위치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 링오실레이터를 이용하여 측정 정확도를 향상시키는 정전 용량 측정 방법 및 이를 이용한 정전 터치 스위치에 관한 것이다.

종래 전자기기에 널리 사용되던 기계식 버튼 스위치(mechanical button switch)는 정전용량 방식의 정전 터치 스위치(capacitive touch switch)로 대체되고 있다. 정전 터치 스위치는 기계식 버튼 스위치에 비하여 부피를 적게 차지하고 우수한 터치감을 제공하기 때문에 MP3 플레이어, 모바일 폰, TV, 컴퓨터 램프, 벽 스위치 등의 전자제품 또는 건축 부재로서 광범위하게 사용되고 있다.

정전 터치 스위치는 내부에 전극(electrode)을 구비하고, 사용자가 손가락으로 정전 터치 스위치를 터치하면 손가락과 전극 사이의 정전 용량을 측정하여 정전 터치 스위치가 눌러졌는지 여부를 판단한다. 정전 터치 스위치에서 정전 용량을 측정하는 효율적이면서 단순한 방법은 캐패시터가 충전되는 동안 양 전극 사이의 전압이 어느 정해진 값 이상으로 되는데 까지 소요되는 상승 시간을 측정하는 방식이다. 정전 용량의 상승 시간은 정전 용량이 크기에 비례하므로 이를 정확하게 측정하는 것은 정전 터치 스위치의 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

이러한 상승 시간을 측정하는 방법으로 칩에서 사용하는 시스템 클럭을 사용하여 디지털 카운터로 상승 시간을 측정하는 방식이 있다. 그러나 정전 터치 스위치는 MCU(MicroController Unit)를 기반으로 만들게 되는데 저전력 특성을 유지하기 위해 MCU의 시스템 클럭을 높이기는 어렵다. 따라서 시스템 클럭을 향상시켜 상승 시간을 디지털 카운터로 측정하는 데에는 많은 어려움이 있다.

상승 시간 또는 충방전 시간을 측정하는 것은 임의의 펄스(pulse)의 폭(width)의 듀레이션을 측정하는 것이다. 펄스폭(pulse width)을 측정하는 방법에 대해서는 많은 연구가 이루어졌다. 일반적인 방법은 해당 펄스를 적분한 후 그 전압을 ADC(아날로그/디지털 변환기)를 이용해 디지털 값으로 구하는 것이다. 그러나 MCU에 장착된 정전 터치 스위치에 적용하기 위해서는 적분기, ADC와 같은 아날로그 회로를 포함하는 것은 저가의 MCU에 적용되기에는 무리가 있었다.

한편으로 중성자에 의해 야기되는 노이즈 펄스 측정, 반도체 집적 회로에서 알파 입자의 측정, 및 듀티 사이클 교정 회로에서 펄스폭 감지기 등의 여러 분야에서도 펄스폭을 측정하기 위한 여러 가지 방식이 제시되어 있다. 하지만 이러한 분야에서 측정하는 펄스폭은 피코 초(picosecond) 또는 나노 초(nanosecond)를 대상으로 하는 정밀한 측정을 위한 것이므로 마이크로 초 단위의 측정을 요구하는 정전 스위치 분야에 적용하기에는 해당 방식이 너무 복잡하고 고가이어서 적용할 수 없는 문제점이 있었다.

특허문헌 1: 대한민국특허등록번호 제10-0940907호 (2010년 1월 29일 등록)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 수 마이크로 초 영역의 범위를 갖는 클럭을 사용하는 정전 터치 스위치를 포함하는 전자기기에서 하드웨어 오버헤드를 최소화하면서 측정 정밀도를 높일 수 있는 정전 용량 측정 방법 및 이를 이용한 정전 터치 스위치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 상기 목적은 소정의 듀레이션을 갖는 신호 A의 펄스폭을 측정하는 방법으로서, 시스템 클럭을 사용하여 상기 펄스폭을 카운터하는 제 1단계와, 시스템 클럭을 입력으로 하고, 복수 개 인버터로 구성되는 링오실레이터를 이용하여 상기 시스템 클럭을 일정한 시간만큼 지연시킨 복수 개 세부 클럭을 생성하고, 복수 개 세부 클럭의 상승 에지로 구성되는 멀티 위상 클럭 에지를 생성하는 제 2단계와, 멀티 위상 클럭 에지를 이용하여 상기 펄스폭의 종료 지점을 카운터하는 제 3단계 및, 제 1단계와 상기 제 3단계에 의해 구해진 카운터 결과를 이용하여 상기 신호 A의 펄스폭을 측정하는 펄스폭 측정 방법에 의해 달성 가능하다.

