KR20160015093A - 프로그래머블 게인 증폭기 회로 및 이를 포함하는 터치 센서 컨트롤러 - Google Patents

프로그래머블 게인 증폭기 회로 및 이를 포함하는 터치 센서 컨트롤러 Download PDF

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KR20160015093A
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김기덕
박준철
박호진
이경훈
이민철
이진철
이충훈
최병주
최윤경
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Abstract

본 발명의 하나의 실시형태에 따른 PGA 회로(Programmable Gain Amplifier Circuit)는 제1 입력단과 제1 노드 사이에 연결되는 제1 입력 저항, 제2 입력단과 제2 노드 사이에 연결되는 제2 입력 저항, 상기 제1 노드와 제1 출력단 사이에 연결되는 제1 피드백 저항, 상기 제2 노드와 제2 출력단 사이에 연결되는 제2 피드백 저항, 제3 입력단과 상기 제1 노드 사이에 연결되는 제1 레퍼런스 저항, 제4 입력단과 상기 제2 노드 사이에 연결되는 제2 레퍼런스 저항, 그리고 상기 제1 및 제2 노드를 OP-AMP 입력단에 연결하고, 상기 제1 및 제2 출력단을 OP-AMP 출력단에 연결하는 OP-AMP를 포함하고, 상기 제1 및 제2 레퍼런스 저항 각각은 R-2R 사다리형 구조를 포함한다.

Description

프로그래머블 게인 증폭기 회로 및 이를 포함하는 터치 센서 컨트롤러{PROGRAMMABLE GAIN AMPLIFIER AND TOUCH SENSOR CONTROLLER HAVING THE SAME}
본 발명은 PGA(programmable gain amplifier) 회로에 관한 것으로, 오프셋을 제거하기 위한 사다리형 저항 회로를 포함하는 PGA 회로 및 이를 포함하는 터치 센서 컨트롤러에 관한 것이다.
셀룰러-폰(celluar-phone)으로 통화하는 경우, 사용자는 키패드를 눌러서 번호를 입력할 수 있다. 그러나 오늘날 통화를 하기 위해서 키패드 버튼을 누르는 것을 보기 어렵다. 우리 주변에는 인간과 기계간의 소통이 직관적이고 정교해지면서 이미 터치 스크린(touch screen) 기술이 셀룰러-폰, 태블릿, PC 등과 같은 주변기기에 접목되다. 이 기술은 의료, 자동차, 스마트 가전 등으로 확장되고 있다.
터치 스크린은 입력신호 감지 방법에 따라 크게 스크린(screen) 표면에 가해지는 압력에 반응하여 신호를 감지하는 저항 기반의 감압식과 스크린 표면에 전하를 충전하고 접촉 시 전하가 상실되는 정도로 신호를 감지하는 캐패시터(capacitor) 기반의 정전식으로 분류될 수 있다. 최근에는 고해상도와 감도가 좋은 정전식이 널리 사용되고 있다.
본 발명의 목적은 적은 면적으로 구현할 수 있는 PGA(programmable gain amplifier) 회로를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 PGA 회로를 포함하는 터치 센서 컨트롤러(touch sensor controller)를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 PGA 회로(Programmable Gain Amplifier circuit)는 제1 입력단과 제1 노드 사이에 연결되는 제1 입력 저항, 제2 입력단과 제2 노드 사이에 연결되는 제2 입력 저항, 상기 제1 노드와 제1 출력단 사이에 연결되는 제1 피드백 저항, 상기 제2 노드와 제2 출력단 사이에 연결되는 제2 피드백 저항, 제3 입력단과 상기 제1 노드 사이에 연결되는 제1 레퍼런스 저항, 제4 입력단과 상기 제2 노드 사이에 연결되는 제2 레퍼런스 저항 그리고 상기 제1 및 제2 노드를 OP-AMP 입력단에 연결하고, 상기 제1 및 제2 출력단을 OP-AMP 출력단에 연결하는 OP-AMP를 포함하고, 상기 제1 및 제2 레퍼런스 저항 각각은 R-2R 사다리형 구조를 포함한다.
하나의 실시 예에 있어서, 상기 제1 및 제2 입력 저항은 동일한 저항값을 가진다.
하나의 실시 예에 있어서, 입력 포지티브 전압은 상기 제1 입력단에 인가되고, 입력 네가티브 전압은 상기 제2 입력단에 인가되고, 상기 입력 포지티브 전압과 상기 입력 네가티브 전압의 차는 입력 전압이다.
하나의 실시 예에 있어서, 상기 제1 및 제2 레퍼런스 저항 각각은 동일한 저항값을 가지며, 상기 제1 및 제2 레퍼런스 저항 각각은 가변 저항을 포함한다.
하나의 실시 예에 있어서, 상기 제3 입력단에는 레퍼런스 포지티브 전압이 인가되고, 상기 제4 입력단에는 레퍼런스 네가티브 전압이 인가되며, 상기 레퍼런스 포지티브 전압과 상기 레퍼런스 네가티브 전압의 차는 레퍼런스 전압이다.
하나의 실시 예에 있어서, 상기 입력 포지티브 전압은 오프셋을 포함하고, 상기 PGA는 상기 오프셋을 제거하기 위하여 상기 제1 및 제2 레퍼런스 저항의 저항값을 조절한다.
하나의 실시 예에 있어서, 상기 제1 및 제2 피드백 저항 각각은 동일한 저항값을 가지며, 상기 제1 및 제2 피드백 저항 각각은 가변 저항을 포함한다.
하나의 실시 예에 있어서, 상기 제1 출력단은 출력 포지티브 전압을 출력하고, 상기 제2 출력단은 출력 네가티브 전압을 출력하며, 상기 출력 포지티브 전압과 상기 출력 네가티브 전압의 차는 출력 전압이다.
