KR20210043316A - Power isolator having oscillator and system including the power isolator - Google Patents

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KR20210043316A KR1020190126331A KR20190126331A KR20210043316A KR 20210043316 A KR20210043316 A KR 20210043316A KR 1020190126331 A KR1020190126331 A KR 1020190126331A KR 20190126331 A KR20190126331 A KR 20190126331A KR 20210043316 A KR20210043316 A KR 20210043316A
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Abstract

Disclosed is a power isolator. The power isolator supplies a transmission signal to an NFC chip that completely insulates the first power including a first voltage and a second voltage outputted from a host system and the second power including a third voltage and a fourth voltage supplied to a sensor node, and comprises: an oscillator operating using the first power; a driver connected to an output terminal of the oscillator and operating using the first power; a filter connected to the output terminal of the driver; and a transmission circuit for generating the transmission signals based on the output signal of the filter and transmitting the transmission signals to the NFC chip.

Description

오실레이터를 포함하는 전력 아이솔레이터와 이를 포함하는 시스템{POWER ISOLATOR HAVING OSCILLATOR AND SYSTEM INCLUDING THE POWER ISOLATOR}A power isolator including an oscillator and a system including the same {POWER ISOLATOR HAVING OSCILLATOR AND SYSTEM INCLUDING THE POWER ISOLATOR}

본 발명은 전력 아이솔레이터(power isolator)에 관한 것으로, 특히 호스트 시스템의 파워와 센서 노드의 파워를 절연(isolation) 또는 완전히 절연하는 NFC(Near Field Communication) 칩에 연결된 전력 아이솔레이터와 이를 포함하는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a power isolator, and more particularly, to a power isolator connected to a near field communication (NFC) chip that isolates or completely insulates the power of a host system and the power of a sensor node, and a system including the same. will be.

절연(isolation)은 두 회로들 사이의 전기적 분리 또는 자기적 분리이며, 종종 전원 공급 장치의 두 개의 개별 섹션들을 분리하는 데 사용된다. 절연은 고장이나 구성 요소 고장시 위험한 전압이 통과할 수 없는 장벽을 제공한다. 이러한 장벽은 감전 및 화재 위험을 방지하여 전기 장비를 안전하게 보호한다. 또한 전원 공급 장치 절연은 접지 루프를 차단하여 전기 시스템의 노이즈를 제거한다.Isolation is an electrical or magnetic separation between two circuits and is often used to separate two separate sections of a power supply. Isolation provides a barrier through which hazardous voltages cannot pass in the event of a failure or component failure. These barriers keep electrical equipment safe by preventing the risk of electric shock and fire. In addition, power supply isolation removes noise from the electrical system by breaking the ground loop.

미국특허공개공보: 공개번호 US 2010/0248653 (2010.09.30.공개)US Patent Publication: Publication No. US 2010/0248653 (published on September 30, 2010) 등록특허공보: 등록번호 10-1420396 (2014.07.10)Registered Patent Publication: Registration No. 10-1420396 (2014.07.10)

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는, 호스트 시스템의 파워와 센서 노드의 파워를 완전히 절연하기 위해 사용되는 NFC 칩에 연결되고 오실레이터를 포함하는 전력 아이솔레이터와 이를 포함하는 시스템을 제공하는 것이다.A technical problem to be achieved by the present invention is to provide a power isolator including an oscillator and a power isolator connected to an NFC chip used to completely insulate the power of a host system and the power of a sensor node, and a system including the same.

본 발명에 따라, 전력 아이솔레이터는 호스트 시스템으로부터 출력된 제1전압과 제2전압을 포함하는 제1파워와 센서 노드로 공급되는 제3전압과 제4전압을 포함하는 제2파워를 완전히 절연하는 NFC 칩으로 전송 신호들을 공급하고, 상기 제1파워를 이용하여 동작하는 오실레이터와, 상기 오실레이터의 출력 단자에 연결되고 상기 제1파워를 이용하여 동작하는 드라이버와, 상기 드라이버의 출력 단자에 연결된 필터와, 상기 필터의 출력 신호에 기초하여 상기 전송 신호들을 생성하고 상기 전송 신호들을 상기 NFC 칩으로 전송하는 전송 회로를 포함한다.According to the present invention, the power isolator completely insulates the first power including the first voltage and the second voltage output from the host system and the second power including the third voltage and the fourth voltage supplied to the sensor node. An oscillator that supplies transmission signals to a chip and operates using the first power, a driver connected to the output terminal of the oscillator and operating using the first power, a filter connected to the output terminal of the driver, And a transmission circuit for generating the transmission signals based on the output signal of the filter and transmitting the transmission signals to the NFC chip.

본 발명에 따라, 전력 아이솔레이터는 호스트 시스템으로부터 출력된 제1전압과 제2전압을 포함하는 제1파워와 센서 노드로 공급되는 제3전압과 제4전압을 포함하는 제2파워를 완전히 절연하는 NFC 칩으로 제1전송 신호와 제2전송 신호를 공급하고, 상기 제1파워를 이용하여 차동 오실레이션 신호들을 생성하는 차동 오실레이션 신호 생성기와, 상기 차동 오실레이션 신호들 중에서 어느 하나를 필터링하는 제1필터와, 상기 제1필터의 출력 신호를 수신하여 상기 제1전송 신호를 생성하는 제1커패시터와, 상기 차동 오실레이션 신호들 중에서 다른 하나를 필터링하는 제2필터와, 상기 제2필터의 출력 신호를 수신하여 상기 제2전송 신호를 생성하는 제2커패시터를 포함한다.According to the present invention, the power isolator completely insulates the first power including the first voltage and the second voltage output from the host system and the second power including the third voltage and the fourth voltage supplied to the sensor node. A differential oscillation signal generator that supplies a first transmission signal and a second transmission signal to a chip and generates differential oscillation signals using the first power, and a first filter that filters any one of the differential oscillation signals. A filter; a first capacitor receiving an output signal of the first filter to generate the first transmission signal; a second filter filtering another one of the differential oscillation signals; and an output signal of the second filter And a second capacitor configured to receive and generate the second transmission signal.