본 발명의 또 다른 목적은 정전 용량을 저장하는 캐패시터와, 상기 캐패시터에 저장된 정전용량을 소정의 비교값(V_TH)과 비교하는 비교기를 구비하는 정전 용량 센서에 있어서, 복수 개 인버터로 구성되며, 입력되는 시스템 클럭을 일정한 시간만큼 지연시켜 복수 개 세부 클럭을 생성하고, 상기 복수 개 세부 클럭의 상승 에지로 구성되는 멀티 위상 클럭 에지를 생성하는 링오실레이터와, 시스템 클럭을 이용하여 상기 비교기의 출력값이 변화되는 시점을 카운터하고, 상기 멀티 위상 클럭 에지를 이용하여 상기 비교기의 출력값이 변화되는 시점을 카운터하는 카운터를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전 용량 센서에 의해 달성 가능하다.

본 발명에서는 링카운터에서 생성할 수 있는 멀티 위상 클럭 에지를 이용하여 펄스폭을 측정할 수 있는 방법을 제안하였으며 정전 터치 스위치를 MCU의 메인 시스템 클럭을 높이지 않고도 본 발명에 제시된 방법을 사용할 경우 기존 클럭의 10배에 해당되는 펄스폭(pulse width)을 정밀하게 측정할 수 있게 되었다. 본 발명의 측정 원리를 정전 터치 스위치에 적용하면 종래 방법에 비해 3배 좋은 해상도를 보여 0.3[pF]의 해상도를 구할 수 있었다.

도 1은 홀수개 인버터로 이루어진 링카운터 및 해당 타이밍도.
도 2는 도 1에 도시된 링카운터를 변형한 회로로서, 링카운터를 구성하는 각 인버터의 출력단에 인버터와 버퍼를 하나씩 부가한 회로도 및 해당 회로의 타이밍도.
도 3은 시스템 내부 클럭을 이용하여 신호 A의 펄스폭을 측정하는 종래 기술과 링카운터를 이용한 본 발명에 따른 신호 A의 펄스폭을 측정을 설명하는 타이밍도.
도 4는 시스템 클럭을 이용하여 RC 측정 회로의 펄스폭을 측정하는 종래 방법을 설명하기 위한 회로도 및 타이밍도.
도 5는 본 발명에 따른 일 실시예의 RC 회로 펄스폭을 측정하는 방법을 설명하기 위한 회로도 및 타이밍도.
도 6은 도 5에 제시된 회로도에 대한 타이밍도.
도 7은 본 발명에 따른 펄스폭 측정 방법을 적용한 정전 터치 스위치의 회로도.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예, 장점 및 특징에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

