KR20210118294A - 내부 에러를 검출하기 위한 전원 관리 회로 및 전자 장치 - Google Patents

내부 에러를 검출하기 위한 전원 관리 회로 및 전자 장치 Download PDF

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KR20210118294A
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Abstract

본 발명은 내부 에러를 검출하기 위한 전원 관리 회로를 제공한다. 전원 관리 회로는 밴드갭 레퍼런스 회로, 제 1 모니터링 회로, 레퍼런스 버퍼 및 제 2 모니터링 회로를 포함한다. 밴드갭 레퍼런스 회로는 외부 전압에 기초하여, 제 1 전압을 생성한다. 제 1 모니터링 회로는 제 1 전압의 제 1 전압 레벨이 제 1 범위 내에 있는지 여부에 기초하여, 제 1 알림 신호의 논리 값을 결정한다. 레퍼런스 버퍼는 제 1 전압에 기초하여, 제 2 전압을 생성한다. 제 2 모니터링 회로는 제 2 전압 레벨의 제 2 전압 레벨이 제 2 범위 내에 있는지 여부에 기초하여, 제 2 알림 신호의 논리 값을 결정한다.

Description

내부 에러를 검출하기 위한 전원 관리 회로 및 전자 장치{POWER MANAGER CIRCUIT AND ELECTRONIC DEVICE FOR DETECTING INTERNAL ERRORS}
본 발명은 전자 장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 전원 관리 회로에서 발생되는 에러를 검출하기 위한 전자 장치에 관한 것이다.
반도체 장치는 외부로부터 전압을 인가받아 동작한다. 반도체 장치는 외부로부터 인가받은 전압을 변환하여 내부 전압을 생성한다. 내부 전압은 반도체 장치의 내부 회로가 동작하기 위해 필요한 전압 레벨을 갖는다.
반도체 장치는 내부 전압을 생성하기 위해 전원 관리 회로를 포함할 수 있다. 예로서, 전원 관리 회로는 전원 관리 집적 회로(Power Management integrated Circuit, PMIC), 또는 AP(Application Processor) 등에 포함될 수 있다. 전원 관리 회로는 외부로부터 인가 받은 전압을 이용하여, 내부 전압을 생성한다. 또한, 전원 관리 회로는 내부 전압의 레벨을 목표 레벨로 지속적으로 유지하도록 구성된다. 전원 관리 회로는 일정한 내부 전압을 필요로 하는 전자 장치들에서 다양하게 사용되고 있다.
전원 관리 회로에 에러가 발생하면, 내부 전압의 전압 레벨이 변하게 된다. 내부 전압의 전압 레벨이 정상 범위 내에 있지 않는 경우, 반도체 장치의 내부 회로는 이상 동작을 제공할 수 있다. 따라서, 자율 주행 장치와 같이 사용자의 안전과 직접적으로 관련이 있는 장치의 경우, 특히, 전원 관리 회로에서 발생된 에러를 검출하는 것이 중요하다.
본 발명은 상술된 기술적 과제를 해결하기 위한 것으로써, 본 발명의 목적은 전원 관리 회로에서 발생되는 에러를 검출하기 위한 전자 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전원 관리 회로는 밴드갭 레퍼런스 회로, 제 1 모니터링 회로, 레퍼런스 버퍼 및 제 2 모니터링 회로를 포함할 수 있다. 밴드갭 레퍼런스 회로는 외부 전압에 기초하여, 제 1 전압을 생성할 수 있다. 제 1 모니터링 회로는 제 1 전압의 제 1 전압 레벨이 제 1 범위 내에 있는지 여부에 기초하여, 제 1 알림 신호의 논리 값을 결정할 수 있다. 레퍼런스 버퍼는 제 1 전압에 기초하여, 제 2 전압을 생성할 수 있다. 제 2 모니터링 회로는 제 2 전압 레벨의 제 2 전압 레벨이 제 2 범위 내에 있는지 여부에 기초하여, 제 2 알림 신호의 논리 값을 결정할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 전자 장치는 밴드갭 레퍼런스 회로, 제 1 모니터링 회로, 레퍼런스 버퍼 및 제 2 모니터링 회로를 포함할 수 있다. 밴드갭 레퍼런스 회로는 외부 전압에 기초하여, 제 1 전압을 생성할 수 있다. 제 1 모니터링 회로는 제 1 전압의 제 1 전압 레벨에 기초하여 밴드갭 레퍼런스 회로에 제 1 에러가 발생하였는지 여부를 확인하고, 제 1 에러의 발생 여부에 따라 제 1 알림 신호의 논리 값을 결정할 수 있다. 레퍼런스 버퍼는 제 1 전압에 기초하여, 제 2 전압을 생성할 수 있다. 제 2 모니터링 회로는 제 2 전압의 제 2 전압 레벨에 기초하여 레퍼런스 버퍼에 제 2 에러가 발생하였는지 여부를 확인하고, 제 2 에러의 발생 여부에 따라 제 2 알림 신호의 논리 값을 결정할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전자 장치는 전원 관리 회로 및 컨트롤러를 포함할 수 있다. 전원 관리 회로는 외부 전압에 기초하여 제 1 전압을 생성하고, 제 1 전압의 전압 레벨이 제 1 범위 내에 있지 않은 경우 제 1 알림 신호를 출력하고, 제 1 전압에 기초하여 제 2 전압을 생성하고, 제 2 전압의 전압 레벨이 제 2 범위 내에 있지 않은 경우 제 2 알림 신호를 출력할 수 있다. 컨트롤러는 제 1 알림 신호 및 제 2 알림 신호에 기초하여, 전원 관리 회로에 발생한 에러의 위험도를 판별하고, 위험도에 기초하여 전원 관리 회로를 제어할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 전자 장치는 전원 관리 회로에서 발생되는 내부 에러를 단계별로 검출할 수 있다. 전자 장치는 검출된 에러의 위험도 및 전자 장치의 ASIL에 따라 내부 회로의 동작을 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따라, 전원 관리 회로의 내부 에러를 검출하기 위한 전자 장치를 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1의 전자 장치의 에러 검출 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 도 1의 제 1 모니터링 회로의 구성을 보여주는 회로도이다.
도 4는 도 3의 제 1 모니터링 회로의 동작들을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 도 1의 제 2 모니터링 회로의 구성을 보여주는 회로도이다.