본 발명에 따른 시스템은 제1전압과 제2전압을 포함하는 제1파워를 생성하는 호스트 시스템과, 제3전압과 제4전압을 포함하는 제2파워를 동작 전압들로 사용하는 센서 노드와, 전송 신호들을 이용하여 상기 제2파워를 생성하고 상기 호스트 시스템의 상기 제1파워와 상기 센서 노드의 상기 제2파워를 완전히 절연하는 NFC 칩과, 상기 호스트 시스템과 상기 NFC 칩 사이에 배치되고, 상기 제1파워를 이용하여 상기 전송 신호들을 생성하여 상기 NFC 칩으로 전송하는 전력 아이솔레이터를 포함하고, 상기 전력 아이솔레이터는 상기 제1파워를 이용하여 동작하는 오실레이터와, 상기 오실레이터의 출력 단자에 연결되고 상기 제1파워를 이용하여 동작하는 드라이버와, 상기 드라이버의 출력 단자에 연결된 필터와, 상기 필터의 출력 신호에 기초하여 상기 전송 신호들을 생성하고 상기 전송 신호들을 상기 NFC 칩으로 전송하는 전송 회로를 포함한다.The system according to the present invention includes a host system generating a first power including a first voltage and a second voltage, a sensor node using a second power including a third voltage and a fourth voltage as operating voltages, An NFC chip that generates the second power using transmission signals and completely insulates the first power of the host system and the second power of the sensor node, and is disposed between the host system and the NFC chip, and the And a power isolator that generates the transmission signals using a first power and transmits the transmission signals to the NFC chip, wherein the power isolator is connected to an oscillator operating using the first power and an output terminal of the oscillator, and is connected to the output terminal of the oscillator. And a driver operating using 1 power, a filter connected to an output terminal of the driver, and a transmission circuit for generating the transmission signals based on an output signal of the filter and transmitting the transmission signals to the NFC chip.

본 발명에 따른 시스템은 제1전압과 제2전압을 포함하는 제1파워를 생성하는 호스트 시스템과, 제3전압과 제4전압을 포함하는 제2파워를 동작 전압들로 사용하는 센서 노드와, 제1전송 신호와 제2전송 신호을 이용하여 상기 제2파워를 생성하고 상기 호스트 시스템의 상기 제1파워와 상기 센서 노드의 상기 제2파워를 완전히 절연하는 NFC 칩과, 상기 호스트 시스템과 상기 NFC 칩 사이에 배치되고 상기 제1파워를 이용하여 상기 제1전송 신호와 상기 제2전송 신호를 생성하여 상기 NFC 칩으로 전송하는 전력 아이솔레이터를 포함하고, 상기 전력 아이솔레이터는 상기 제1파워를 이용하여 차동 오실레이션 신호들을 생성하는 차동 오실레이션 신호 생성기와, 상기 차동 오실레이션 신호들 중에서 어느 하나를 필터링하는 제1필터와, 상기 제1필터의 출력 신호를 수신하여 상기 제1전송 신호를 생성하는 제1커패시터와, 상기 차동 오실레이션 신호들 중에서 다른 하나를 필터링하는 제2필터와, 상기 제2필터의 출력 신호를 수신하여 상기 제2전송 신호를 생성하는 제2커패시터를 포함한다.The system according to the present invention includes a host system generating a first power including a first voltage and a second voltage, a sensor node using a second power including a third voltage and a fourth voltage as operating voltages, An NFC chip that generates the second power using a first transmission signal and a second transmission signal and completely insulates the first power of the host system and the second power of the sensor node, and the host system and the NFC chip And a power isolator that is disposed between and generates the first transmission signal and the second transmission signal using the first power and transmits it to the NFC chip, and the power isolator is differentially oscillated using the first power. A differential oscillation signal generator to generate the differential oscillation signals, a first filter to filter any one of the differential oscillation signals, and a first capacitor to generate the first transmission signal by receiving the output signal of the first filter And a second filter that filters another one of the differential oscillation signals, and a second capacitor that receives the output signal of the second filter and generates the second transmission signal.

본 발명의 실시 예에 따라, 오실레이터를 포함하는 전력 아이솔레이터는 호스트 시스템의 파워와 센서 노드의 파워를 완전히 절연하는 NFC 칩에 상기 오실레이터의 출력 신호에 기초하여 생성된 신호들을 공급하는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, a power isolator including an oscillator has an effect of supplying signals generated based on an output signal of the oscillator to an NFC chip that completely insulates the power of the host system and the power of the sensor node.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 오실레이터를 포함하는 전력 아이솔레이터를 포함하는 시스템의 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전력 아이솔레이터의 일 실시 예에 따른 회로도이다.
도 3은 도 1에 도시된 전력 아이솔레이터의 다른 실시 예에 따른 회로도이다.
도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 NFC 칩의 블록도이다.
In order to more fully understand the drawings cited in the detailed description of the present invention, a detailed description of each drawing is provided.
1 is a block diagram of a system including a power isolator including an oscillator according to an embodiment of the present invention.
2 is a circuit diagram according to an embodiment of the power isolator shown in FIG. 1.
3 is a circuit diagram according to another embodiment of the power isolator shown in FIG. 1.
4 is a block diagram of the NFC chip shown in FIGS. 1 to 3.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 오실레이터를 포함하는 전력 아이솔레이터를 포함하는 시스템의 블록도이다.1 is a block diagram of a system including a power isolator including an oscillator according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 시스템(100)은 호스트 시스템(200), 전력 아이솔레이터 (300), 신호 아이솔레이터(400), NFC 칩(500), 및 센서들(601, 603, 605, 및 607)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the system 100 includes a host system 200, a power isolator 300, a signal isolator 400, an NFC chip 500, and sensors 601, 603, 605, and 607. do.

호스트 시스템(200)은 센서들(601, 603, 605, 및 607) 중에서 적어도 하나로 감지 신호의 전송을 요청하는 주체(예컨대, 하드웨어 또는 소프트웨어)를 총칭한다. 호스트 시스템(200)은 제1레벨을 갖는 제1전압(VCC)과 제2레벨을 갖는 제2전압 (GND)을 생성할 수 있는 출력 회로(또는 전압 생성 회로; 205)와, 송수신 신호들 (TXh와 RXh)을 처리할 수 있는 신호 처리 회로(210)를 포함한다. 여기서, 제1레벨은 DC 레벨로서 5.0V일 수 있고, 제2레벨은 접지 레벨일 수 있다. 각 전압(VCC와 GND)는 각 단자(핀 또는 패드)를 통해 전력 아이솔레이터(300)로 출력된다.The host system 200 generically refers to a subject (eg, hardware or software) that requests transmission of a detection signal to at least one of the sensors 601, 603, 605, and 607. The host system 200 includes an output circuit (or voltage generation circuit) 205 capable of generating a first voltage VCC having a first level and a second voltage GND having a second level, and transmit/receive signals ( It includes a signal processing circuit 210 capable of processing TXh and RXh). Here, the first level may be 5.0V as a DC level, and the second level may be a ground level. Each voltage VCC and GND is output to the power isolator 300 through each terminal (pin or pad).

전력 아이솔레이터(300)는 호스트 시스템(200)으로부터 출력된 제1전압(VCC)와 제2전압(GND)을 동작 전압들로 이용하여 제1출력 전압(또는 제1전송 신호; OUT1)과 제2출력 전압(또는 제2전송 신호; OUT2)을 생성하여 이들(OUT1과 OUT2)을 NFC 칩(500)으로 전송한다.The power isolator 300 uses the first voltage VCC and the second voltage GND output from the host system 200 as operating voltages to provide a first output voltage (or a first transmission signal; OUT1) and a second voltage. An output voltage (or a second transmission signal; OUT2) is generated, and these (OUT1 and OUT2) are transmitted to the NFC chip 500.