본 발명의 다른 하나의 실시형태에 따른 PGA 회로는 제1 입력단과 제1 노드 사이에 연결되는 제1 입력 저항, 제2 입력단과 제2 노드 사이에 연결되는 제2 입력 저항, 상기 제1 노드와 제1 출력단 사이에 연결되는 제1 피드백 저항, 상기 제2 노드와 제2 출력단 사이에 연결되는 제2 피드백 저항, 제1 스위치와 상기 제1 노드 사이에 연결되는 제1 레퍼런스 저항, 제2 스위치와 상기 제2 노드 사이에 연결되는 제2 레퍼런스 저항 그리고 상기 제1 및 제2 노드를 OP-AMP 입력단에 연결하고, 상기 제1 및 제2 출력단을 OP-AMP 출력단에 연결하는 OP-AMP를 포함하고, 상기 제1 및 제2 스위치 각각은 레퍼런스 포지티브 전압과 레퍼런스 네가티브 전압 중 어느 하나를 선택하고, 상기 제1 및 제2 레퍼런스 저항 각각은 R-2R 사다리형 구조를 포함한다.
하나의 실시 예에 있어서, 상기 제1 및 제2 입력 저항은 동일한 저항값을 가진다.
하나의 실시 예에 있어서, 입력 포지티브 전압은 상기 제1 입력단에 인가되고, 입력 네가티브 전압은 상기 제2 입력단에 인가되고, 상기 입력 포지티브 전압과 상기 입력 네가티브 전압의 차는 입력 전압이다.
하나의 실시 예에 있어서, 상기 제1 및 제2 레퍼런스 저항 각각은 동일한 저항값을 가지며, 상기 제1 및 제2 레퍼런스 저항 각각은 가변 저항을 포함한다.
하나의 실시 예에 있어서, 상기 제1 스위치가 상기 레퍼런스 포지티브 전압을 선택하면, 상기 제2 스위치는 상기 레퍼런스 네가티브 전압을 선택하고, 상기 제1 스위치가 상기 레퍼런스 네가티브 전압을 선택하면, 상기 제2 스위치는 상기 레퍼런스 포지티브 전압을 선택하고, 상기 레퍼런스 포지티브 전압과 상기 레퍼런스 네가티브 전압의 차는 레퍼런스 전압이다.
하나의 실시 예에 있어서, 상기 입력 포지티브 전압은 오프셋을 포함하고, 상기 PGA는 상기 오프셋을 제거하기 위하여 상기 제1 및 제2 레퍼런스 저항의 저항값을 조절한다.
하나의 실시 예에 있어서, 상기 제1 및 제2 피드백 저항 각각은 동일한 저항값을 가지며, 상기 제1 및 제2 피드백 저항 각각은 가변 저항을 포함하고, 상기 제1 출력단은 출력 포지티브 전압을 출력하고, 상기 제2 출력단은 출력 네가티브 전압을 출력하며, 상기 출력 포지티브 전압과 상기 출력 네가티브 전압의 차는 출력 전압이다.
본 발명의 또 다른 하나의 실시형태에 따른 터치 센서 컨트롤러(touch sensor controller)는 터치 패드로부터 수신된 터치 입력에 따른 캐패시턴스 변화량을 증폭하여 일정한 주파수 대역의 신호를 생성하는 챠지 증폭기(charge amplifier), 상기 일정한 주파수대역의 신호를 DC 신호로 변환하는 디모듈레이터(demodulator), 상기 DC 신호로부터 고주파 노이즈를 제거하는 로패스 필터(low-pass filter) 및 상기 DC 신호를 증폭하는 PGA 회로를 포함하고, 상기 PGA 회로는 제1 입력단과 제1 노드 사이에 연결되는 제1 입력 저항, 제2 입력단과 제2 노드 사이에 연결되는 제2 입력 저항, 상기 제1 노드와 제1 출력단 사이에 연결되는 제1 피드백 저항, 상기 제2 노드와 제2 출력단 사이에 연결되는 제2 피드백 저항, 제3 입력단과 상기 제1 노드 사이에 연결되는 제1 레퍼런스 저항, 제4 입력단과 상기 제2 노드 사이에 연결되는 제2 레퍼런스 저항, 상기 제1 및 제2 노드를 OP-AMP 입력단에 연결하고, 상기 제1 및 제2 출력단을 OP-AMP 출력단에 연결하는 OP-AMP를 포함하고, 상기 제1 및 제2 레퍼런스 저항 각각은 R-2R 사다리형 구조를 포함한다.
하나의 실시 예에 있어서, 상기 제1 및 제2 입력 저항은 동일한 저항값을 가진다.
하나의 실시 예에 있어서, 입력 포지티브 전압은 상기 제1 입력단에 인가되고, 입력 네가티브 전압은 상기 제2 입력단에 인가되고, 상기 입력 포지티브 전압과 상기 입력 네가티브 전압의 차는 입력 전압이다.
하나의 실시 예에 있어서, 상기 제1 및 제2 레퍼런스 저항 각각은 동일한 저항값을 가지며, 상기 제1 및 제2 레퍼런스 저항 각각은 가변 저항을 포함한다.
하나의 실시 예에 있어서, 상기 제3 입력단에는 레퍼런스 포지티브 전압이 인가되고, 상기 제4 입력단에는 레퍼런스 네가티브 전압이 인가되며, 상기 레퍼런스 포지티브 전압과 상기 레퍼런스 네가티브 전압의 차는 레퍼런스 전압이고, 상기 입력 포지티브 전압은 오프셋을 포함하고, 상기 PGA는 상기 오프셋을 제거하기 위하여 상기 제1 및 제2 레퍼런스 저항의 저항값을 조절한다.