도 6은 도 5의 제 2 모니터링 회로의 동작들을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 도 1의 LDO 레귤레이터의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 8은 도 1의 상황 모니터링 회로의 기능들을 설명하기 위한 블록도이다.
도 9는 도 1의 전원 관리 회로의 동작 모드를 설명하기 위한 스테이트 머신이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 전원 관리 회로의 내부 에러를 검출하기 위한 전자 장치를 보여주는 블록도이다.
도 11은 도 10의 전자 장치의 에러 검출 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 12는 도 10의 제 3 모니터링 회로의 구성을 보여주는 회로도이다.
도 13은 도 12의 제 3 모니터링 회로의 동작들을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 14는 도 1의 전자 장치의 일 실시 예를 보여주는 블록도이다.
도 15는 도 1의 전자 장치의 다른 실시 예를 보여주는 블록도이다.
이하에서, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로, 본 발명의 실시 예들이 명확하고 상세하게 기재될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따라, 전원 관리 회로의 내부 에러를 검출하기 위한 전자 장치를 보여주는 블록도이다.
전자 장치(100)는 밴드갭 레퍼런스 회로(110), 제 1 모니터링 회로(120), 레퍼런스 버퍼(130), 제 2 모니터링 회로(140), LDO 레귤레이터(Low Drop Out regulator, 150), 상황 모니터링 회로(160), 컨트롤러(170) 및 동작 회로(180)를 포함할 수 있다. 이하 설명들에서, 전원 관리 회로(10)는 밴드갭 레퍼런스 회로(110), 제 1 모니터링 회로(120), 레퍼런스 버퍼(130), 제 2 모니터링 회로(140), LDO 레귤레이터(150) 및 상황 모니터링 회로(160)를 포함하는 회로를 의미한다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 전원 관리 회로(10)는 도 1에 도시된 구성들 중 일부만 포함할 수 있고, 도 1에 도시되지 않은 구성들을 추가로 포함할 수도 있다.
또한, 이하 설명들에서, 전자 장치(100)는 운전자가 브레이크, 핸들 및 가속 페달 등을 제어하지 않고 자동으로 주행하는 자율 주행 장치를 의미할 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 전자 장치(1000)는 자율 주행 장치 뿐만 아니라 스마트 폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 전자 책 리더기, MP3 플레이어, 웨어러블(Wearable) 장치 등과 같은 다양한 유형의 전자 장치들 중 하나로 구현될 수 있다.
밴드갭 래퍼런스 회로(110)는 외부로부터 외부 전압을 인가받을 수 있다. 외부 전압은 공급 전압(VDD) 및 접지 전압(VSS)일 수 있다. 공급 전압(VDD)의 전압 레벨은 접지 전압(VSS)의 레벨보다 높을 수 있다. 또한, 전원 관리 회로(10)에서 생성되는 전압들(V10, V11, V12)의 전압 레벨들은 공급 전압(VDD)의 전압 레벨과 접지 전압(VSS)의 전압 레벨 사이의 값들일 수 있다.
밴드갭 레퍼런스 회로(110)뿐만 아니라, 제 1 모니터링 회로(120), 레퍼런스 버퍼(130), 제 2 모니터링 회로(140), LDO 레귤레이터(150), 상황 모니터링 회로(160) 및 컨트롤러(170)는 외부 전압을 공급받아 동작할 수 있다.
밴드갭 래퍼런스 회로(110)는 외부 전압을 이용하여, 전압(V10)을 생성할 수 있다. 밴드갭 래퍼런스 회로(110)는 온도 및 외부 환경에 따라 전압 레벨이 변하지 않는 전압(V10)을 생성할 수 있다.
제 1 모니터링 회로(120)는 전압(V10)을 수신할 수 있다. 제 1 모니터링 회로(120)는 전압(V10)의 전압 레벨에 기초하여, 밴드갭 래퍼런스 회로(110)에 에러가 발생하였는지 여부를 확인할 수 있다. 제 1 모니터링 회로(120)는 전압(V10)이 정상 범위 내에 있는지 여부를 확인할 수 있다. 이 경우, 정상 범위는 밴드갭 래퍼런스 회로(110)에 에러가 발생하지 않은 경우 전압(V10)이 가질 수 있는 전압 레벨 범위를 의미한다. 이하 설명들에서, 전압(V10)이 정상 범위 내에 있는지 여부를 확인한다는 것은 전압(V10)의 전압 레벨이 정상 범위 내에 있는지 여부를 확인하는 것을 의미한다.
제 1 모니터링 회로(120)는 전압(V10)이 정상 범위 내에 있는 것으로 확인되는 경우, 컨트롤러(170)로 제 1 논리 값을 나타내는 알림 신호(S10)를 출력할 수 있다. 제 1 모니터링 회로(120)는 전압(V10)이 정상 범위 내에 있지 않은 것으로 확인되는 경우, 컨트롤러(170)로 제 2 논리 값을 나타내는 알림 신호(S10)를 출력할 수 있다.
이하 설명들에서, 제 1 논리 값 및 제 2 논리 값은 '0'의 논리 값 및 '1'의 논리 값을 의미할 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제 1 논리 값을 나타내는 알림 신호(S10) 및 제 2 논리 값을 나타내는 알림 신호(S10)는 각각 제 1 논리 값에 대응하는 전압 레벨을 갖는 전압 신호 및 제 2 논리 값에 대응하는 전압 레벨을 갖는 전압 신호일 수도 있다. 또한, 제 1 모니터링 회로(120)는 전압(V10)이 정상 범위 내에 있는 것으로 확인되는 경우 알림 신호(S10)를 출력하지 않고, 전압(V10)이 정상 범위 내에 있지 않은 것으로 확인되는 경우 알림 신호(S10)를 출력할 수도 있다. 제 2 모니터링 회로(140) 및 상황 모니터링 회로(160)도 위의 설명과 실질적으로 동일한 방법으로 알림 신호(S11) 및 알림 신호(S12)를 생성할 수 있다.
레퍼런스 버퍼(130)는 전압(V10)을 인가받을 수 있다. 레퍼런스 버퍼(130)는 전압(V10)을 이용하여, 전압(V11)을 생성할 수 있다. 전압(V11)은 LDO 레귤레이터(150)에서 이용되는 전압일 수 있다.