전력 아이솔레이터(300)는 제1전압(VCC)을 수신하는 제1입력 패드(PD1)와 제2전압(GND)을 수신하는 제2입력 패드(PD2)를 포함한다. 실시 예들에 따라, 제1출력전압(OUT1)과 제2출력전압(OUT2)은 차동 신호들이다.The power isolator 300 includes a first input pad PD1 receiving a first voltage VCC and a second input pad PD2 receiving a second voltage GND. According to embodiments, the first output voltage OUT1 and the second output voltage OUT2 are differential signals.

신호 아이솔레이터(400)는 호스트 시스템(200)으로부터 출력된 제1신호(TXh)을 제1포토 커플러(photo coupler)를 이용하여 처리하고 처리된 신호를 NFC 칩 (500)으로 전송하고, NFC 칩(500)으로부터 출력된 제2신호를 제2포토 커플러를 이용하여 처리하고 처리된 신호(RXh)를 호스트 시스템(200)으로 전송한다. 포토 커플러는 발광 부분과 수광 부분을 갖고 전기적으로 절연되어 있고, 광에 의해 신호를 전달하는 광결합 소자의 일 예이다.The signal isolator 400 processes the first signal TXh output from the host system 200 using a first photo coupler and transmits the processed signal to the NFC chip 500, and the NFC chip ( The second signal output from 500) is processed using a second photo coupler, and the processed signal RXh is transmitted to the host system 200. A photo coupler is an example of an optical coupling device that has a light-emitting portion and a light-receiving portion, is electrically insulated, and transmits a signal by light.

NFC 칩(500)은 제1출력 전압(OUT1)과 제2출력 전압(OUT2)을 이용하여 제3레벨을 갖는 제3출력 전압(VDD)과 제4레벨을 갇는 제4출력 전압(VSS)을 생성한다. 예컨대, 제3레벨은 DC 레벨로서 1.8V 또는 3.3V일 수 있고, 제4레벨은 접지 레벨일 수 있다.The NFC chip 500 uses the first output voltage OUT1 and the second output voltage OUT2 to obtain a third output voltage VDD having a third level and a fourth output voltage VSS trapping the fourth level. Generate. For example, the third level may be 1.8V or 3.3V as a DC level, and the fourth level may be a ground level.

NFC 칩(500)은 제3입력 패드(PD3)와 제4입력 패드(PD4)를 포함하고, 제3입력 패드(PD3)는 전력 아이솔레이터(300)의 제1출력 신호(OUT1)를 출력하는 제1출력 패드(OP1)에 연결되고, 제4입력 패드(PD4)는 전력 아이솔레이터(300)의 제2출력 신호 (OUT2)를 출력하는 제2출력 패드(OP2)에 연결된다. 여기서, 패드(pad)는 인쇄 회로 기판(PCB)에서 구리 등과 같은 금속으로 도금된 부분으로서, 다른 인쇄 회로 기판으로 회로를 연결하기 위한 외부 인출선이 접속될 수 있도록 된 부분이나 탐침이 접속될 수 있는 부분, 또는 집적 회로(IC)가 형성된 실리콘 웨이퍼의 전극 부분으로 전선이 연결되어 외부 단자(또는 핀)를 의미한다.The NFC chip 500 includes a third input pad PD3 and a fourth input pad PD4, and the third input pad PD3 is a first output signal OUT1 of the power isolator 300. The first output pad OP1 is connected, and the fourth input pad PD4 is connected to the second output pad OP2 that outputs the second output signal OUT2 of the power isolator 300. Here, the pad is a part plated with a metal such as copper on a printed circuit board (PCB), and a part or a probe may be connected so that an external lead wire for connecting a circuit to another printed circuit board can be connected. It means an external terminal (or pin) by connecting an electric wire to a portion that is present or an electrode portion of a silicon wafer on which an integrated circuit (IC) is formed.

NFC 칩(500)은 제3출력 전압(VDD)를 출력하는 제3출력 패드(OP3)와 제4출력 전압(VSS)을 출력하는 제4출력 패드(OP4)를 포함하고, 제3출력 전압(VDD)과 제4출력 전압(VSS)은 센서 노드(600)의 동작 전압들로 사용될 수 있다.The NFC chip 500 includes a third output pad OP3 for outputting a third output voltage VDD and a fourth output pad OP4 for outputting a fourth output voltage VSS, and the third output voltage ( VDD and the fourth output voltage VSS may be used as operating voltages of the sensor node 600.

여기서, 센서 노드(600)는 (i) 센서들(601, 603, 605, 및 607)을 의미하거나 (ii) 센서들(601, 603, 605, 및 607)과 센서 컨트롤러(580)를 포함하는 구성을 의미할 수 있다. 센서 컨트롤러(580)는 NFC 칩(500) 내부에 형성되고 센서들(601, 603, 605, 및 607) 각각의 동작을 제어하는 제어 회로를 의미할 수 있다. 센서 컨트롤러(580)는 각 센서 (601, 603, 605, 및 607)로 구동 신호를 전송하는 기능과, 각 센서(601, 603, 605, 및 607)로부터 출력된 감지 신호를 수신하여 처리하는 기능을 수행한다.Here, the sensor node 600 is (i) means sensors 601, 603, 605, and 607, or (ii) includes sensors 601, 603, 605, and 607 and a sensor controller 580 It can mean composition. The sensor controller 580 may mean a control circuit formed in the NFC chip 500 and controlling the operation of each of the sensors 601, 603, 605, and 607. The sensor controller 580 has a function of transmitting a driving signal to each of the sensors 601, 603, 605, and 607, and a function of receiving and processing a detection signal output from each of the sensors 601, 603, 605, and 607. Perform.

센서들(601, 603, 605, 및 607)은 UV(ultraviolet) 센서(601), 라이트 센서 (light sensor; 603), 가스(gas) 센서(605), 및 회전각(rotary angle) 센서(607)를 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다.The sensors 601, 603, 605, and 607 are an ultraviolet (UV) sensor 601, a light sensor 603, a gas sensor 605, and a rotary angle sensor 607. ), but is not limited thereto.

도 2는 도 1에 도시된 전력 아이솔레이터의 일 실시 예에 따른 회로도이다.2 is a circuit diagram according to an embodiment of the power isolator shown in FIG. 1.

도 1에 도시된 전력 아이솔레이터(300)의 실시 예에 따른 도 2의 전력 아이솔레이터(300A)는 오실레이터(310), 드라이버(320), 필터(330), 매칭 회로(340), 및 전송 회로(350)를 포함한다.The power isolator 300A of FIG. 2 according to the embodiment of the power isolator 300 shown in FIG. 1 includes an oscillator 310, a driver 320, a filter 330, a matching circuit 340, and a transmission circuit 350. ).