본 발명의 실시 예에 따른 PGA 회로는 종래 기술과 비교하여 적은 면적으로 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 센서 컨트롤러를 도시한 블록도이다;
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 PGA 회로의 입력과 출력을 도시한 그래프이다;
도 3은 종래 기술에 따른 제1 PGA 회로를 도시한 회로도이다;
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 PGA 회로를 도시한 회로도이다;
도 5는 도 4에 도시된 제1 또는 제2 레퍼런스 저항을 R-2R 사다리형 구조로 구현한 회로도이다;
도 6는 도 4에 도시된 제1 또는 제2 레퍼런스 저항을 병렬 구조로 구현한 회로도이다;
도 7는 도 4에 도시된 제1 또는 제2 레퍼런스 저항을 직렬 구조로 구현한 회로도이다;
도 8는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 PGA 회로를 도시한 회로도이다;
도 9는 도 1에 도시된 터치 센서 컨트롤러를 포함하는 컴퓨터 시스템(310)의 일 실시 예를 나타낸다;
도 10은 도 1에 도시된 터치 센서 컨트롤러를 포함하는 컴퓨터 시스템(520)의 다른 실시 예를 나타낸다;
도 11는 도 1에 도시된 터치 센서 컨트롤러를 포함하는 컴퓨터 시스템(530)의 또 다른 실시 예를 나타낸다;
도 12은 도 1에 도시된 터치 센서 컨트롤러를 포함하는 디지털 카메라 장치(300)을 도시한다;
도 13a 및 도 13b는 도 1에 도시된 터치 센서 컨트롤러를 포함하는 웨어러블 장치를 도시한다; 그리고
도 14는 도 1에 도시된 터치 센서 컨트롤러를 포함하는 웨어러블 장치를 도시한다;
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 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.
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 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 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 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 개시된 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 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
한편, 어떤 실시 예가 달리 구현 가능한 경우에 특정 블록 내에 명기된 기능 또는 동작이 순서도에 명기된 순서와 다르게 일어날 수도 있다. 예를 들어, 연속하는 두 블록이 실제로는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 관련된 기능 또는 동작에 따라서는 상기 블록들이 거꾸로 수행될 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 센서 컨트롤러를 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 센서 컨트롤러 (touch sensor controller; 1)는 터치 패널(2)로부터 터치 입력을 수신하고, 디지털 입력 신호를 생성할 수 있다. 이를 위하여, 터치 센서 컨트롤러(1)는 터치 AFE(touch analog front-end; 3)와 ADC(analog-to-digital converter; 4)을 포함할 수 있다.
터치 AFE(3)는 터치 패널(2)로부터 터치 신호를 수신하고, 이를 처리하여 ADC(4)로 전송할 수 있다. 이를 구현하기 위하여, AFE(3)는 챠지 증폭기(charge amplifier; 5), 디모듈레이터(demodulator; 6), 로패스 필터(low-pass filter; 7), 그리고 PGA 회로(programmable gain amplifier circuit; 8)를 포함할 수 있다.
터치 패널(2)은 터치 입력을 캐패시턴스 변화량으로 변환할 수 있다.챠지 증폭기(5)는 터치 패널(2)로부터 수신된 캐패시턴스 변화량을 증폭할 수 있다. 즉, 챠지 증폭기(5)는 일정한 주파수 대역의 신호를 생성할 수 있다. 디모듈레이터(6)는 일정한 주파수대역의 신호를 DC 신호로 변환할 수 있다. 로패스 필터(7)는 상기 DC 신호로부터 고주파 노이즈를 제거할 수 있다. PGA 회로(8)는 터치 감도를 증가시키기 위하여 상기 DC 신호를 최대로 증폭시킬 수 있다. 예를 들면, PGA 회로(8)는 ADC(9)의 입력 신호 범위까지 증폭할 수 있다.
ADC(4)는 PGA(8)에서 처리한 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. ADC(4)는 상기 디지털 신호를 DSP(9)로 전송할 수 있다. DSP(9)는 상기 디지털 신호를 처리할 수 있다. 또한, DSP(9)는 상기 디지털 신호를 바탕으로 PGA 회로(8)를 제어할 수 있다. 예를 들면, DSP(9)는 PGA 회로(8)가 오프셋(offset)을 제거하도록 제어할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 PGA 회로(8)는 도 4에서 상세히 설명될 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 PGA 회로의 입력과 출력을 도시한 그래프이다.
도 1 및 도 2a를 참조하면, 디모듈레이터(6)는 터치 신호를 DC 신호로 변환한다. 이 때, 상기 변환된 DC 신호는 오프셋을 포함한다. 이로 인하여, PGA 회로(8)가 상기 DC 신호를 증폭할 때, 오프셋 성분도 함께 증폭된다. 따라서, 오프셋 성분은 PGA 회로(8)가 상기 DC 신호를 ADC(9)의 입력 신호 범위만큼 증폭하는데 제한이 될 수 있다.
예를 들면, PGA 회로(8)는 상기 DC 신호를 이득(G)만큼 증폭할 수 있다. 그러나, 상기 DC 신호에 오프셋 성분이 포함되기에, PGA 회로(8)는 상기 DC 신호를 ADC(9)의 입력 신호 범위만큼 증폭시킬 수 없다.
터치 입력 신호가 작을수록 오프셋의 비중은 증가될 수 있다. 즉, PGA 회로(8)의 입력 신호가 오프셋보다 작으면, 상대적으로 오프셋 전압이 더 많이 증폭될 수 있다. 따라서, PGA 회로(114)의 출력에서 오프셋 전압의 비중이 더 높아질 수 있다.
도 1 및 도 2b를 참조하면, PGA 회로(8)의 입력 신호가 오프셋보다 크면, 상대적으로 오프셋 전압이 더 적게 증폭될 수 있다. 따라서, PGA 회로(8)의 출력에서 오프셋 전압의 비중이 더 낮아질 수 있다.
도 3은 종래 기술에 따른 제1 PGA 회로를 도시한 회로도이다.
도 3을 참조하면, 종래 기술에 따른 PGA 회로(10)는 오프셋을 제거할 수 없다. 종래 기술에 따른 PGA 회로(10)는 제1 및 제2 입력 저항(11-12), 제1 및 제2 피드백 저항(13-14) 그리고 OP-AMP(operational amplifier; 15)를 포함할 수 있다.
제1 입력 저항(11)은 제1 입력단(IN1)과 제1 노드(T1) 사이에 연결된다. 제2 입력 저항(12)은 제2 입력단(IN2)과 제2 노드(T2) 사이에 연결된다. 하나의 실시 예에 있어서, 제1 및 제2 입력 저항(11-12)은 동일한 저항값을 가질 수 있다. 또한, 제1 및 제2 입력 저항(11-12) 각각의 저항값은 R1을 가질 수 있다.