제 2 모니터링 회로(140)는 전압(V11)을 인가받을 수 있다. 제 2 모니터링 회로(140)는 전압(V11)의 전압 레벨에 기초하여, 레퍼런스 버퍼(130)에 에러가 발생하였는지 여부를 확인할 수 있다. 제 2 모니터링 회로(140)는 전압(V11)이 정상 범위 내에 있는지 여부를 확인할 수 있다. 이 경우, 정상 범위는 레퍼런스 버퍼(130)에 에러가 발생하지 않은 경우 전압(V11)이 가질 수 있는 전압 레벨 범위를 의미한다.
제 2 모니터링 회로(140)는 전압(V11)이 정상 범위 내에 있는 것으로 확인되는 경우, 컨트롤러(170)로 제 1 논리 값을 나타내는 알림 신호(S11)를 출력할 수 있다. 제 2 모니터링 회로(140)는 전압(V11)이 정상 범위 내에 있지 않은 것으로 판별되는 경우, 컨트롤러(170)로 제 2 논리 값을 나타내는 알림 신호(S11)를 출력할 수 있다.
LDO 레귤레이터(150)는 전압(V11)을 인가받을 수 있다. LDO 레귤레이터(150)는 전압(V11)을 이용하여 전압(V12)을 생성할 수 있다. LDO 레귤레이터(150)는 전압(V11)의 전압 레벨을 강하하여 전압(V12)을 생성할 수 있다. 전압(V11)의 전압 레벨과 전압(V12)의 전압 레벨 사이의 전압 레벨 차이는 상대적으로 작을 수 있다. 예로서, LDO 레귤레이터(150)는 DC 선형 LDO 레귤레이터일 수 있다.
LDO 레귤레이터(150)는 전압(V12)을 동작 회로(180)로 출력할 수 있다. 동작 회로(180)는 전압(V12)을 인가받아 동작할 수 있다.
상황 모니터링 회로(160)는 전압(V11) 및 전압(V12)을 인가받을 수 있다. 상황 모니터링 회로(160)는 전압(V11) 및 전압(V12)에 기초하여, LDO 레귤레이터(150)에 에러가 발생하였는지 여부를 확인할 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상황 모니터링 회로(160)는 전원 관리 회로(10)에서 전압(V12)이 출력되기 이전에, 최종적으로 전압(V12)의 이상 여부를 확인하는 모니터링 회로일 수 있다. 즉, 상황 모니터링 회로(160)는 최종적으로 전원 관리 회로(10)의 상황을 모니터링 할 수 있다. 이하 설명들에서, 상황 모니터링 회로(160)는 전압(V11) 및 전압(V12)에 기초하여, LDO 레귤레이터(150)에 에러가 발생하였는지 여부를 확인하는 것으로 표현된다.
상황 모니터링 회로(160)는 LDO 레귤레이터(150)에 에러가 발생되지 않은 것으로 확인되는 경우, 컨트롤러(170)로 제 1 논리 값을 갖는 알림 신호(S12)를 출력할 수 있다. 상황 모니터링 회로(160)는 LDO 레귤레이터(150)에 에러가 발생된 것으로 확인되는 경우, 컨트롤러(170)로 제 2 논리 값을 갖는 알림 신호(S12)를 출력할 수 있다.
컨트롤러(170)는 알림 신호들(S10, S11, S12)을 수신할 수 있다. 컨트롤러(170)는 알림 신호들(S10, S11, S12)에 기초하여, 전원 관리 회로(10)에 발생된 에러의 위험도를 판별할 수 있다. 컨트롤러(170)는 전원 관리 회로(10)에 발생된 에러의 위험도 및 동작 회로(180)의 ASIL(Automotive Safety Integrity Level)에 따라, 제어 신호들(A0, A1)을 생성할 수 있다. 컨트롤러(170)는 전원 관리 회로(10) 및 동작 회로(180)로 각각 제어 신호(A0) 및 제어 신호(A1)를 출력할 수 있다. ASIL은 아래에서 동작 회로(180)와 관련하여 자세하게 설명된다.
동작 회로(180)는 전압(V12)을 인가받아 구동될 수 있다. 동작 회로(180)는 구동 동작을 통해, 사용자 또는 운전자에게 서비스를 제공할 수 있다. 동작 회로(180)는 컨트롤러(170)로부터 제어 신호(A1)를 수신할 수 있다. 제어 신호(A1)에 기초하여, 동작 회로(180)가 구동될지 여부가 결정될 수 있다.
동작 회로(180)는 사용자 또는 운전자에게 자율 주행과 관련된 서비스를 제공할 수 있다. 예로서, 동작 회로(180)가 GPS(Global Positioning System)로부터 정보를 수신하는 경우, 동작 회로(180)는 위성에서 보내는 차량의 위도와 경도를 수신하여 운전자의 경로를 파악할 수 있다. 다른 예로서, 동작 회로(180)가 모터 엔코더로부터 정보를 수신하는 경우, 동작 회로(180)는 바퀴 회전 수에 기초하여 차량의 속도를 확인하여 GPS의 오차율을 감소시킬 수 있다. 또 다른 예로서, 동작 회로(180)는 레이저 스캐너로부터 정보를 수신하여, 충돌 사고를 방지할 수 있다. 레이저 스캐너는 초당 수천 개의 레이저 주파수를 발사하여 물체에 반사되어 오는 신호를 측정할 수 있다. 또 다른 예로서, 동작 회로(180)는 비디오 카메라로부터 정보를 수신하여, 차량의 속도를 조절할 수 있다. 비디오 카메라는 주변 환경의 밝기를 측정하고, 차선과 표지판, 교통 신호, 보행자 등을 식별할 수 있다.
동작 회로(180)에 의해 제공되는 서비스에 따라, 동작 회로(180)의 ASIL 또는 전자 장치(100)의 ASIL이 결정될 수 있다. ASIL은 자동차 안전 무결성 수준을 의미하며, HARA(Hazard Analysis and Risk Assesment)에 기초하여, 그 값이 정해진다. HARA는 동작 회로(180)가 오동작할 경우 운전자에게 미치는 위험도를 평가하기 위한 요소들이다. 동작 회로(180)가 오동작할 경우 운전자가 받는 위험도가 높을수록, 동작 회로(180)의 ASIL이 높게 결정된다. 컨트롤러(170)는 동작 회로(180)의 ASIL 및 전원 관리 회로(10)에 발생된 에러의 위험도를 고려하여, 동작 회로(180)를 제어할 수 있다.