1. 기본 원리

본 발명에서 적용하는 기본 원리는 내부 클럭을 링카운터(ring oscillator)로부터 생성되는 다중 위상 클럭 신호(multiphase clock signal)를 사용하여 펄스폭을 정밀하게 측정하는 것이다. 도 1은 홀수개 인버터로 이루어진 링카운터 및 해당 타이밍도를 도시한 것이다. 도 1(a)은 5개의 인버터를 이용하여 링카운터를 형성한 회로도이며, 도 1(b)는 링카운터를 구성하는 각각의 인버터 출력단(Node A, B, C, D, E)의 타이밍도이다. 도 1(b)에 도시된 바와 같이 각각의 인버터 출력단(Node A, B, C, D, E)에서는 일정한 간격(delay)을 유지하면서 상승 에지 및 하강 에지를 갖는 복수 개 세부 클럭이 형성됨을 알 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 링카운터를 변형한 회로로서, 링카운터를 구성하는 각 인버터의 출력단에 인버터와 버퍼를 하나씩 부가한 회로도 및 해당 회로의 타이밍도이다. 도 2에 제시된 링카운터를 이용하면 하나의 클럭 사이클 안에 동일한 주파수를 가지면서 서로 상이한 위상을 갖는 10개의 상승 에지를 생성할 수 있다. 이러한 10개의 상승 신호를 이용하여 펄스폭을 보다 정확하게 측정할 수 있다. 도 2(b)의 맨 마지막 화살표는 링카운터를 구성하는 각각의 인버터 출력단에 구비된 인버터와 버퍼에서 나타나는 해당 클럭의 상승 에지를 도시한 것이다. 본 발명에서 제안된 방법은 링카운터에서 생성되는 열 개의 세부 클럭을 이용하여 상승 시간(펄스폭)을 측정하는 것이다. 도 1 및 도 2에서는 5개의 인버터로 구성되는 링카운터를 제안하였으나, 링카운터를 구성하는 인버터의 개수는 세 개 이상의 임의의 홀수 개로 형성할 수 있다.

2. 다중 위상 클럭 신호를 이용한 상승 시간(펄스폭) 측정

2-1. 기본 개념

도 3은 시스템 내부 클럭을 이용하여 신호 A(signal A)의 펄스폭을 측정하는 종래 기술과 링카운터를 이용한 본 발명에 따른 신호 A의 펄스폭을 측정을 설명하는 타이밍도이다. 도 3(a)는 측정하고자 하는 신호 A의 실질적인 펄스폭(3.505 사이클)을 나타낸 것이고, (b) 및 (c)는 종래 펄스폭 측정 방법을 도시한 것으로서 (b)는 클럭(CLK)을 도시한 것이고, (c)는 클럭(CLK)을 이용한 종래 측정값을 도시한 것이다. 도 3(b)에 도시된 클럭(CLK)을 이용하여 신호 A의 펄스폭을 측정하면 3 사이클로 측정됨을 알 수 있다. 도 3(d) 및 (e)는 도 3(a) 및 도 3(b)에 도시된 점선으로 구성된 사각형 내부를 확대 도시한 것으로서 본 발명에 따른 다중 위상 클럭 신호를 적용한 경우 펄스폭 측정값을 도시한 것이다. 본 발명에서는 하나의 클럭(CLK) 사이클을 링카운터를 이용하여 10개의 상승 에지(rising edge)로 형성할 수 있으므로 도 3(f)에 도시된 바와 같이 3.5 사이클로 측정되므로 종래 기술에 비해 정밀한 측정이 가능함을 알 수 있다.

2-2. 종래 RC 딜레이(delay) 측정 회로

RC 측정회로의 상승 시간을 측정하는 종래 방법은 여러 가지가 있으나 그 중 가장 널리 사용하는 방법이 시스템 클럭을 이용하여 해당 펄스폭을 측정하는 것이다. 도 4는 시스템 클럭을 이용하여 RC 측정 회로의 펄스폭을 측정하는 종래 방법을 설명하기 위한 회로도 및 타이밍도이다. RC 상승 시간을 측정하기 위해 먼저 스위치(SW2)를 닫아 캐패시터(C)를 초기화한다. 다음으로 스위치(SW2)를 오픈시킨 상태에서 스위치(SW1)를 닫아 캐패시터를 충전하며 노드 A의 전압이 문턱 전압(V_TH)에 비해 높아질 때까지 디지털 카운터를 이용하여 카운트한다. 이때 비교기(CMP)의 출력(Vout)을 플립플롭을 이용하여 샘플링하는 이유는 Vout의 값이 클럭과 같은 시점에 변경될 경우 디지털 카운터(n bit counter)가 셋업(setup) 혹은 홀드(hold) 위반(violation)을 발생시킬 수 있기 때문이다. 도 4에서 D 플립플롭의 출력의 값(Sampled Vout)이 1이 되면 디지털 카운터(n-bit counter)에는 측정하고자 하는 k 값보다 1 큰 값이 저장되고, 저장된 값에서 1을 빼면 최종 측정하고자 하는 값을 얻을 수 있다.