또한, 입력 포지티브 전압(VIP)은 오프셋(16)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 오프셋(16)의 전압은 VOS로 정의될 수 있다.
입력 포지티브 전압(VIP)은 제1 입력단(IN1)에 인가된다. 그리고 입력 네가티브 전압(VIN)은 제2 입력단(IN2)에 인가된다. 입력 전압(Vin)은 입력 포지티브 전압(VIP)와 입력 네가티브 전압(VIN)의 전압차로 정의될 수 있다.
제1 피드백 저항(13)은 제1 노드(T1)와 제1 출력단(OUT1) 사이에 연결된다. 그리고 제2 피드백 저항(14)은 제2 노드(T2)와 제2 출력단(OUT2) 사이에 연결된다. 하나의 실시 예에 있어서, 제1 및 제2 피드백 저항(13-14)은 동일한 저항값을 가질 수 있다. 또한, 제1 및 제2 피드백 저항(13-14)은 가변 저항일 수 있다. 또한, 제1 및 제2 피드백 저항(13-14) 각각의 저항값은 R2를 가질 수 있다.
OP-AMP(15) 입력단은 제1 및 제2 노드(N1-N2)에 연결되고, OP-AMP(15) 출력단은 제1 및 제2 출력단(OUT1-OUT2)에 연결된다.
제1 출력단(OUT1)의 전압은 출력 포지티브 전압(OUTP)으로 설정되고, 제2 출력단(OUT2)의 전압은 출력 네가티브 전압(OUTN)으로 설정되면, 종래 기술에 따른 PGA 회로(10)의 출력 전압(Vout)은 수학식 1로 정의될 수 있다.
Figure pat00001
이상적으로, 종래 기술에 따른 PGA 회로(10)의 출력 전압(Vout)은
Figure pat00002
으로 정의될 수 있다. 그러나, 종래 기술에 따른 PGA 회로(10)가 오프셋(16)의 영향을 받는 경우, 오프셋(16)의 영향은
Figure pat00003
으로 정의될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 PGA 회로를 도시한 회로도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 PGA 회로(100)는 오프셋을 제거할 수 있다. 하나의 실시 예에 있어서, 본 발명의 실시 예에 따른 PGA 회로(100)는 도 1에 도시된 PGA 회로(8)를 포함할 수 있다.
PGA 회로(100)는 제1 및 제2 입력 저항(101-102), 제1 및 제2 피드백 저항(103-104), 제1 및 제2 레퍼런스 저항(105-106) 그리고 OP-AMP(150)를 포함할 수 있다.
제1 입력 저항(101)은 제1 입력단(IN1)과 제1 노드(T1) 사이에 연결된다. 제2 입력 저항(102)은 제2 입력단(IN2)과 제2 노드(T2) 사이에 연결된다. 하나의 실시 예에 있어서, 제1 및 제2 입력 저항(101-102)은 동일한 저항값을 가질 수 있다. 또한, 제1 및 제2 입력 저항(101-102) 각각의 저항값은 R1을 가질 수 있다.
또한, 입력 포지티브 전압(VIP)은 오프셋(160)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 오프셋(160)의 전압은 VOS로 정의될 수 있다.
입력 포지티브 전압(VIP)은 제1 입력단(IN1)에 인가된다. 그리고 입력 네가티브 전압(VIN)은 제2 입력단(IN2)에 인가된다. 입력 전압(Vin)은 입력 포지티브 전압(VIP)와 입력 네가티브 전압(VIN)의 전압차이다.
제1 피드백 저항(103)은 제1 노드(T1)와 제1 출력단(OUT1) 사이에 연결된다. 그리고 제2 피드백 저항(104)은 제2 노드(T2)와 제2 출력단(OUT2) 사이에 연결된다. 하나의 실시 예에 있어서, 제1 및 제2 피드백 저항(103-104)은 동일한 저항값을 가질 수 있다. 또한, 제1 및 제2 피드백 저항(103-104)은 가변 저항일 수 있다. 또한, 제1 및 제2 피드백 저항(103-104) 각각의 저항값은 R2를 가질 수 있다.
제1 레퍼런스 저항(105)은 제3 입력단(IN3)과 제1 노드(T1) 사이에 연결된다. 제2 레퍼런스 저항(106)은 제4 입력단(IN4)과 제2 노드(T2) 사이에 연결된다. 하나의 실시 예에 있어서, 제1 및 제2 레퍼런스 저항(105-106)은 동일한 저항값을 가질 수 있다. 제1 및 제2 레퍼런스 저항(105-106)은 가변 저항일 수 있다. 또한, 제1 및 제2 레퍼런스 저항(105-106) 각각의 저항값은 R3을 가질 수 있다. 제1 및 제2 레퍼런스 저항(105-106) 각각의 구조는 도 5 내지 도 7을 통하여 상세히 설명될 것이다.
레퍼런스 포지티브 전압(VP)은 제3 입력단(IN3)에 인가된다. 그리고 레퍼런스 네가티브 전압(VN)은 제4 입력단(IN4)에 인가된다. 기준 전압(VREF)은 레퍼런스 포지티브 전압(VP)과 레퍼런스 네가티브 전압(VN)의 전압차이다.
OP-AMP(150) 입력단은 제1 및 제2 노드(N1-N2)에 연결되고, OP-AMP(150) 출력단은 제1 및 제2 출력단(OUT1-OUT2)에 연결된다.
제1 출력단(OUT1)의 전압은 출력 포지티브 전압(OUTP)이다. 그리고 제2 출력단(OUT2)의 전압은 출력 네가티브 전압(OUTN)이다. 출력 전압(Vout)은 출력 포지티브 전압(OUTP)와 출력 네가티브 전압(OUTN)의 전압차이다.
본 발명의 실시 예에 따른 PGA 회로(100)의 출력 전압(Vout)은 수학식 2로 정의될 수 있다.
Figure pat00004
PGA 회로(100)가 오프셋(160)의 영향을 받는 경우, 오프셋(160)의 영향은
Figure pat00005
으로 정의될 수 있다. 만약 수학식 3이 성립하면, 오프셋(160)의 영향은 제거될 수 있다.