또한, 컨트롤러(170)는 동작 회로(180)의 ASIL 및 전원 관리 회로(10)에 발생된 에러의 위험도를 고려하여, 전원 관리 회로(10)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 컨트롤러(170)는 전원 관리 회로(10)에 발생된 에러의 위험도가 높으면, 전원 관리 회로(10) 및 동작 회로(180)의 동작을 중지시킬 수 있다. 컨트롤러(170)는 전원 관리 회로(10)에 발생된 에러의 위험도가 상대적으로 낮으면, 전원 관리 회로(10) 및 동작 회로(180)의 동작을 유지시킬 수 있다. 또한, 컨트롤러(170)는 동작 회로(180)의 ASIL이 높으면, 전원 관리 회로(10)에 발생된 에러의 위험도가 상대적으로 낮더라도, 전원 관리 회로(10) 및 동작 회로(180)의 동작을 중단시킬 수 있다. 이 경우, 컨트롤러(170)는 사용자가 자율 주행을 중단하고 직접 운전하도록 사용자에게 알림을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 전자 장치(100)는 복수의 모니터링 회로(120, 140)를 이용함으로써, 전원 관리 회로(10)에 발생된 에러를 보다 높은 정확도로 검출할 수 있다. 또한, 전자 장치(100)는 상황 모니터링 회로(160)를 이용함으로써, 좀 더 다양한 상황들에 대한 에러들을 검출할 수 있다.
도 2는 도 1의 전자 장치의 에러 검출 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
S110 동작에서, 밴드갭 레퍼런스 회로(110)는 외부로부터 인가되는 외부 전압에 기초하여, 전압(V10)을 생성할 수 있다. 밴드갭 레퍼런스 회로(110)는 온도 및 외부 환경에 따라 전압(V10)의 전압 레벨이 변하지 않도록, 전압(V10)을 생성할 수 있다. 전압(V10)은 제 1 레벨을 가질 수 있다.
S120 동작에서, 제 1 모니터링 회로(120)는 전압(V10)이 정상 범위 내에 있는지 여부를 확인할 수 있다. 제 1 모니터링 회로(120)는 전압(V10)이 정상 범위 내에 있는지 여부에 기초하여, 밴드갭 레퍼런스 회로(110)의 에러를 검출할 수 있다. 전압(V10)이 정상 범위 내에 있는 경우, 제 1 모니터링 회로(120)는 밴드갭 레퍼런스 회로(110)에 에러가 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 제 1 모니터링 회로(120)는 컨트롤러(170)로 제 1 논리 값을 갖는 알림 신호(S10)를 출력할 수 있다. 전압(V10)이 정상 범위 내에 있지 않은 경우, 제 1 모니터링 회로(120)는 밴드갭 레퍼런스 회로(110)에 에러가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 제 1 모니터링 회로(120)는 컨트롤러(170)로 제 2 논리 값을 갖는 알림 신호(S10)를 출력할 수 있다.
S130 동작에서, 레퍼런스 버퍼(130)는 전압(V10)에 기초하여, 전압(V11)을 생성할 수 있다. 구체적으로, 레퍼런스 버퍼(130)는 제 1 레벨을 갖는 전압(V10)을 제 2 레벨을 갖는 전압(V11)으로 조절할 수 있다.
S140 동작에서, 제 2 모니터링 회로(140)는 전압(V11)이 정상 범위 내에 있는지 여부를 확인할 수 있다. 제 2 모니터링 회로(140)는 전압(V11)이 정상 범위 내에 있는지 여부에 기초하여, 레퍼런스 버퍼(130)의 에러를 검출할 수 있다. 전압(V11)이 정상 범위 내에 있는 경우, 제 2 모니터링 회로(140)는 레퍼런스 버퍼(130)에 에러가 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 제 2 모니터링 회로(140)는 컨트롤러(170)로 제 1 논리 값을 갖는 알림 신호(S11)를 출력할 수 있다. 전압(V11)이 정상 범위 내에 있지 않은 경우, 제 2 모니터링 회로(140)는 레퍼런스 버퍼(130)에 에러가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 제 2 모니터링 회로(140)는 컨트롤러(170)로 제 2 논리 값을 갖는 알림 신호(S11)를 출력할 수 있다. S120 동작에서의 정상 범위와 S140 동작에서의 정상 범위는 서로 상이한 범위일 수 있다.
S150 동작에서, LDO 레귤레이터(150)는 전압(V11)에 기초하여, 전압(V12)을 생성할 수 있다. 구체적으로, LDO 레귤레이터(150)는 제 2 레벨을 갖는 전압(V12)을 제 3 레벨을 갖는 전압(V13)으로 조절할 수 있다.
S160 동작에서, 상황 모니터링 회로(160)는 전압(V11) 및 전압(V12)에 기초하여, LDO 레귤레이터(150)를 모니터링할 수 있다. 즉, 상황 모니터링 회로(160)는 전압(V11) 및 전압(V12)에 기초하여, LDO 레귤레이터(150)에 에러가 발생하였는지 여부를 확인할 수 있다. 상황 모니터링 회로(160)는 LDO 레귤레이터(150)에 에러가 발생하지 않은 것으로 확인되는 경우, 제 1 논리 값을 갖는 알림 신호(S12)를 출력할 수 있다. 상황 모니터링 회로(160)는 LDO 레귤레이터(150)에 에러가 발생한 것으로 확인되는 경우, 컨트롤러(170)로 제 2 논리 값을 갖는 알림 신호(S12)를 출력할 수 있다.
S170 동작에서, 컨트롤러(170)는 알림 신호들(S10, S11, S12)에 기초하여, 전원 관리 회로(10)에 발생한 에러의 위험도를 평가할 수 있다. 컨트롤러(170)는 에러의 위험도 및 동작 회로(180)의 ASIL에 기초하여, 동작 회로(180) 및 전원 관리 회로(10)를 제어할 수 있다.
도 3은 도 1의 제 1 모니터링 회로의 구성을 보여주는 회로도이다.
제 1 모니터링 회로(120)는 복수의 저항(R1, R2, R3), 복수의 비교기(121, 122), 인버터(123) 및 로직 게이트(124)를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 제 1 모니터링 회로(120)는 도 1을 참조하여 설명된 제 1 모니터링 회로(120)를 구현하기 위한 일 실시예이다. 따라서, 제 1 모니터링 회로(120)는 도 3에 도시된 구성들 중 일부를 포함하지 않을 수 있고, 도 3에 도시되지 않은 구성들을 추가로 포함할 수도 있으며, 본 발명은 개시된 구성에 한정되지 않는다.