2-2. 본 발명에 따른 RC 딜레이(delay) 측정 회로

도 5는 본 발명에 따른 일 실시예의 RC 회로 펄스폭을 측정하는 방법을 설명하기 위한 회로도 및 타이밍도이다. RC 회로와 비교기(CMP)를 이용해 딜레이를 만드는 부분 및 디지털 카운터(n bit counter)를 이용해 클럭 단위로 측정하는 것은 종래 기술의 도 4와 동일하다. 측정 후 디지털 카운터에는 도 4에 도시된 바와 같이 1 큰 값이 들어가며 추후 보정해 주어야 한다. 본 발명에 따른 일 실시예에서는 한 개의 시스템 클럭으로부터 생성되는 10개의 상승 에지로 구성되는 멀티 위상 클럭을 이용하여 펄스폭을 카운터하는 멀티위상카운터회로(100)가 더 구비되는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 회로에서는 도 4에 제시된 종래 회로에 부가적으로 달리 9개의 플립플롭 S[9:1]과 하나의 레지스터 P[9:1]를 포함하는 멀티위상카운터회로(100)가 구비됨을 알 수 있다.

디지털 카운터는 한 사이클 내의 상승 시간(rise time)을 측정하고, 9개의 플립플롭 S[9:1]은 멀티 위상 클럭의 상승 에지에 비교기의 출력을 샘플링하여 싱글 클럭 사이클(single clock cycle) 내에서 비교기 출력이 천이되는 지점(transition position)을 감지한다. 매 사이클마다 플립플롭 값(S[9:1])이 업데이트 되므로, 플립플롭 내의 정보가 사라지기 전에 플립플롭 값은 레지스터 P에 복사되도록 하였다.

도 5에 제시된 회로도에 대한 타이밍도를 도 6에 도시하였다. 도 5의 회로도에서 STOP 신호는 디지털 카운터(n bit counter) N 및 레지스터 P[9:1]을 제어하는데 사용한다. STOP 신호가 1이 될 때까지 카운터를 증가시키고 S[9:1] 값을 레지스터 P에 저장한다. STOP 신호가 1이 된 후에는 레지스터 P[9:1] 및 카운터(N)은 값을 유지한다. 그러나, 카운터의 최종값은 실제값보다 1 만큼 큰 값이 저장되므로 1을 감소시켜 보정한다(미도시됨).

레지스터 P[9:1]에 저장된 최종값은 비교기의 출력값이 '0' 에서 '1'로 변할 때의 타이밍으로 결정된다. 예를 들어, 만약 도 3(f)에 도시된 바와 같이 상승 에지 Φ5과 Φ6 사이에서 비교기의 출력값이 1로 변화되면, 레지스터 P[9:1]은 바이너리 (1_1110_0000)₂ 값을 갖는다. 반대로, 레지스터 P[9:1]를 이용하여 비교기의 출력값이 상승하는 지점을 추정할 수도 있다. 즉, (1_1110_0000)₂ 값으로부터 비교기 출력값은 Φ5과 Φ6 사이에서 상승값으로 변환됨을 알 수 있고, 이는 대략 하나의 클럭 사이클의 50% 정도의 값으로 계산된다.

표 1은 레지스터 P[9:1]에 저장된 값의 의미를 보여준다. 표 1의 첫 번째 열(column)은 비교기 출력값의 상승 에지 타이밍을 표시하고, 두 번째 열은 레지스터 P[9:1]에 저장된 값을 나타낸다. 세번째 열은 한 사이클을 기준 단위로 할 경우 레지스터 P[9:1]가 의미하는 값을 %로 표시한 것이다.