전력 아이솔레이터(300A)는 호스트 시스템(200)으로부터 출력된 제1전압 (VCC)과 제2전압(GND)을 포함하는 제1파워와, 센서 노드(600)로 공급되는 제3전압 (VDD)과 제4전압(VSS)을 포함하는 제2파워를 절연 또는 완전히 절연하는 NFC 칩 (500)으로 전송 신호들(OUT1과 OUT2)을 공급한다.The power isolator 300A includes a first power including a first voltage VCC and a second voltage GND output from the host system 200, a third voltage VDD supplied to the sensor node 600, and The transmission signals OUT1 and OUT2 are supplied to the NFC chip 500 that insulates or completely insulates the second power including the fourth voltage VSS.

제1입력 패드(PD1)를 통해 수신된 제1전압(VCC)과 제2입력 패드(PD2)를 통해 수신된 제2전압(GND)은 오실레이터(310)와 드라이버(320)의 동작 전압들로서 사용된다.The first voltage VCC received through the first input pad PD1 and the second voltage GND received through the second input pad PD2 are used as operating voltages of the oscillator 310 and the driver 320 do.

오실레이터(310)는 특정 주파수(예컨대, 13.56MHz)를 갖는 오실레이션 신호를 생성한다. 오실레이터(310)는 크리스탈 오실레이터일 수 있다.The oscillator 310 generates an oscillation signal having a specific frequency (eg, 13.56 MHz). The oscillator 310 may be a crystal oscillator.

드라이버(320)는 오실레이터(310)의 출력 신호를 수신하여 드라이빙한다. 드라이버(320)는 CMOS(Complementary metal-oxide-semiconductor) 공정으로 생성(형성)된 CMOS 드라이버일 수 있다.The driver 320 drives by receiving the output signal of the oscillator 310. The driver 320 may be a CMOS driver generated (formed) through a complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) process.

필터(330)는 드라이버(320)에 의해 드라이빙된 신호에 포함된 노이즈(noise) 성분을 필터링하고, 노이즈 성분에 제거된 신호를 출력한다. 예컨대, 필터(330)는 EMC(Electro Magnetic Compatibility) 필터일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The filter 330 filters a noise component included in the signal driven by the driver 320 and outputs a signal removed from the noise component. For example, the filter 330 may be an Electro Magnetic Compatibility (EMC) filter, but is not limited thereto.

예컨대, 필터(330)는 인덕터(L)와 커패시터들(C1과 C2)을 포함할 수 있고, 인덕터(L)의 인덕턴스는 1μH이고, 각 커패시터(C1과 C2)의 커패시턴스는 68pF일 수 있다. 따라서, 필터(330)의 컷 오프(cutoff) 주파수는 필터(330)의 인덕턴스와 커패시턴스에 의해 결정된다.For example, the filter 330 may include an inductor L and capacitors C1 and C2, the inductance of the inductor L may be 1 μH, and the capacitance of each capacitor C1 and C2 may be 68pF. Accordingly, the cutoff frequency of the filter 330 is determined by the inductance and capacitance of the filter 330.

매칭 회로(340)는 필터(330)의 임피던스와 전송 회로(350)의 임피던스를 정합(matching)하기 위해 사용된다. 매칭 회로(340)는 커패시터들(C3, C4, C5, 및 C6)을 포함한다. 각 커패시터(C5과 C6)의 커패시턴스는 68pF일 수 있다.The matching circuit 340 is used to match the impedance of the filter 330 with the impedance of the transmission circuit 350. The matching circuit 340 includes capacitors C3, C4, C5, and C6. The capacitance of each capacitor C5 and C6 may be 68pF.

매칭 회로(340)는, 어떤 하나의 출력단(예컨대, 330)과 다른 하나의 입력단(예컨대, 350)을 서로 연결할 때, 서로 다른 두 연결단들(330과 350)의 임피던스 차이에 의한 반사를 줄이려는 모든 방법을 임피던스 매칭이라 한다. 두개의 연결단들(330과 350) 사이에 별도의 매칭단(matching unit; 340)를 삽입하여 두개의 연결단들(330과 350) 사이의 임피던스 차이를 보정해 준다.The matching circuit 340, when connecting one output terminal (e.g., 330) and another input terminal (e.g., 350) to each other, reduces reflection due to the difference in impedance between the two different connection terminals (330 and 350). All of these methods are called impedance matching. A separate matching unit 340 is inserted between the two connection terminals 330 and 350 to correct the difference in impedance between the two connection terminals 330 and 350.

전송 회로(350)는 매칭 회로(340)의 출력 신호(예컨대, AC 전압)를 NFC 칩 (500)으로 전송하기 위해 사용된다.The transmission circuit 350 is used to transmit the output signal (eg, AC voltage) of the matching circuit 340 to the NFC chip 500.

안테나의 기능을 수행하는 전송 회로(350)는 발룬(balun) 회로, 커플드 인턱터(coupled inductor) 회로, 또는 PCB 코일 패턴일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The transmission circuit 350 performing the function of an antenna may be a balun circuit, a coupled inductor circuit, or a PCB coil pattern, but is not limited thereto.

발룬(balun)은 발란스(balance)와 언발란스(unbalance)의 준말이다. 발룬은 발란스 신호(balanced signal)를 언발란스(unbalanced signal)로 변환해주는 회로 또는 구조물을 통칭한다. 또는 그 반대의 변환 기능을 할때도 똑같이 발룬이라고 부른다.Balun is short for balance and unbalance. The balun refers to a circuit or structure that converts a balanced signal into an unbalanced signal. Or vice versa, it is also called a balun.

커플드 인턱터는 공통 코어에 둘 이상의 권선을 가지고 있다. 결합 인덕터는 공통 코어를 통해 한 권선에서 다른 권선으로 에너지를 전달한다. PCB 코일 패턴은 PCB에 형성된 코일 패턴을 의미한다.Coupled inductors have more than one winding on a common core. Coupled inductors transfer energy from one winding to another through a common core. The PCB coil pattern refers to the coil pattern formed on the PCB.

전송 회로(350)는 전압(또는 전류)를 증가 또는 감소시키고, 전송 회로(350)를 통해 임피던스를 전달하며, 대응되는 두 회로(예컨대, 300과 500)를 전기적으로 서로 절연(isolate)할 수 있다.The transmission circuit 350 increases or decreases a voltage (or current), transmits an impedance through the transmission circuit 350, and electrically insulates the corresponding two circuits (eg, 300 and 500) from each other. have.