제 1 모니터링 회로(120)는 공급 전압(VDD) 및 접지 전압(VSS)을 인가받아 동작할 수 있다. 제 1 모니터링 회로(120)는 전압(V10)을 수신할 수 있다. 제 1 모니터링 회로(120)는 전압(V10)이 정상 범위 내에 있는지 여부를 확인할 수 있다.
제 1 모니터링 회로(120)는 공급 전압(VDD), 접지 전압(VSS) 및 복수의 저항(R1, R2, R3)을 이용하여, 전압(V10)과 비교되는 전압들(Vref1, Vref2)을 생성할 수 있다. 공급 전압(VDD)이 인가되는 노드와 노드(ND1) 사이에 저항(R1)이 위치할 수 있다. 노드(ND1)와 노드(ND2) 사이에 저항(R2)이 위치할 수 있다. 또한, 노드(ND2)와 접지 전압(VSS)이 인가되는 노드 사이에 저항(R3)이 위치할 수 있다. 전압들(Vref1, Vref2)는 각각 노드들(ND1, ND2)의 전압들일 수 있다.
비교기(121)의 양의 단자는 노드(ND1)와 연결될 수 있다. 비교기(121)는 노드(ND1)로부터 전압(Vref1)을 수신할 수 있다. 전압(Vref1)은 공급 전압(VDD)의 전압 레벨과 접지 전압(VSS)의 전압 레벨 사이의 전압 레벨을 가질 수 있다. 전압(Vref1)의 전압 레벨은 저항(R1)의 저항 크기에 반비례할 수 있다. 전압(Vref1)의 전압 레벨은 저항들(R2, R3)의 저항 크기들에 비례할 수 있다. 구체적으로, 전압(Vref1)의 전압 레벨은 [수학식 1]을 통해 설명된다.
Figure pat00001
수학식 1에서, 'R1', 'R2', 'R3'은 각각 저항들(R1, R2, R3)의 저항 크기들을 의미한다. 또한, 'Vref1', 'VDD', 'VSS'는 각각 전압들(Vref1, VDD, VSS)의 전압 레벨들을 의미한다.
비교기(121)의 음의 단자는 밴드갭 레퍼런스 회로(110)와 레퍼런스 버퍼(130) 사이에 위치하는 노드로 연결될 수 있다. 비교기(121)는 음의 단자로 전압(V10)을 수신할 수 있다.
비교기(121)는 전압(Vref1)과 전압(V10)을 비교할 수 있다. 비교기(121)는 전압(V10)의 전압 레벨이 전압(Vref1)의 전압 레벨보다 낮은 경우, 제 1 논리 값을 갖는 신호를 출력할 수 있다. 인버터(123)는 비교기(121)로부터 수신되는 신호를 반전시킬 수 있다. 이 경우, 인버터(123)는 비교기(121)로부터 제 1 논리 값을 갖는 신호를 수신하여, 제 2 논리 값을 갖는 신호를 출력할 수 있다. 비교기(121)는 전압(V10)의 전압 레벨이 전압(Vref1)의 전압 레벨 이상인 경우, 제 2 논리 값을 갖는 신호를 출력할 수 있다. 이 경우, 인버터(123)는 비교기(121)로부터 제 2 논리 값을 갖는 신호를 수신하여, 제 1 논리 값을 갖는 신호를 출력할 수 있다.
비교기(122)의 양의 단자는 밴드갭 레퍼런스 회로(110)와 레퍼런스 버퍼(130) 사이에 위치하는 노드로 연결될 수 있다. 비교기(122)는 양의 단자로 전압(V10)을 수신할 수 있다. 비교기(122)의 음의 단자는 노드(ND2)와 연결될 수 있다. 비교기(122)는 노드(ND2)로부터 전압(Vref2)을 수신할 수 있다. 전압(Vref2)은 공급 전압(VDD)의 전압 레벨과 접지 전압(VSS)의 전압 레벨 사이의 전압 레벨을 가질 수 있다. 전압(Vref2)의 전압 레벨은 저항들(R1, R2)의 저항 크기들에 반비례할 수 있다. 전압(Vref2)의 전압 레벨은 저항(R3)의 저항 크기에 비례할 수 있다. 구체적으로, 전압(Vref2)의 전압 레벨은 [수학식 2]을 통해 설명된다.
Figure pat00002
수학식 2에서, 'R1', 'R2', 'R3'은 각각 저항들(R1, R2, R3)의 저항 크기들을 의미한다. 또한, 'Vref2', 'VDD', 'VSS'는 각각 전압들(Vref2, VDD, VSS)의 전압 레벨들을 의미한다.
비교기(122)는 전압(Vref2)과 전압(V10)을 비교할 수 있다. 비교기(122)는 전압(Vref2)의 전압 레벨이 전압(V10)의 전압 레벨보다 낮은 경우, 제 1 논리 값을 갖는 신호를 출력할 수 있다. 비교기(122)는 전압(Vref2)의 전압 레벨이 전압(V10)의 전압 레벨 이상인 경우, 제 2 논리 값을 갖는 신호를 출력할 수 있다.
로직 게이트(124)는 인버터(123)로부터 출력된 신호 및 비교기(122)로부터 출력된 신호를 수신할 수 있다. 이하 설명들에서, 로직 게이트(124)는 NAND 게이트인 것으로 가정되나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 로직 게이트(124)는 인버터(123)로부터 출력된 신호 및 비교기(122)로부터 출력된 신호가 모두 제 2 논리 값을 나타내는 경우에만, 제 1 논리 값을 갖는 알림 신호(S10)를 출력할 수 있다. 이 외의 경우에서, 로직 게이트(124)는 제 2 논리 값을 갖는 알림 신호(S10)를 출력할 수 있다.