Figure pat00006
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 PGA 회로(100)은 오프셋(160)의 영향을 제거할 수 있다. 수학식 4는 PGA 회로(100)의 이상적인 출력 전압을 나타낸다.
Figure pat00007
도 5는 도 4에 도시된 제1 레퍼런스 저항을 R-2R 사다리형 구조로 구현한 회로도이다.
도 1, 도 4 및 도 5를 참조하면, 레퍼런스 포지티브 전압(VP)은 제3 입력단(IN3)에 인가된다. 이로 인하여, 전류는 제1 레퍼런스 저항(105)을 거쳐 제1 노드(T1)로 흐른다.
마찬가지로, 레퍼런스 네가티브 전압(VN)은 제4 입력단(IN4)에 인가된다. 이로 인하여, 전류는 제2 레퍼런스 저항(106)을 거쳐 제2 노드(T2)로 흐른다.
제1 또는 제2 레퍼런스 저항(105-106) 각각은 동일한 저항값을 가지며, 동일한 구조를 포함할 수 있다. 하나의 실시 예에 있어서, 제1 또는 제2 레퍼런스 저항(105-106) 각각은 R-2R 사다리 저항 구조를 포함할 수 있다.
예를 들면, 제2 레퍼런스 저항(106)은 저항값을 가변하기 위하여 복수의 저항들 및 상기 저항들을 연결하기 위한 제1 내지 제n 스위치(S1-Sn)을 포함할 수 있다.
DSP(9)는 제1 내지 제n 스위치(S1-Sn)을 제어할 수 있다. 예를 들면, DSP(9)가 제1 내지 제n 스위치(S1-Sn) 중 적어도 하나를 활성화시킬 수 있다. 이 경우, 제2 레퍼런스 저항(106) 의 저항값은 가변될 수 있다. 하나의 실시 예에 있어서, 제2 레퍼런스 저항(106)의 저항값은 선형적으로 증가될 수 있다.
상기 전류는 R-2R 저항열을 한번 지날 때마다 절반으로 줄어든다. 상기 전류는 제1 내지 제n 스위치(S1-Sn) 각각의 활성화에 따라 2R 값의 저항을 통해서 제2 노드(T2)로 흐르게 된다. 이 때, 제2 레퍼런스 저항(106)에서 제n 노드(Nn)의 전압은 R-2R 저항열을 한번 지날 때마다 절반이 된다.
예를 들면, 제1 노드(N1)의 전압은 제2 노드(N2)의 전압의 2배가 된다. 마찬가지로, 제2 노드(N2)의 전압은 제3 노드(N3)의 전압의 2배가 된다.
이러한 특성을 이용하여 제2 레퍼런스 저항(106)은 선형적(linear)으로 증가되거나 감소될 수 있다. 따라서, PGA(100)는 오프셋을 선형적으로 제거할 수 있다.
레퍼런스 전압(VREF)은 수학식 5에 따라 정의될 수 있다.
Figure pat00008
제2 레퍼런스 저항(106)은 저항값 R을 가지는 단위 저항을 (3n-1)개 포함할 수 있다. 예를 들면, n = 10 (즉, 10비트의 해상도)이면, 제1 또는 제2 레퍼런스 저항(105-106) 각각은 저항값 R을 가지는 단위 저항을 29개로 구성될 수 있다.
도 6는 도 4에 도시된 제2 레퍼런스 저항을 병렬 구조로 구현한 회로도이다.
도 4 및 도 6를 참조하면, 제2 레퍼런스 저항(106')은 병렬 저항 구조를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제2 레퍼런스 저항(106')은 저항값을 가변하기 위하여 복수의 저항들 및 상기 저항들을 연결하기 위한 제1 내지 제n 스위치(S1-Sn)을 포함할 수 있다.
DSP(9)는 제1 내지 제n 스위치(S1-Sn)을 제어할 수 있다. 예를 들면, DSP(9)가 제1 내지 제n 스위치(S1-Sn) 중 적어도 하나를 활성화시킬 수 있다. 이 경우, 제2 레퍼런스 저항(106') 의 저항값은 가변될 수 있다. 하나의 실시 예에 있어서, 제2 레퍼런스 저항(106')의 저항값은 선형적으로 증가될 수 있다.
하나의 실시 예에 있어서, 제1 또는 제2 레퍼런스 저항(105-106) 각각은 저항값 R을 가지는 단위 저항을 2n-1개 포함할 수 있다. 예를 들면, n = 10 이면, 제1 또는 제2 레퍼런스 저항(105-106) 각각은 저항값 R을 가지는 단위 저항을 1023개로 구성될 수 있다.
도 7는 도 4에 도시된 제2 레퍼런스 저항을 직렬 구조로 구현한 회로도이다.
도 4 및 도 7를 참조하면, 제2 레퍼런스 저항(106'')은 직렬 저항 구조를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제2 레퍼런스 저항(106'')은 저항값을 가변하기 위하여 복수의 저항들 및 상기 저항들을 연결하기 위한 제1 내지 제n 스위치(S1-Sn)을 포함할 수 있다.
DSP(9)는 제1 내지 제n 스위치(S1-Sn)을 제어할 수 있다. 예를 들면, DSP(9)가 제1 내지 제n 스위치(S1-Sn) 중 적어도 하나를 활성화시킬 수 있다. 이 경우, 제2 레퍼런스 저항(106'') 의 저항값은 가변될 수 있다.
예를 들면, 제1 내지 제n 스위치(S1-Sn)의 활성화에 응답하여 제2 레퍼런스 저항(106'') 의 저항값은 선형적으로 증가되지 않고, 기하급수적으로 증가될 수 있다.
하나의 실시 예에 있어서, 제2 레퍼런스 저항(106'') 각각은 저항값 R을 가지는 단위 저항을 2n-1개 포함할 수 있다. 예를 들면, n = 10 이면, 제2 레퍼런스 저항(106'') 각각은 저항값 R을 가지는 단위 저항을 1023개로 구성될 수 있다. 제2 레퍼런스 저항(106'')의 저항값 R3은 수학식 6에 따라 정의될 수 있다.