제1출력 전압(OUT1)을 출력하는 전송 회로(350)의 제1출력 패드(OP1)는 NFC 칩(500)의 제3입력 패드(PD3)에 연결되고, 제2출력 전압(OUT2)을 출력하는 전송 회로(350)의 제2출력 패드(OP2)는 NFC 칩(500)의 제4입력 패드(PD3)에 연결된다. 제3입력 패드(PD3)와 제4입력 패드(PD4) 사이에는 커패시터(C0)가 연결된다.The first output pad OP1 of the transmission circuit 350 that outputs the first output voltage OUT1 is connected to the third input pad PD3 of the NFC chip 500 and outputs the second output voltage OUT2. The second output pad OP2 of the transmitting circuit 350 is connected to the fourth input pad PD3 of the NFC chip 500. A capacitor C0 is connected between the third input pad PD3 and the fourth input pad PD4.

도 3은 도 1에 도시된 전력 아이솔레이터의 다른 실시 예에 따른 회로도이다.3 is a circuit diagram according to another embodiment of the power isolator shown in FIG. 1.

도 1에 도시된 전력 아이솔레이터(300)의 실시 예에 따른 도 3의 전력 아이솔레이터(300B)는 오실레이터(310), 인버터(315), 제1드라이버(320), 제2드라이버 (322), 제1필터(330), 제2필터(332), 제1전송 회로(350A), 및 제2전송 회로(350B)를 포함한다.The power isolator 300B of FIG. 3 according to the embodiment of the power isolator 300 illustrated in FIG. 1 includes an oscillator 310, an inverter 315, a first driver 320, a second driver 322, and a first A filter 330, a second filter 332, a first transmission circuit 350A, and a second transmission circuit 350B are included.

전력 아이솔레이터(300B)는 호스트 시스템(200)으로부터 출력된 제1전압 (VCC)과 제2전압(GND)을 포함하는 제1파워와, 센서 노드(600)로 공급되는 제3전압 (VDD)과 제4전압(VSS)을 포함하는 제2파워를 완전히 절연하는 NFC 칩(500)으로 제1전송 신호(OUT1)와 제2전송 신호(OUT2)을 공급한다.The power isolator 300B includes a first power including a first voltage VCC and a second voltage GND output from the host system 200, a third voltage VDD supplied to the sensor node 600, and The first transmission signal OUT1 and the second transmission signal OUT2 are supplied to the NFC chip 500 that completely insulates the second power including the fourth voltage VSS.

제1입력 패드(PD1)를 통해 수신된 제1전압(VCC)과 제2입력 패드(PD2)를 통해 수신된 제2전압(GND)은 오실레이터(310), 인버터(315), 제1드라이버(320), 및 제2드라이버(322)의 동작 전압들로서 사용된다.The first voltage VCC received through the first input pad PD1 and the second voltage GND received through the second input pad PD2 are the oscillator 310, the inverter 315, and the first driver. 320), and the operating voltages of the second driver 322.

오실레이터(310)는 특정 주파수(예컨대, 13.56MHz)를 갖는 오실레이션 신호를 생성한다.The oscillator 310 generates an oscillation signal having a specific frequency (eg, 13.56 MHz).

인버터(315)는 오실레이터(310)의 출력 신호를 수신하여 반전(inverting)시키고 반전된 오실레이션 신호를 출력한다.The inverter 315 receives the output signal of the oscillator 310, inverts it, and outputs an inverted oscillation signal.

제1드라이버(320)는 오실레이터(310)의 출력 신호를 수신하여 드라이빙한다. 제2드라이버(322)는 인버터(315)의 출력 신호를 수신하여 드라이빙한다. 각 드라이버(320과 322)는 CMOS 공정으로 생성(형성)된 CMOS 드라이버일 수 있다. 각 드라이버(320과 322)는 푸시-풀(push-pull) 동작을 수행할 수 있다.The first driver 320 drives by receiving an output signal from the oscillator 310. The second driver 322 receives and drives the output signal of the inverter 315. Each of the drivers 320 and 322 may be a CMOS driver generated (formed) through a CMOS process. Each of the drivers 320 and 322 may perform a push-pull operation.

오실레이터(310), 인버터(315), 제1드라이버(320), 및 제2드라이버(322)는 차동 오실레이션 신호들을 생성하는 차동 오실레이션 신호 생성기의 기능을 수행한다.The oscillator 310, the inverter 315, the first driver 320, and the second driver 322 function as a differential oscillation signal generator generating differential oscillation signals.

제1필터(330)는 제1드라이버(320)의 출력 신호에 포함된 노이즈 성분을 필터링하고, 노이즈 성분에 제거된 신호를 출력한다. 제1필터(330)는 EMC 필터일 수 있다. 예컨대, 제1필터(330)는 제1인덕터(L1)와 커패시터들(C11과 C12)로 구현될 수 있고, 제1인덕터(L1)의 인덕턴스는 1μH이고, 각 커패시터(C11과 C12)의 커패시턴스는 68pF일 수 있다. 따라서, 제1필터(330)의 컷 오프 주파수는 제1필터(330)의 인덕턴스와 커패시턴스에 의해 결정된다.The first filter 330 filters a noise component included in the output signal of the first driver 320 and outputs a signal removed from the noise component. The first filter 330 may be an EMC filter. For example, the first filter 330 may be implemented with a first inductor L1 and capacitors C11 and C12, the inductance of the first inductor L1 is 1 μH, and the capacitance of each capacitor C11 and C12 May be 68pF. Accordingly, the cut-off frequency of the first filter 330 is determined by the inductance and capacitance of the first filter 330.

제2필터(332)는 제2드라이버(322)의 출력 신호에 포함된 노이즈 성분을 필터링하고, 노이즈 성분에 제거된 신호를 출력한다. 제2필터(332)는 EMC 필터일 수 있다. 예컨대, 제2필터(330)는 제2인덕터(L2)와 커패시터들(C14와 C15)로 구현될 수 있고, 제2인덕터(L2)의 인덕턴스는 1μH이고, 각 커패시터(C14와 C15)의 커패시턴스는 68pF일 수 있다. 따라서, 제2필터(332)의 컷 오프 주파수는 제2필터(332)의 인덕턴스와 커패시턴스에 의해 결정된다.The second filter 332 filters a noise component included in the output signal of the second driver 322 and outputs a signal removed from the noise component. The second filter 332 may be an EMC filter. For example, the second filter 330 may be implemented with a second inductor L2 and capacitors C14 and C15, the inductance of the second inductor L2 is 1 μH, and the capacitance of each capacitor C14 and C15 May be 68pF. Accordingly, the cut-off frequency of the second filter 332 is determined by the inductance and capacitance of the second filter 332.