즉, 로직 게이트(124)는 전압(V10)의 전압 레벨이 전압(Vref1)의 전압 레벨과 전압(Vref2)의 전압 레벨 사이에 있는 경우에만, 제 1 논리 값을 갖는 알림 신호(S10)를 출력할 수 있다. 로직 게이트(124)는 전압(V10)의 전압 레벨이 전압(Vref1)의 전압 레벨보다 높거나, 전압(Vref2)의 전압 레벨보다 낮은 경우, 제 2 논리 값을 갖는 알림 신호(S10)를 출력할 수 있다. 제 1 논리 값을 갖는 알림 신호(S10)가 출력되는 것은 밴드갭 레퍼런스 회로(110)에 에러가 발생하지 않았음을 의미한다. 또한, 제 2 논리 값을 갖는 알림 신호(S10)가 출력되는 것은 밴드갭 레퍼런스 회로(110)에 에러가 발생하였음을 의미한다.
다만, 제 1 모니터링 회로(120)의 구성은 도 3에 도시된 것에 한정되지 않는다. 예로서, 비교기(121)는 음의 단자로 전압(Vref1)을 수신하고, 양의 단자로 전압(V10)을 수신할 수 있다. 또한, 비교기(122)는 양의 단자로 전압(Vref2)을 수신하고, 음의 단자로 전압(V10)을 수신할 수 있다. 이 경우, 인버터(123)는 비교기(121) 대신 비교기(122)와 연결될 수 있다.
다른 예로서, 비교기(121)는 양의 단자로 전압(Vref1)을 수신하고, 음의 단자로 전압(V10)을 수신할 수 있다. 비교기(122)는 양의 단자로 전압(Vref2)을 수신하고, 음의 단자로 전압(V10)을 수신할 수 있다. 이 경우, 제 1 모니터링 회로(120)는 인버터(123)를 포함하지 않을 수 있으며, 로직 게이트(124)는 AND 게이트일 수 있다.
도 4는 도 3의 제 1 모니터링 회로의 동작들을 설명하기 위한 흐름도이다.
S210 동작에서, 비교기(121)는 전압(V10)과 전압(Vref1)을 수신할 수 있다.
S220 동작에서, 비교기(121)는 전압(V10)과 전압(Vref1)을 비교할 수 있다.
전압(V10)의 전압 레벨이 전압(Vref1)의 전압 레벨 보다 높은 경우, S260 동작이 수행된다. S260 동작에서, 로직 게이트(124)는 비교기(122)로부터 출력되는 신호에 상관 없이, 제 2 논리 값을 나타내는 알림 신호(S10)를 출력할 수 있다.
전압(V10)의 전압 레벨이 전압(Vref1)의 전압 레벨 이하인 경우, S230 동작이 수행된다. S230 동작에서, 비교기(122)는 전압(V10)과 전압(Vref2)을 수신할 수 있다.
S240 동작에서, 비교기(122)는 전압(V10)과 전압(Vref2)을 비교할 수 있다.
전압(V10)의 전압 레벨이 전압(Vref2)의 전압 레벨보다 낮은 경우, S260 동작이 수행된다. S260 동작에서, 로직 게이트(124)는 제 2 논리 값을 나타내는 알림 신호(S10)를 출력할 수 있다.
전압(V10)의 전압 레벨이 전압(Vref2)의 전압 레벨 이상인 경우, S250 동작이 수행된다. S250 동작에서, 로직 게이트(124)는 제 1 논리 값을 나타내는 알림 신호(S10)를 출력할 수 있다.
다만, 제 1 모니터링 회로(120)에서 수행되는 동작들(S210~S260)의 순서는 도 4를 참조하여 설명된 순서에 한정되지 않는다. 예로서, S230 동작 및 S240 동작이 S210 동작 및 S220 동작보다 먼저 수행될 수 있다. 다른 예로서, S230 동작 및 S240 동작이 S210 동작 및 S220 동작과 동시에 수행될 수도 있다.
도 5는 도 1의 제 2 모니터링 회로의 구성을 보여주는 회로도이다.
제 2 모니터링 회로(140)는 복수의 저항(R4, R5, R6), 복수의 비교기(141, 142), 인버터(143) 및 로직 게이트(144)를 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 제 2 모니터링 회로(140)는 도 1을 참조하여 설명된 제 2 모니터링 회로(140)를 구현하기 위한 일 실시예이다. 따라서, 제 2 모니터링 회로(140)는 도 5에 도시된 구성들 중 일부를 포함하지 않을 수 있고, 도 5에 도시되지 않은 구성들을 추가로 포함할 수도 있으며, 본 발명은 개시된 구성에 한정되지 않는다.
제 2 모니터링 회로(140)는 공급 전압(VDD) 및 접지 전압(VSS)을 인가받아 동작할 수 있다. 제 2 모니터링 회로(140)는 전압(V11)을 수신할 수 있다. 제 2 모니터링 회로(140)는 전압(V11)이 정상 범위 내에 있는지 여부를 확인할 수 있다. 제 1 모니터링(120)와 유사하게, 제 2 모니터링 회로(140도 공급 전압(VDD), 접지 전압(VSS) 및 복수의 저항(R4, R5, R6)을 이용하여, 전압(V11)과 비교되는 전압들(Vref4, Vref5)을 생성할 수 있다.
비교기(141)의 양의 단자는 노드(ND4)와 연결될 수 있다. 비교기(141)는 노드(ND4)로부터 전압(Vref4)을 수신할 수 있다. 전압(Vref4)은 공급 전압(VDD)의 전압 레벨과 접지 전압(VSS)의 전압 레벨 사이의 전압 레벨을 가질 수 있다. 전압(Vref4)의 전압 레벨은 저항(R4)의 저항 크기에 반비례할 수 있다. 전압(Vref4)의 전압 레벨은 저항들(R5, R6)의 저항 크기들에 비례할 수 있다. 구체적으로, 전압(Vref4)의 전압 레벨은 [수학식 3]을 통해 설명된다.
Figure pat00003
수학식 3에서, 'R4', 'R5', 'R6'은 각각 저항들(R4, R5, R6)의 저항 크기들을 의미한다. 또한, 'Vref4', 'VDD', 'VSS'는 각각 전압들(Vref4, VDD, VSS)의 전압 레벨들을 의미한다.
비교기(141)의 음의 단자는 레퍼런스 버퍼(130)와 LDO 레귤레이터(160) 사이에 위치하는 노드로 연결될 수 있다. 비교기(141)는 음의 단자로 전압(V11)을 수신할 수 있다.