Figure pat00009
도 8는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 PGA 회로를 도시한 회로도이다.
도 8를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 PGA 회로(200)는 오프셋을 제거할 수 있다. 하나의 실시 예에 있어서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 PGA 회로(200)는 도 1에 도시된 PGA 회로(8)를 포함할 수 있다.
PGA 회로(200)는 제1 및 제2 입력 저항(201-202), 제1 및 제2 피드백 저항(203-204), 제1 및 제2 레퍼런스 저항(205-206), 제1 및 제2 스위치(207-208) 그리고 OP-AMP(250)를 포함할 수 있다.
제1 입력 저항(201)은 제1 입력단(IN1)과 제1 노드(T1) 사이에 연결된다. 제2 입력 저항(202)은 제2 입력단(IN2)과 제2 노드(T2) 사이에 연결된다. 하나의 실시 예에 있어서, 제1 및 제2 입력 저항(201-202)은 동일한 저항값을 가질 수 있다. 또한, 제1 및 제2 입력 저항(201-202) 각각의 저항값은 R1을 가질 수 있다.
또한, 입력 포지티브 전압(VIP)은 오프셋(260)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 오프셋(260)의 전압은 VOS로 정의될 수 있다.
입력 포지티브 전압(VIP)은 제1 입력단(IN1)에 인가된다. 그리고 입력 네가티브 전압(VIN)은 제2 입력단(IN2)에 인가된다.
제1 피드백 저항(203)은 제1 노드(T1)와 제1 출력단(OUT1) 사이에 연결된다. 그리고 제2 피드백 저항(204)은 제2 노드(T2)와 제2 출력단(OUT2) 사이에 연결된다. 하나의 실시 예에 있어서, 제1 및 제2 피드백 저항(203-204)은 동일한 저항값을 가질 수 있다. 또한, 제1 및 제2 피드백 저항(203-204)은 가변 저항일 수 있다. 또한, 제1 및 제2 피드백 저항(203-204) 각각의 저항값은 R2를 가질 수 있다.
제1 레퍼런스 저항(205)은 제1 스위치(207)과 제1 노드(T1) 사이에 연결된다. 제2 레퍼런스 저항(206)은 제2 스위치(208)과 제2 노드(T2) 사이에 연결된다. 하나의 실시 예에 있어서, 제1 및 제2 레퍼런스 저항(205-206)은 동일한 저항값을 가질 수 있다. 제1 및 제2 레퍼런스 저항(205-206)은 가변 저항일 수 있다. 또한, 제1 및 제2 레퍼런스 저항(205-206) 각각의 저항값은 R3을 가질 수 있다.
레퍼런스 포지티브 전압(VP)은 제3 입력단(IN3)에 인가된다. 그리고 레퍼런스 네가티브 전압(VN)은 제4 입력단(IN4)에 인가된다.
제1 스위치(207)는 레퍼런스 포지티브 전압(VP)과 레퍼런스 네가티브 전압(VN)을 선택할 수 있다. 마찬가지로, 제2 스위치(208)는 레퍼런스 포지티브 전압(VP)과 레퍼런스 네가티브 전압(VN)을 선택할 수 있다. OP-AMP(250)의 입력은 제1 및 제2 노드(N1-N2)에 연결되고, OP-AMP(250)의 출력은 제1 및 제2 출력단(OUT1-OUT2)에 연결된다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 PGA 회로(200)는 오프셋을 제거하기 위한 기준전압을 제1 및 제2 스위치(207-208)에 따라 레퍼런스 포지티브 전압(VP)과 레퍼런스 네가티브 전압(VN) 또는 레퍼런스 네가티브 전압(VN)과 레퍼런스 포지티브 전압(VP)으로 선택할 수 있다.
이로 인하여, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 PGA 회로(200)는 오프셋의 제거 범위를 도 4에 도시된 PGA(100)보다 2배 더 증가시킬 수 있다.
도 9는 도 1에 도시된 터치 센서 컨트롤러를 포함하는 컴퓨터 시스템(310)의 일 실시 예를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 컴퓨터 시스템(310)은 메모리 장치(311), 메모리 장치(311)을 제어하는 메모리 컨트롤러를 포함하는 애플리케이션 프로세서(312), 무선 송수신기(313), 안테나(314), 디스플레이 장치(315), 터치 패드(316), 및 터치 센서 컨트롤러(317)를 포함한다.
무선 송수신기(313)는 안테나(314)를 통하여 무선 신호를 주거나 받을 수 있다. 예컨대, 무선 송수신기(313)는 안테나(314)를 통하여 수신된 무선 신호를 애플리케이션 프로세서(312)에서 처리될 수 있는 신호로 변경할 수 있다.
따라서, 애플리케이션 프로세서(312)는 무선 송수신기(313)로부터 출력된 신호를 처리하고 처리된 신호를 디스플레이 장치(315)로 전송할 수 있다. 또한, 무선 송수신기(313)는 애플리케이션 프로세서(312)으로부터 출력된 신호를 무선 신호로 변경하고 변경된 무선 신호를 안테나(314)를 통하여 외부 장치로 출력할 수 있다.
터치 패드(316)는 사용자(user)로부터 터치 신호를 수신할 수 있다. 터치 패드(316)는 상기 터치 신호를 캐패시턴스 변화량으로 변환한다. 터치 패드(316)은 상기 캐패시턴스 변화량에 관한 정보를 터치 센서 컨트롤러(317)로 전송한다. 터치 센서 컨트롤러(317)는 상기 캐패시턴스 변화량에 관한 정보를 좌표 정보를 변환한다. 터치 센서 컨트롤러(317)는 상기 좌표 정보를 애플리케이션 프로세서(312)로 전송한다. 하나의 실시 예에 있어서, 터치 센서 컨트롤러(317)는 도 1에 도시된 터치 센서 컨트롤러(1)를 포함할 수 있다.
도 10은 도 1에 도시된 터치 센서 컨트롤러를 포함하는 컴퓨터 시스템(520)의 다른 실시 예를 나타낸다.