제1전송 회로(350A)는 제1필터(330)의 출력 신호에 포함된 DC 성분의 신호를 차단하고 AC 성분의 신호를 전송하는 커패시터일 수 있고, 제2전송 회로(352)는 제2필터(332)의 출력 신호에 포함된 DC 성분의 신호를 차단하고 AC 성분의 신호를 전송하는 커패시터일 수 있다.The first transmission circuit 350A may be a capacitor that blocks a DC component signal included in the output signal of the first filter 330 and transmits an AC component signal, and the second transmission circuit 352 is a second filter. It may be a capacitor that blocks the signal of the DC component included in the output signal of 332 and transmits the signal of the AC component.

전송 회로들(350A와 350B)는 필터들(330과 332)의 출력 신호들(예컨대, AC 전압들)를 NFC 칩(500)으로 전송하기 위해 사용된다.The transmission circuits 350A and 350B are used to transmit the output signals (eg, AC voltages) of the filters 330 and 332 to the NFC chip 500.

제1출력 전압(OUT1)을 출력하는 제1전송 회로(350A)의 제1출력 패드(OP1)는 NFC 칩(500)의 제3입력 패드(PD3)에 연결되고, 제2출력 전압(OUT2)을 출력하는 제2전송 회로(352)의 제2출력 패드(OP2)는 NFC 칩(500)의 제4입력 패드(PD3)에 연결된다. 제3입력 패드(PD3)와 제4입력 패드(PD4) 사이에는 커패시터(C0)가 연결된다.The first output pad OP1 of the first transmission circuit 350A that outputs the first output voltage OUT1 is connected to the third input pad PD3 of the NFC chip 500, and the second output voltage OUT2 The second output pad OP2 of the second transmission circuit 352 that outputs is connected to the fourth input pad PD3 of the NFC chip 500. A capacitor C0 is connected between the third input pad PD3 and the fourth input pad PD4.

예컨대, 제3입력 패드(PD3)는 안테나의 제1안테나 단자에 연결될 수 있고 제4입력 패드(PD4)는 상기 안테나의 제2안테나 단자에 연결될 수 있다.For example, the third input pad PD3 may be connected to the first antenna terminal of the antenna, and the fourth input pad PD4 may be connected to the second antenna terminal of the antenna.

출력 전압들(OUT1과 OUT2)은 NFC 칩(500) 내부의 정류기로 공급되어 상기 정류기에 의해 정류된 후, 정류된 전압은 NFC 칩(500) 내부의 LDO(Low Dropout) 레귤레이터의 입력으로 공급되고, 상기 LDO 레귤레이터는 제3전압(VDD)을 출력한다. LDO 레귤레이터는 선형 레귤레이터의 일 예이다.After the output voltages OUT1 and OUT2 are supplied to a rectifier inside the NFC chip 500 and rectified by the rectifier, the rectified voltage is supplied to the input of a low dropout (LDO) regulator inside the NFC chip 500. , The LDO regulator outputs a third voltage VDD. The LDO regulator is an example of a linear regulator.

도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이 본 발명은 NFC 칩(500)을 이용하여 호스트 시스템(200)의 파워(VCC와 GND)와 센서 노드(600)의 파워(VDD와 VSS)를 완전히 절연하는 효과가 있다.As described with reference to FIGS. 1 to 3, the present invention completely insulates the power (VCC and GND) of the host system 200 and the power (VDD and VSS) of the sensor node 600 using the NFC chip 500. There is an effect.

도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 NFC 칩의 블록도이다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, NFC 칩(500)은 RF 인터페이스(510), 파워 관리 회로(520), 디지털 로직 회로(530), I2C 마스터/UART 회로(540), ADC(545), 및 메모리 회로(550)를 포함한다.4 is a block diagram of the NFC chip shown in FIGS. 1 to 3. 1 to 4, the NFC chip 500 includes an RF interface 510, a power management circuit 520, a digital logic circuit 530, an I2C master/UART circuit 540, an ADC 545, and And a memory circuit 550.

RF 인터페이스(510)는 입력 신호들(OUT1과 OUT2)을 정류하는 정류기(512), 신호 아이솔레이터(400)로 전송될 신호들을 변조하고 신호 아이솔레이터(400)로부터 수신된 신호들을 복조하는 변조/변조 회로(514), 및 NFC 칩(500)에 대한 파워 온 리셋(power on reset(POR))을 수행하는 POR 회로/클락 신호(예컨대, NFC 칩 (500)의 외부로부터 수신된 신호로부터 클락 신호를 추출)를 추출하는 클락 추출기 (516)를 포함한다.The RF interface 510 is a rectifier 512 that rectifies the input signals OUT1 and OUT2, a modulation/modulation circuit that modulates signals to be transmitted to the signal isolator 400 and demodulates signals received from the signal isolator 400 514, and a POR circuit/clock signal for performing power on reset (POR) for the NFC chip 500 (eg, extracting a clock signal from a signal received from the outside of the NFC chip 500) ) And a clock extractor 516 for extracting.

파워 관리 회로(520)는 정류기(512)에 의해 정류된 전압을 수신하는 LDO (lowdrop out) 레귤레이터를 포함할 수 있고, 상기 LDO 레귤레이터는 제3전압(VDD)을 생성할 수 있다.The power management circuit 520 may include a low drop out (LDO) regulator receiving a voltage rectified by the rectifier 512, and the LDO regulator may generate a third voltage VDD.

디지털 로직 회로(530)는 NFC 동작을 제어하는 NFC 코어(532)와, 구성 요소들(510, 520, 532, 540, 545, 및/또는 550)의 동작을 제어하는 MCU(Micro Controller Unit; 534)를 포함한다.The digital logic circuit 530 includes an NFC core 532 that controls NFC operation, and a microcontroller unit (MCU) 534 that controls the operation of the components 510, 520, 532, 540, 545, and/or 550. ).

I2C 마스터/UART 회로(540)는 IC2 프로토콜, UART 프로토콜, 및/또는 SPI 프로토콜을 이용하여 각 센서(601, 603, 605, 및 607)의 동작을 제어하는 회로를 의미한다. 따라서 각 센서(601, 603, 605, 및 607)는 IC2(Inter Integrated Circuit) 프로토콜, UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter) 프로토콜, 또는 SPI(Serial Peripheral Interface Bus) 프로토콜을 이용하여 I2C 마스터/UART 회로(540)와 신호를 주거나 받을 수 있다.The I2C master/UART circuit 540 refers to a circuit that controls the operation of each sensor 601, 603, 605, and 607 using the IC2 protocol, the UART protocol, and/or the SPI protocol. Therefore, each of the sensors 601, 603, 605, and 607 uses an IC2 (Inter Integrated Circuit) protocol, a UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) protocol, or a SPI (Serial Peripheral Interface Bus) protocol. ) And signals.