비교기(141)는 전압(Vref4)과 전압(V11)을 비교할 수 있다. 비교기(141)는 전압(V11)의 전압 레벨이 전압(Vref4)의 전압 레벨보다 낮은 경우, 제 1 논리 값을 갖는 신호를 출력할 수 있다. 인버터(143)는 비교기(141)로부터 수신되는 신호를 반전시킬 수 있다. 이 경우, 인버터(143)는 비교기(141)로부터 제 1 논리 값을 갖는 신호를 수신하여, 제 2 논리 값을 갖는 신호를 출력할 수 있다. 비교기(141)는 전압(V11)의 전압 레벨이 전압(Vref4)의 전압 레벨 이상인 경우, 제 2 논리 값을 갖는 신호를 출력할 수 있다. 이 경우, 인버터(143)는 비교기(141)로부터 제 2 논리 값을 갖는 신호를 수신하여, 제 1 논리 값을 갖는 신호를 출력할 수 있다.
비교기(142)의 양의 단자는 레퍼런스 버퍼(130)와 LDO 레귤레이터(160) 사이에 위치하는 노드로 연결될 수 있다. 비교기(142)는 양의 단자로 전압(V11)을 수신할 수 있다.
비교기(142)의 음의 단자는 노드(ND5)와 연결될 수 있다. 비교기(142)는 노드(ND5)로부터 전압(Vref5)을 수신할 수 있다. 전압(Vref5)은 공급 전압(VDD)의 전압 레벨과 접지 전압(VSS)의 전압 레벨 사이의 전압 레벨을 가질 수 있다. 전압(Vref5)의 전압 레벨은 저항들(R4, R5)의 저항 크기들에 반비례할 수 있다. 전압(Vref5)의 전압 레벨은 저항(R6)의 저항 크기에 비례할 수 있다. 구체적으로, 전압(Vref5)의 전압 레벨은 [수학식 4]을 통해 설명된다.
Figure pat00004
수학식 4에서, 'R4', 'R5', 'R6'은 각각 저항들(R4, R5, R6)의 저항 크기들을 의미한다. 또한, 'Vref5', 'VDD', 'VSS'는 각각 전압들(Vref5, VDD, VSS)의 전압 레벨들을 의미한다.
비교기(142)는 전압(Vref5)과 전압(V11)을 비교할 수 있다. 비교기(142)는 전압(Vref5)의 전압 레벨이 전압(V11)의 전압 레벨보다 낮은 경우, 제 1 논리 값을 갖는 신호를 출력할 수 있다. 비교기(142)는 전압(Vref5)의 전압 레벨이 전압(V11)의 전압 레벨 이상인 경우, 제 2 논리 값을 갖는 신호를 출력할 수 있다.
로직 게이트(144)는 인버터(143)로부터 출력된 신호 및 비교기(142)로부터 출력된 신호를 출력할 수 있다. 이하 설명들에서, 로직 게이트(144)는 NAND 게이트인 것으로 가정되나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 로직 게이트(144)는 인버터(143)로부터 출력된 신호 및 비교기(142)로부터 출력된 신호가 모두 제 2 논리 값을 나타내는 경우에만, 제 1 논리 값을 갖는 알림 신호(S11)를 출력할 수 있다. 이 외의 경우에는, 로직 게이트(144)는 제 2 논리 값을 갖는 알림 신호(S11)를 출력할 수 있다.
즉, 로직 게이트(144)는 전압(V11)의 전압 레벨이 전압(Vref4)의 전압 레벨과 전압(Vref5)의 전압 레벨 사이에 있는 경우에만, 제 1 논리 값을 갖는 알림 신호(S11)를 출력할 수 있다. 로직 게이트(144)는 전압(V11)의 전압 레벨이 전압(Vref4)의 전압 레벨보다 높거나, 전압(Vref5)의 전압 레벨보다 낮은 경우, 제 2 논리 값을 갖는 알림 신호(S11)를 출력할 수 있다. 제 1 논리 값을 갖는 알림 신호(S11)가 출력되는 것은 레퍼런스 버퍼(130)에 에러가 발생하지 않았음을 의미한다. 또한, 제 2 논리 값을 갖는 알림 신호(S11)가 출력되는 것은 레퍼런스 버퍼(130)에 에러가 발생하였음을 의미한다.
다만, 제 2 모니터링 회로(140)의 구성은 도 5에 도시된 것에 한정되지 않는다. 예로서, 비교기(141)는 음의 단자로 전압(Vref4)을 수신하고, 양의 단자로 전압(V11)을 수신할 수 있다. 비교기(142)는 전압(Vref5)을 수신하고, 음의 단자로 전압(V11)을 수신할 수 있다. 이 경우, 인버터(143)는 비교기(141) 대신 비교기(142)와 연결될 수 있다.
다른 예로서, 비교기(141)는 전압(Vref4)을 수신하고, 음의 단자로 전압(V11)을 수신할 수 있다. 비교기(142)는 양의 단자로 전압(Vref5)을 수신하고, 음의 단자로 전압(V11)을 수신할 수 있다. 이 경우, 제 2 모니터링 회로(140)는 인버터(143)를 포함하지 않을 수 있으며, 로직 게이트(144)는 AND 게이트일 수 있다.
도 6은 도 5의 제 2 모니터링 회로의 동작들을 설명하기 위한 흐름도이다.
S310 동작에서, 비교기(141)는 전압(V11)과 전압(Vref4)을 수신할 수 있다.
S320 동작에서, 비교기(141)는 전압(V11)과 전압(Vref4)을 비교할 수 있다.
전압(V11)의 전압 레벨이 전압(Vref4)의 전압 레벨 보다 높은 경우, S360 동작이 수행된다. S360 동작에서, 로직 게이트(144)는 비교기(142)로부터 출력되는 신호에 상관 없이, 제 2 논리 값을 나타내는 알림 신호(S11)를 출력할 수 있다.
전압(V11)의 전압 레벨이 전압(Vref4)의 전압 레벨 이하인 경우, S330 동작이 수행된다. S330 동작에서, 비교기(142)는 전압(V11)과 전압(Vref5)을 수신할 수 있다.
S340 동작에서, 비교기(142)는 전압(V11)과 전압(Vref5)을 비교할 수 있다.
전압(V11)의 전압 레벨이 전압(Vref5)의 전압 레벨보다 낮은 경우, S360 동작이 수행된다. S360 동작에서, 로직 게이트(144)는 제 2 논리 값을 나타내는 알림 신호(S11)를 출력할 수 있다.