도 10을 참조하면, 컴퓨터 시스템(320)은 PC(personal computer), 네트워크 서버(Network Server), 태블릿(tablet) PC(personal computer), 넷-북(net-book), e-리더(e-reader), PDA (personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 또는 MP4 플레이어로 구현될 수 있다.
컴퓨터 시스템(320)은 메모리 장치(321)와 메모리 장치(321)의 데이터 처리 동작을 제어할 수 있는 메모리 컨트롤러를 포함하는 애플리케이션 프로세서(322), 디스플레이 장치(323), 터치 패드(324), 및 터치 센서 컨트롤러(325)를 포함한다.
터치 패드(324)는 사용자(user)로부터 터치 신호를 수신할 수 있다. 터치 패드(324)는 상기 터치 신호를 캐패시턴스 변화량으로 변환한다. 터치 패드(324)은 상기 캐패시턴스 변화량에 관한 정보를 터치 센서 컨트롤러(325)로 전송한다. 터치 센서 컨트롤러(325)는 상기 캐패시턴스 변화량에 관한 정보를 좌표 정보를 변환한다. 터치 센서 컨트롤러(325)는 상기 좌표 정보를 애플리케이션 프로세서(322)로 전송한다. 하나의 실시 예에 있어서, 터치 센서 컨트롤러(325)는 도 1에 도시된 터치 센서 컨트롤러(1)를 포함할 수 있다.
애플리케이션 프로세서(322)는 터치 패드(324)를 통하여 입력된 데이터에 따라 메모리 장치(321)에 저장된 데이터를 디스플레이 장치(324)를 통하여 디스플레이할 수 있다.
도 11는 도 1에 도시된 터치 센서 컨트롤러를 포함하는 컴퓨터 시스템(530)의 또 다른 실시 예를 나타낸다.
도 11를 참조하면, 컴퓨터 시스템(330)은 이미지 처리 장치(Image Process Device), 예컨대 디지털 카메라 또는 디지털 카메라가 부착된 이동 전화기, 스마트 폰(smart phone) 또는 테블릿(tablet)으로 구현될 수 있다.
컴퓨터 시스템(330)은 메모리 장치(331)와 메모리 장치(331)의 데이터 처리 동작, 예컨대 라이트(write) 동작 또는 리드(read) 동작을 제어할 수 있는 메모리 컨트롤러를 포함하는 애플리케이션 프로세서(332), 이미지 센서(333), 디스플레이 장치(334), 터치 패드(335), 및 터치 센서 컨트롤러(336)를 포함한다.
이미지 센서(333)는 광학 이미지를 디지털 신호들로 변환하고, 변환된 디지털 신호들은 애플리케이션 프로세서(332)로 전송된다. 애플리케이션 프로세서(332)의 제어에 따라, 상기 변환된 디지털 신호들은 디스플레이 장치(334)를 통하여 디스플레이되거나 또는 메모리 장치(331)에 저장될 수 있다.
또한, 메모리 장치(331)에 저장된 데이터는 애플리케이션 프로세서(332)의 제어에 따라 디스플레이 장치(334)를 통하여 디스플레이될 수 있다.
터치 패드(335)는 사용자(user)로부터 터치 신호를 수신할 수 있다. 터치 패드(335)는 상기 터치 신호를 캐패시턴스 변화량으로 변환한다. 터치 패드(335)은 상기 캐패시턴스 변화량에 관한 정보를 터치 센서 컨트롤러(336)로 전송한다. 터치 센서 컨트롤러(336)는 상기 캐패시턴스 변화량에 관한 정보를 좌표 정보를 변환한다. 터치 센서 컨트롤러(336)는 상기 좌표 정보를 애플리케이션 프로세서(332)로 전송한다. 하나의 실시 예에 있어서, 터치 센서 컨트롤러(336)는 도 1에 도시된 터치 센서 컨트롤러(1)를 포함할 수 있다.
도 12은 도 1에 도시된 터치 센서 컨트롤러를 포함하는 디지털 카메라 장치(300)을 도시한다.
도 12을 참조하면, 디지털 카메라 장치(400)는 안드로이드 운영체제(Android Operating System)로 동작하는 디지털 카메라이다. 하나의 실시 예에 있어서, 디지털 카메라 장치(300)는 갤럭시 카메라TM 또는 갤럭시 카메라2TM 를 포함할 수 있다.
디지털 카메라 장치(400)는 사용자로부터 터치 입력을 수신하기 위한 터치 패널(410), 터치 패널(410)을 제어하기 위한 터치 센서 컨트롤러, 영상 또는 동영상을 캡쳐하기 위한 이미지 센서(image sensor) 및 상기 이미지 센서를 제어하기 위한 애플리케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 하나의 실시 예에 있어서, 디지털 카메라 장치(400)는 도 1에 도시된 터치 센서 컨트롤러(1)를 포함할 수 있다.
도 13a 및 도 13b는 도 1에 도시된 터치 센서 컨트롤러를 포함하는 웨어러블 장치를 도시한다.
도 13a 및 도 13b을 참조하면, 제1 및 제2 웨어러블 장치(510-520) 각각은 손목 시계 형태를 가진다. 제1 및 제2 웨어러블 장치(510-520) 각각은 안드로이드 운영체제(Android Operating System) 또는 타이젠 운영체제(TIZEN Operating System)로 동작하는 웨어러블 장치이다.
하나의 실시 예에 있어서, 제1 웨어러블 장치(510)는 갤럭시 기어2를 포함할 수 있다. 그리고 제2 웨어러블 장치(520)는 갤럭시기어 핏(Galaxy Gear fit)을 포함할 수 있다.
제1 및 제2 웨어러블 장치(510-520) 각각은 사용자로부터 터치 입력을 수신하기 위한 터치 패널, 터치 패널을 제어하기 위한 터치 센서 컨트롤러, 안드로이드 운영체제(Android Operating System) 또는 타이젠 운영체제(TIZEN Operating System)를 구동하기 위한 애플리케이션 프로세서, 영상 또는 동영상을 캡쳐하기 위한 이미지 센서 및 촬영될 영상 또는 동영상을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치를 포함할 수 있다.