ADC(analog-to-digital converter; 545)는 센서들(601, 603, 605, 및 607) 중에서 적어도 하나로부터 전송된 아날로그 감지 신호를 디지털 감지 신호로 변환하고, 상기 디지털 감지 신호를 MCU(534)로 전송할 수 있다.ADC (analog-to-digital converter; 545) converts the analog detection signal transmitted from at least one of the sensors (601, 603, 605, and 607) into a digital detection signal, and converts the digital detection signal to the MCU 534 Can be transferred to.

메모리 회로(550)는 EEPROM(552)와 SRAM(554)을 포함한다. 메모리 회로(550)는 NFC 코어(532) 또는 MCU(534)의 동작에 필요한 데이터, NFC 코어(532) 또는 MCU (534)에 의해 생성된 데이터를 저장할 수 있다.The memory circuit 550 includes an EEPROM 552 and an SRAM 554. The memory circuit 550 may store data required for the operation of the NFC core 532 or the MCU 534, and data generated by the NFC core 532 or the MCU 534.

예컨대, 센서 컨트롤러(580)는 센서들(601, 603, 605, 및 607) 중에서 적어도 하나의 동작을 제어할 수 있는 MCU(534), I2C 마스터/UART 회로(540), 및 ADC (545)를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the sensor controller 580 includes an MCU 534, an I2C master/UART circuit 540, and an ADC 545 capable of controlling the operation of at least one of the sensors 601, 603, 605, and 607. It may include, but is not limited thereto.

발명은 도면에 도시된 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.The invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art will appreciate that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical idea of the attached registration claims.

100: 시스템
200: 호스트 시스템
300: 전력 아이솔레이터
310: 오실레이터
315: 인버터
320: 드라이버, 제1드라이버
322: 제2드라이버
330: 필터, 제1필터
332: 제2필터
340: 매칭 회로
350: 전송 회로
350A; 제1전송회로
352: 제2전송회로
400: 신호 아이솔레이터
500: NFC 칩
510: 안테나
100: system
200: host system
300: power isolator
310: Oscillator
315: inverter
320: driver, first driver
322: second driver
330: filter, first filter
332: second filter
340: matching circuit
350: transmission circuit
350A; 1st transmission circuit
352: second transmission circuit
400: signal isolator
500: NFC chip
510: antenna

Claims (14)