3. 본 발명에 따른 펄스폭 측정 방법을 이용한 정전 터치 스위치

도 7은 본 발명에 따른 펄스폭 측정 방법을 적용한 정전 터치 스위치의 회로도이다. 도 7에 제시된 정전 터치 스위치는 측정하고자 하는 두 개의 정전용량과 두 정전용량 사이의 저항을 이용하여, 두 정전용량과 저항에 따른 지연비를 측정하는 방식을 이용하여 저항과 클럭 주파수 변동에 따른 문제를 해결할 수 있는 정전용량 터치 스위치 회로에 관한 것이다. 도 7에 제시된 정전 터치 스위치는 이론적으로 클럭 주파수와 저항값에 영향을 받지 않는다. 또한 대칭적인 구조를 가짐으로 인해 온도 변화에 따른 영향을 줄일 수 있다. 금속판과 손가락 사이에 유기된 캐패시턴스는 C_s0 및 C_s1으로 표시하였다. 여기서 기생 캐패시턴스 C₀ 및 C₁은 각각 C_s0 및 C_s1에 평행한 것으로 간주하였다(도 7에는 미도시함).

도 7에 제시된 정전용량 터치 스위치는 터치시 정전용량이 변하는 제1커패시터(C_s0) 및 제2커패시터(C_s1)와, 제1커패시터(C_s0)와 제2커패시터(C_s1) 사이에 직렬 연결되는 저항(R)과, 제1커패시터(C_s0)와 저항(R) 사이의 노드에 연결되어 제1커패시터(C_s0)의 방전과 제2커패시터(C_s1)의 충전을 수행하는 제1충방전부와, 제2커패시터(C_s1)와 저항(R) 사이의 노드에 연결되어 제2커패시터(C_s1)의 방전과 제1커패시터(C_s0)의 충전을 수행하는 제2충방전부와, 제1커패시터(C_s0)에 충전되는 전압(제1충전전압, V_THL)이 제1기준전압(VTHL)에 도달하는 경우 High 신호를 출력하는 제1비교기(CMPL)와, 제2커패시터(C_s1)에 충전되는 전압(제2충전전압, V_THR)이 제2기준전압(V_THR)에 도달하는 경우 High 신호를 출력하는 제2비교기(CMPR)와, 제1비교기(CMPL)의 출력단과 연결되어 충전 시간을 카운터하는 제1멀티위상카운터회로(100L)와, 제2비교기(CMPR)의 출력단과 연결되어 충전 시간을 카운터하는 제2멀티위상카운터 회로(100R)로 구성된다. 제1멀티위상카운터회로(100L)와 제2멀티위상카운터회로(100R)은 도 5의 점선 사각형 내에 도시된 멀티위상카운터회로와 동일한 구성을 갖는다. 즉, 제1멀티위상카운터회로(100L)에는 각각 멀티 위상 클럭에 의해 동작하는 9개의 제1플립플롭 S[9:1]과 동일한 시스템 클럭에 의해 동작하는 하나의 제1레지스터 P[9:1]와, 제1카운터가 구비되며, 제2멀티위상카운터회로(100R)에는 각각 멀티 위상 클럭에 의해 동작하는 9개의 제2플립플롭 S[9:1]과 동일한 시스템 클럭에 의해 동작하는 하나의 제2레지스터 P[9:1]와, 제2카운터가 구비된다. 도 7에서 제1충방전회로는 제2전원( V _DDR )과 스위치( SW1 , SW2 ) 및 저항(R)으로 구성되며, 제2충방전회로는 제1전원( V _DDL )과 스위치( SW0 , SW3 ) 및 저항(R)으로 구성되는 회로를 의미하며, 저항(R)은 제1충방전회로 및 제2충방전회로의 소자로도 이용됨을 알 수 있다.