하나의 실시 예에 있어서, 제1 및 제2 웨어러블 장치(510-520) 각각은 도 1에 도시된 터치 센서 컨트롤러(1)를 포함할 수 있다.
도 14는 도 1에 도시된 터치 센서 컨트롤러를 포함하는 웨어러블 장치를 도시한다.
도 14를 참조하면, 제3 웨어러블 장치(600)는 귀에 장착되며, 사용자에게 음성과 영상 정보를 제공할 수 있다. 제3 웨어러블 장치(600)는 안드로이드 운영체제 또는 타이젠 운영체제로 동작할 수 있다. 하나의 실시 예에 있어서, 제3 웨어러블 장치(600)는 갤럭시 기어블링크(Galaxy Gear Blink)TM를 포함할 수 있다.
제3 웨어러블 장치(600)는 영상 또는 동영상을 캡쳐하기 위한 이미지 센서(image sensor; 610), 영상을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치(display device; 620), 소리를 듣기 위한 이어폰(ear phone; 630), 사용자로부터 터치 입력을 수신하기 위한 터치 패널(640), 터치 패널(640)을 제어하기 위한 터치 센서 컨트롤러(미도시), 그리고 웨어러블 장치(600)를 제어하기 위한 애플리케이션 프로세서(미도시)를 포함할 수 있다.
하나의 실시 예에 있어서, 제3 웨어러블 장치(600)는 도 1에 도시된 터치 센서 컨트롤러(1)를 포함할 수 있다.
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.
본 발명은 터치 센서 컨트롤러 및 상기 터치 센서 컨트롤러를 포함하는 모바일 장치에 적용할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1 : TSC
2 : Touch panel
3 : Touch AFE
4 : ADC
5 : Charge Amplifier
6 : Demodulator
7 : Low-pass filter
8 : PGA Circuit
9 : DSP
100 : PGA circuit
101 : the first input resistor
102 : the second input resistor
103 : the first feedback resistor
104 : the second feedback resistor
150 : OP-AMP
310, 320, 330 : 컴퓨터 시스템
400 : 디지털 카메라 장치
510, 520 : 손목시계형 웨어러블 장치
600 : 웨어러블 장치

Claims (10)

  1. 제1 입력단과 제1 노드 사이에 연결되는 제1 입력 저항;
    제2 입력단과 제2 노드 사이에 연결되는 제2 입력 저항;
    상기 제1 노드와 제1 출력단 사이에 연결되는 제1 피드백 저항;
    상기 제2 노드와 제2 출력단 사이에 연결되는 제2 피드백 저항;
    제3 입력단과 상기 제1 노드 사이에 연결되는 제1 레퍼런스 저항;
    제4 입력단과 상기 제2 노드 사이에 연결되는 제2 레퍼런스 저항; 그리고
    상기 제1 및 제2 노드를 OP-AMP 입력단에 연결하고, 상기 제1 및 제2 출력단을 OP-AMP 출력단에 연결하는 OP-AMP를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 레퍼런스 저항 각각은 R-2R 사다리형 구조를 포함하는 PGA 회로(Programmable Gain Amplifier circuit).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 입력 저항은 동일한 저항값을 가지는 PGA 회로.
  3. 제 1 항에 있어서,
    입력 포지티브 전압은 상기 제1 입력단에 인가되고,
    입력 네가티브 전압은 상기 제2 입력단에 인가되고,
    상기 입력 포지티브 전압과 상기 입력 네가티브 전압의 차는 입력 전압인 PGA 회로.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 레퍼런스 저항 각각은 동일한 저항값을 가지며,
    상기 제1 및 제2 레퍼런스 저항 각각은 가변 저항을 포함하는 PGA 회로.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제3 입력단에는 레퍼런스 포지티브 전압이 인가되고,
    상기 제4 입력단에는 레퍼런스 네가티브 전압이 인가되며,
    상기 레퍼런스 포지티브 전압과 상기 레퍼런스 네가티브 전압의 차는 레퍼런스 전압인 PGA 회로.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 입력 포지티브 전압은 오프셋을 포함하고,
    상기 PGA는 상기 오프셋을 제거하기 위하여 상기 제1 및 제2 레퍼런스 저항의 저항값을 조절하는 PGA 회로.
  7. 제1 입력단과 제1 노드 사이에 연결되는 제1 입력 저항;
    제2 입력단과 제2 노드 사이에 연결되는 제2 입력 저항;
    상기 제1 노드와 제1 출력단 사이에 연결되는 제1 피드백 저항;
    상기 제2 노드와 제2 출력단 사이에 연결되는 제2 피드백 저항;
    제1 스위치와 상기 제1 노드 사이에 연결되는 제1 레퍼런스 저항;
    제2 스위치와 상기 제2 노드 사이에 연결되는 제2 레퍼런스 저항; 그리고
    상기 제1 및 제2 노드를 OP-AMP 입력단에 연결하고, 상기 제1 및 제2 출력단을 OP-AMP 출력단에 연결하는 OP-AMP를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 스위치 각각은 레퍼런스 포지티브 전압과 레퍼런스 네가티브 전압 중 어느 하나를 선택하고,
    상기 제1 및 제2 레퍼런스 저항 각각은 R-2R 사다리형 구조를 포함하는 PGA 회로.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 입력 저항은 동일한 저항값을 가지는 PGA 회로.
  9. 제 7 항에 있어서,
    입력 포지티브 전압은 상기 제1 입력단에 인가되고,
    입력 네가티브 전압은 상기 제2 입력단에 인가되고,
    상기 입력 포지티브 전압과 상기 입력 네가티브 전압의 차는 입력 전압인 PGA 회로.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 레퍼런스 저항 각각은 동일한 저항값을 가지며,
    상기 제1 및 제2 레퍼런스 저항 각각은 가변 저항을 포함하는 PGA 회로.
KR1020140097587A 2014-07-30 2014-07-30 프로그래머블 게인 증폭기 회로 및 이를 포함하는 터치 센서 컨트롤러 KR20160015093A (ko)

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