호스트 시스템으로부터 출력된 제1전압과 제2전압을 포함하는 제1파워와 센서 노드로 공급되는 제3전압과 제4전압을 포함하는 제2파워를 완전히 절연하는 NFC 칩으로 전송 신호들을 공급하고,
상기 제1파워를 이용하여 동작하는 오실레이터;
상기 오실레이터의 출력 단자에 연결되고 상기 제1파워를 이용하여 동작하는 드라이버;
상기 드라이버의 출력 단자에 연결된 필터; 및
상기 필터의 출력 신호에 기초하여 상기 전송 신호들을 생성하고 상기 전송 신호들을 상기 NFC 칩으로 전송하는 전송 회로를 포함하는 전력 아이솔레이터.
Supply transmission signals to an NFC chip that completely insulates the first power including the first voltage and the second voltage output from the host system and the second power including the third voltage and the fourth voltage supplied to the sensor node,
An oscillator operating using the first power;
A driver connected to the output terminal of the oscillator and operating using the first power;
A filter connected to the output terminal of the driver; And
A power isolator comprising a transmission circuit that generates the transmission signals based on the output signal of the filter and transmits the transmission signals to the NFC chip.
제1항에 있어서,
상기 필터의 임피던스와 상기 전송 회로의 임피던스를 정합하기 위해 상기 필터와 상기 전송 회로 사이에 형성된 정합 회로를 더 포함하고,
상기 전송 회로는 상기 정합 회로의 출력 신호에 기초하여 상기 전송 신호들을 생성하는 전력 아이솔레이터.
The method of claim 1,
Further comprising a matching circuit formed between the filter and the transmission circuit to match the impedance of the filter and the impedance of the transmission circuit,
The transmission circuit is a power isolator for generating the transmission signals based on the output signal of the matching circuit.
제2항에 있어서,
상기 전송 회로는 발룬(balun) 회로인 전력 아이솔레이터.
The method of claim 2,
The transmission circuit is a power isolator which is a balun circuit.
제2항에 있어서,
상기 전송 회로는 커플드 인턱터(coupled inductor) 회로인 전력 아이솔레이터.
The method of claim 2,
The transmission circuit is a power isolator that is a coupled inductor circuit.
제2항에 있어서,
상기 전송 회로는 안테나 기능을 수행하는 PCB 코일 패턴인 전력 아이솔레이터.
The method of claim 2,
The transmission circuit is a power isolator that is a PCB coil pattern that performs an antenna function.
호스트 시스템으로부터 출력된 제1전압과 제2전압을 포함하는 제1파워와 센서 노드로 공급되는 제3전압과 제4전압을 포함하는 제2파워를 완전히 절연하는 NFC 칩으로 제1전송 신호와 제2전송 신호를 공급하고,
상기 제1파워를 이용하여 차동 오실레이션 신호들을 생성하는 차동 오실레이션 신호 생성기;
상기 차동 오실레이션 신호들 중에서 어느 하나를 필터링하는 제1필터;
상기 제1필터의 출력 신호를 수신하여 상기 제1전송 신호를 생성하는 제1커패시터;
상기 차동 오실레이션 신호들 중에서 다른 하나를 필터링하는 제2필터; 및
상기 제2필터의 출력 신호를 수신하여 상기 제2전송 신호를 생성하는 제2커패시터를 포함하는 전력 아이솔레이터.
An NFC chip that completely insulates the first power including the first voltage and the second voltage output from the host system and the second power including the third voltage and the fourth voltage supplied to the sensor node. 2 supply the transmission signal,
A differential oscillation signal generator generating differential oscillation signals using the first power;
A first filter filtering any one of the differential oscillation signals;
A first capacitor receiving the output signal of the first filter and generating the first transmission signal;
A second filter filtering the other one of the differential oscillation signals; And
A power isolator comprising a second capacitor receiving the output signal of the second filter and generating the second transmission signal.
제6항에 있어서, 상기 차동 오실레이션 신호 생성기는,
상기 제1파워를 이용하여 동작하는 오실레이터;
상기 오실레이터의 출력 단자에 연결되고 상기 제1파워를 이용하여 동작하는 제1드라이버;
상기 오실레이터의 상기 출력 단자에 연결되고 상기 제1파워를 이용하여 동작하는 인버터; 및
상기 인버터의 출력 단자에 연결되고 상기 제1파워를 이용하여 동작하는 제2드라이버를 포함하는 전력 아이솔레이터.
The method of claim 6, wherein the differential oscillation signal generator,
An oscillator operating using the first power;
A first driver connected to the output terminal of the oscillator and operating using the first power;
An inverter connected to the output terminal of the oscillator and operating using the first power; And
A power isolator comprising a second driver connected to the output terminal of the inverter and operating using the first power.
제1전압과 제2전압을 포함하는 제1파워를 생성하는 호스트 시스템;
제3전압과 제4전압을 포함하는 제2파워를 동작 전압들로 사용하는 센서 노드;
전송 신호들을 이용하여 상기 제2파워를 생성하고, 상기 호스트 시스템의 상기 제1파워와 상기 센서 노드의 상기 제2파워를 완전히 절연하는 NFC 칩; 및
상기 호스트 시스템과 상기 NFC 칩 사이에 배치되고, 상기 제1파워를 이용하여 상기 전송 신호들을 생성하여 상기 NFC 칩으로 전송하는 전력 아이솔레이터를 포함하고,
상기 전력 아이솔레이터는,
상기 제1파워를 이용하여 동작하는 오실레이터;
상기 오실레이터의 출력 단자에 연결되고 상기 제1파워를 이용하여 동작하는 드라이버;
상기 드라이버의 출력 단자에 연결된 필터; 및
상기 필터의 출력 신호에 기초하여 상기 전송 신호들을 생성하고 상기 전송 신호들을 상기 NFC 칩으로 전송하는 전송 회로를 포함하는 시스템.
A host system that generates a first power including a first voltage and a second voltage;
A sensor node using a second power including a third voltage and a fourth voltage as operating voltages;
An NFC chip that generates the second power using transmission signals and completely insulates the first power of the host system and the second power of the sensor node; And
A power isolator disposed between the host system and the NFC chip and generating the transmission signals using the first power and transmitting the generated transmission signals to the NFC chip,
The power isolator,
An oscillator operating using the first power;
A driver connected to the output terminal of the oscillator and operating using the first power;
A filter connected to the output terminal of the driver; And
And a transmission circuit that generates the transmission signals based on the output signal of the filter and transmits the transmission signals to the NFC chip.
제8항에 있어서,
상기 필터의 임피던스와 상기 전송 회로의 임피던스를 정합하기 위해 상기 필터와 상기 전송 회로 사이에 형성된 정합 회로를 더 포함하고,
상기 전송 회로는 상기 정합 회로의 출력 신호에 기초하여 상기 전송 신호들을 생성하는 시스템.
The method of claim 8,
Further comprising a matching circuit formed between the filter and the transmission circuit to match the impedance of the filter and the impedance of the transmission circuit,
The transmission circuit is a system for generating the transmission signals based on the output signal of the matching circuit.
제9항에 있어서,
상기 전송 회로는 발룬(balun) 회로, 커플드 인턱터(coupled inductor) 회로, 또는 안테나 기능을 수행하는 PCB 코일 패턴인 시스템.
The method of claim 9,
The transmission circuit is a balun circuit, a coupled inductor circuit, or a PCB coil pattern that performs an antenna function.
제8항에 있어서,
상기 제1전압은 상기 제3전압보다 높고,
상기 제2전압과 상기 제4전압은 접지 레벨이고,
상기 전송 신호들은 차동 신호들인 시스템.
The method of claim 8,
The first voltage is higher than the third voltage,
The second voltage and the fourth voltage are ground levels,
The transmission signals are differential signals.
제8항에 있어서,
상기 센서 노드는,
센서들; 및
상기 NFC 칩의 내부에 형성된 센서 컨트롤러를 포함하고,
상기 센서 컨트롤러는 상기 센서들 각각으로 구동 신호를 전송하는 기능과, 상기 센서들 각각으로부터 출력된 감지 신호를 수신하여 처리하는 기능을 수행하는 시스템.
The method of claim 8,
The sensor node,
Sensors; And
Including a sensor controller formed inside the NFC chip,
The sensor controller performs a function of transmitting a driving signal to each of the sensors, and a function of receiving and processing a detection signal output from each of the sensors.
제1전압과 제2전압을 포함하는 제1파워를 생성하는 호스트 시스템;
제3전압과 제4전압을 포함하는 제2파워를 동작 전압들로 사용하는 센서 노드;
제1전송 신호와 제2전송 신호를 이용하여 상기 제2파워를 생성하고, 상기 호스트 시스템의 상기 제1파워와 상기 센서 노드의 상기 제2파워를 완전히 절연하는 NFC 칩; 및
상기 호스트 시스템과 상기 NFC 칩 사이에 배치되고, 상기 제1파워를 이용하여 상기 제1전송 신호와 상기 제2전송 신호를 생성하여 상기 NFC 칩으로 전송하는 전력 아이솔레이터를 포함하고,
상기 전력 아이솔레이터는,
상기 제1파워를 이용하여 차동 오실레이션 신호들을 생성하는 차동 오실레이션 신호 생성기;
상기 차동 오실레이션 신호들 중에서 어느 하나를 필터링하는 제1필터;
상기 제1필터의 출력 신호를 수신하여 상기 제1전송 신호를 생성하는 제1커패시터;
상기 차동 오실레이션 신호들 중에서 다른 하나를 필터링하는 제2필터; 및
상기 제2필터의 출력 신호를 수신하여 상기 제2전송 신호를 생성하는 제2커패시터를 포함하는 시스템.
A host system that generates a first power including a first voltage and a second voltage;
A sensor node using a second power including a third voltage and a fourth voltage as operating voltages;
An NFC chip that generates the second power using a first transmission signal and a second transmission signal, and completely insulates the first power of the host system and the second power of the sensor node; And
A power isolator disposed between the host system and the NFC chip and generating the first transmission signal and the second transmission signal using the first power and transmitting the generated first transmission signal and the second transmission signal to the NFC chip,
The power isolator,
A differential oscillation signal generator generating differential oscillation signals using the first power;
A first filter filtering any one of the differential oscillation signals;
A first capacitor receiving the output signal of the first filter and generating the first transmission signal;
A second filter filtering the other one of the differential oscillation signals; And
And a second capacitor receiving the output signal of the second filter and generating the second transmission signal.
제13항에 있어서,
상기 제1전압은 상기 제3전압보다 높고,
상기 제2전압과 상기 제4전압은 접지 레벨이고,
상기 제1전송 신호와 상기 제2전송 신호는 차동 신호들이고,
상기 센서 노드는,
센서들; 및
상기 NFC 칩의 내부에 형성된 센서 컨트롤러를 포함하고,
상기 센서 컨트롤러는 상기 센서들 각각으로 구동 신호를 전송하는 기능과, 상기 센서들 각각으로부터 출력된 감지 신호를 수신하여 처리하는 기능을 수행하는 시스템.
The method of claim 13,
The first voltage is higher than the third voltage,
The second voltage and the fourth voltage are ground levels,
The first transmission signal and the second transmission signal are differential signals,
The sensor node,
Sensors; And
Including a sensor controller formed inside the NFC chip,
The sensor controller performs a function of transmitting a driving signal to each of the sensors, and a function of receiving and processing a detection signal output from each of the sensors.
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