캐패시터 C_s0 및 저항 R에 의한 상승 시간 t_ro를 측정하기 위해, 스위치 SW1 및 SW2가 각각 캐패시터 C_s0를 방전 및 충전시키기 위해 사용하였고, 도 5에 설명한 바와 같이 상승 시간은 디지털 카운터 N_L과 레지스터 P_L을 이용하여 측정되었다. 디지털 카운터 N_L과 레지스터 P_L은 도 7의 왼쪽 편에 도시된 제1멀티위상카운터회로(100L)에 구비되는 디지털 카운터와 레지스터를 나타내며, 디지털 카운터 N_R과 레지스터 P_R은 도 7의 오른쪽 편에 도시된 제2멀티위상카운터회로(100R)에 구비되는 디지털 카운터와 레지스터를 나타낸다. 동일한 방식으로 캐패시터 C_s1 및 저항 R에 의한 상승 시간 t_r1를 측정하기 위해, 스위치 SW3 및 SW0가 각각 캐패시터 C_s1를 방전 및 충전시키기 위해 사용하였고, 도 5에 설명한 바와 같이 상승 시간은 디지털 카운터 N_R과 레지스터 P_R을 이용하여 측정되었다. t_r0 및 t_r1의 상승 시간은 각각 수학식 1 및 수학식 2로 나타난다. 수학식 1 및 수학식 2에서 근사값은 도 7 회로를 이용한 측정값을 나타낸다.

수학식 1 및 수학식 2에서 NZ(F) 함수는 F에 포함된 0의 개수를 카운터하는 함수이다. FuncH를 수학식 3과 같이 상승 시간 t_r1 및 t_r0의 비로 정의한다.

FuncH 값을 알면, 어느 손가락에 의해 금속판이 터치되었는지 결정할 수 있다. 여기서 수학식 1 및 2의 측정값을 이용하면 수학식 3은 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.

정전 터치 스위치는 본 발명에서 제안한 방법을 이용하여 상승 시간을 측정하고, 수학식 4를 이용하여 상승 시간비를 계산한다. 그런 후, 계산값을 수학식 3에 적용하여 어느 금속판이 터치 되었는지 결정할 수 있게 된다.

본 발명에서 제안하는 멀티 위상 신호를 이용한 펄스폭 측정 방법은 다양한 정전 용량 센서에 응용될 수 있다. 정전 용량 센서를 사용하는 전자기기의 예로는 정전 터치 스위치, 근접 감지기, 온도계, 터치 스크린, 유량 게이지, 및 가속도계를 들 수 있다.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확히 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.

100: 멀티위상카운터회로

Claims (11)

1. 소정의 듀레이션을 갖는 신호 A의 펄스폭을 측정하는 방법으로서,
   시스템 클럭을 사용하여 상기 펄스폭을 카운터하는 제 1단계와,
   상기 시스템 클럭을 입력으로 하고, 복수 개 인버터로 구성되는 링오실레이터를 이용하여 상기 시스템 클럭을 일정한 시간만큼 지연시킨 복수 개 세부 클럭을 생성하고, 상기 복수 개 세부 클럭의 상승 에지로 구성되는 멀티 위상 클럭 에지를 생성하는 제 2단계와,
   상기 멀티 위상 클럭 에지를 이용하여 상기 펄스폭의 종료 지점을 카운터하는 제 3단계 및,
   상기 제 1단계와 상기 제 3단계에 의해 구해진 카운터 결과를 이용하여 상기 신호 A의 펄스폭을 측정하는 펄스폭 측정 방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 링오실레이터는 2n+1{여기서 n은 자연수}개의 복수 개 인버터로 구성되는 것을 특징으로 하는 펄스폭 측정 방법.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 멀티 위상 클럭 에지는 상기 링오실레이터를 구성하는 인버터의 총 개수의 두 배인 것을 특징으로 하는 펄스폭 측정 방법.
   
4. 정전 용량을 저장하는 캐패시터와, 상기 캐패시터에 저장된 정전용량을 소정의 비교값(V_TH)과 비교하는 비교기를 구비하는 정전 용량 센서에 있어서,
   복수 개 인버터로 구성되며, 입력되는 시스템 클럭을 일정한 시간만큼 지연시켜 복수 개 세부 클럭을 생성하고, 상기 복수 개 세부 클럭의 상승 에지로 구성되는 멀티 위상 클럭 에지를 생성하는 링오실레이터와,
   상기 시스템 클럭을 이용하여 상기 비교기의 출력값이 변화되는 시점을 카운터하고, 상기 멀티 위상 클럭 에지를 이용하여 상기 비교기의 출력값이 변화되는 시점을 카운터하는 카운터를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전 용량 센서.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 비교기와 상기 카운터 사이에는
   상기 비교기의 출력값을 상기 멀티 위상 클럭 에지에 동기화되면서 상태 변환시키는 복수 개 플립플롭과,
   상기 복수 개 플립플롭의 출력값을 저장하는 레지스터가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 정전 용량 센서.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 레지스터는 상기 시스템 클럭에 의해 동작되는 것을 특징으로 하는 정전 용량 센서.
   
7. 상기 제 4항에 있어서,
   상기 복수 개 플립플롭 중에서 상기 시스템 클럭의 상승 에지와 동일한 위상에서 동작하는 상기 멀티 위상 클럭 에지에 의해 변화되는 플립플롭의 출력값(STOP)을 상기 레지스터의 인에이블 신호로 사용하는 것을 특징으로 하는 정전 용량 센서.
   
8. 제 4항에 있어서,
   상기 링오실레이터는 2n+1{여기서 n은 자연수}개의 복수 개 인버터로 구성되는 것을 특징으로 하는 정전 용량 센서.
   
9. 제 8항에 있어서,
   상기 링오실레이터를 구성하는 각각의 인버터의 출력단에는 하나의 인버터와 하나의 버퍼가 구비되는 것을 특징으로 하는 전전 용량 센서.
   
10. 정전 용량을 이용하여 터치 여부를 감지하는 정전용량 터치 스위치에 있어서,
    터치시 정전용량이 변하는 제1커패시터(C_s0) 및 제2커패시터(C_s1)와,
    제1커패시터(C_s0)와 제2커패시터(C_s1) 사이에 직렬 연결되는 저항(R)과,
    제1커패시터(C_s0)와 저항(R) 사이의 노드에 연결되어 제1커패시터(C_s0)의 방전과 제2커패시터(C_s1)의 충전을 수행하는 제1충방전부와,
    제2커패시터(C_s1)와 저항(R) 사이의 노드에 연결되어 제2커패시터(C_s1)의 방전과 제1커패시터(C_s0)의 충전을 수행하는 제2충방전부와,
    제1커패시터(C_s0)에 충전되는 전압(제1충전전압)이 제1기준전압(V_THL)에 도달하는 경우 High 신호를 출력하는 제1비교기(CMPL)와,
    제2커패시터(C_s1)에 충전되는 전압(제2충전전압)이 제2기준전압(V_THR)에 도달하는 경우 High 신호를 출력하는 제2비교기(CMPR)와,
    복수 개 인버터로 구성되며, 입력되는 시스템 클럭을 일정한 시간만큼 지연시켜 복수 개 세부 클럭을 생성하고, 상기 복수 개 세부 클럭의 상승 에지로 구성되는 멀티 위상 클럭 에지를 생성하는 링오실레이터와,
    상기 시스템 클럭과 상기 멀티 위상 클럭 에지를 이용하여 상기 제1비교기(CMPL)의 출력값이 High로 변하는 시점을 카운팅하는 제1카운터와,
    상기 시스템 클러과 상기 멀티 위상 클럭 에지를 이용하여 상기 제2비교기(CMPR)의 출력값이 High로 변하는 시점을 카운팅하는 제2카운터를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전 용량 터치 스위치.
    
11. 제 10항에 있어서,
    상기 제1비교기(CMPL)와 상기 제1카운터 사이에는
    상기 제1비교기(CMPL)의 출력값을 상기 멀티 위상 클럭 에지에 동기화되면서 상태를 변환시키는 복수 개 제1플립플롭과,
    상기 복수 개 제1플립플롭의 출력값을 저장하는 제1레지스터와,
    상기 제2비교기(CMPR)와 상기 제2카운터 사이에는
    상기 제2비교기(CMPR)의 출력값을 상기 멀티 위상 클럭 에지에 동기화되면서 상태를 변환시키는 복수 개 제2플립플롭과,
    상기 복수 개 제2플립플롭의 출력값을 저장하는 제2레지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전 용량 터치 스위치.

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