전압(V11)의 전압 레벨이 전압(Vref5)의 전압 레벨 이상인 경우, S350 동작이 수행된다. S350 동작에서, 로직 게이트(144)는 제 1 논리 값을 나타내는 알림 신호(S11)를 출력할 수 있다.
다만, 제 2 모니터링 회로(140)에서 수행되는 동작들(S310~S360)의 순서는 도 6를 참조하여 설명된 순서에 한정되지 않는다. 예로서, S330 동작 및 S340 동작이 S310 동작 및 S320 동작보다 먼저 수행될 수 있다. 다른 예로서, S330 동작 및 S340 동작이 S310 동작 및 S320 동작과 동시에 수행될 수도 있다.
도 7은 도 1의 LDO 레귤레이터의 구성을 보여주는 블록도이다.
LDO 레귤레이터(160)는 비교기(161), 트랜지스터(TR0) 및 복수의 저항(R7, R8)을 포함할 수 있다.
비교기(161)는 음의 단자로 전압(V11)을 수신할 수 있다. 비교기(161)는 양의 단자로 전압(Vref6)을 수신할 수 있다. 비교기(161)는 전압(V11)과 전압(Vref6)을 비교할 수 있다. 비교기(161)는 전압(Vref6)의 전압 레벨이 전압(V11)의 전압 레벨보다 높을 경우, 제 1 논리 값을 갖는 신호를 출력할 수 있다. 비교기(161)는 전압(Vref6)의 전압 레벨이 전압(V11)의 전압 레벨 이하일 경우, 제 2 논리 값을 갖는 신호를 출력할 수 있다.
트랜지스터(TR0)는 비교기(161)로부터 출력된 신호를 게이트로 수신할 수 있다. 트랜지스터(TR0)는 비교기(161)로부터 출력된 신호의 논리 값에 따라, 노드(ND7)로 전류를 출력할지 여부를 결정할 수 있다. 트랜지스터(TR0)는 비교기(161)로부터 제 1 논리 값을 갖는 신호가 수신되는 경우, 노드(ND7)로 전류를 출력하지 않을 수 있다. 트랜지스터(TR0)는 비교기(161)로부터 제 2 논리 값을 갖는 신호가 수신되는 경우, 노드(ND7)로 전류를 출력할 수 있다. 즉, 비교기(161) 및 트랜지스터(TR0)의 동작에 의해, 전압(Vref6)의 전압 레벨은 전압(V11)의 전압 레벨과 동일할 수 있다. 전압(Vref6)의 전압 레벨이 전압(V11)의 전압 레벨과 동일한 것에 기초하여, 전압(V12)의 전압 레벨이 계산될 수 있다. 전압(V12)의 전압 레벨은 [수학식 5]를 통해 설명된다.
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[수학식 5]에서, 'V12', 'V11', 'VSS'는 전압들(V12, V11, VSS)의 전압 레벨들을 의미한다. 또한 'R7', 'R8'은 저항들(R7, R8)의 저항 크기들을 의미한다. 전압(V12)의 전압 레벨은 저항들(R7, R8)의 저항 크기들에 따라 결정될 수 있다. 즉, LDO 레귤레이터(160)는 전압(V11)을 조절하여 전압(V12)을 생성할 수 있다.
도 8은 도 1의 상황 모니터링 회로의 기능들을 설명하기 위한 블록도이다.
상황 모니터링 회로(150)는 전원 감지기(151), 글리치 감지기(152), 정동작 전류 감지기(153), 시작 감지기(154), 진동 감지기(155) 및 레벨 감지기(156)를 포함할 수 있다. 상황 모니터링 회로(150)는 도 1의 전원 관리 회로(10)의 다른 구성 요소들처럼, 공급 전압(VDD) 및 접지 전압(VSS)을 인가받아 동작할 수 있다. 상황 모니터링 회로(150)는 전압(V11) 및 전압(V12)을 수신할 수 있다. 상황 모니터링 회로(150)는 전압(V11) 및 전압(V12)에 기초하여, LDO 레귤레이터(160)에 에러가 발생하였는지 여부를 확인할 수 있다. 또한, 상황 모니터링 회로(150)는 전압(V11) 및 전압(V12)에 기초하여, 도 1의 전원 관리 회로(10)의 전반적인 상황을 모니터링 할 수 있다.
전원 감지기(151)는 전압(V12)의 전압 레벨이 특정 전압 레벨 이상이 되는 것을 감지할 수 있다. 전원 감지기(151)는 전압(V12)의 전압 레벨이 특정 전압 레벨 이상이 되는 경우, 도 1의 전자 장치(100)가 턴온 된 것으로 판단할 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 전원 감지기(151)는 전압(V11)의 전압 레벨이 특정 전압 레벨 이상이 되는 것을 감지할 수 있다. 전원 감지기(151)는 전압(V11)의 전압 레벨이 특정 전압 레벨 이상이 되는 경우, 도 1의 전자 장치(100)가 턴온 된 것으로 판단할 수 있다.
글리치 감지기(152, glitch detector)는 전압(V12)에 발생된 글리치를 검출할 수 있다. 글리치는 전압(V12)에 발생한 스파이크나 오버슈트를 의미한다. 글리치 감지기(152)는 글리치 발생 빈도수 또는 글리치의 크기에 기초하여, LDO 레귤레이터(160)에 에러가 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다.
정동작 전류 감지기(153, quiesent current detector)는 전압들(V11, V12)에 기초하여, LDO 레귤레이터(160)에서 소모하는 전력의 양을 계산할 수 있다. 정동작 전류 감지기(153)는 LDO 레귤레이터(160)에서 소모하는 전력의 양이 정상 범위를 벗어나는 경우, LDO 레귤레이터(160)에 에러가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
시작 감지기(154, start-up detector)는 전압들(V11, V12)에 기초하여, 전자 장치(100)가 턴온 된 시각부터 전압(V12)이 타겟 전압 레벨을 갖는 시각까지의 시간 길이를 측정할 수 있다. 시작 감지기(154)는 측정된 시간 길이에 따라, 전원 관리 회로(10)가 정상적으로 동작하였는지 여부를 판단할 수 있다. 측정된 시간 길이가 기준 시간 길이보다 길 경우, 시작 감지기(154)는 전원 관리 회로(10)가 비정상적으로 동작한 것으로 판단할 수 있다.
진동 감지기(155)는 전압들(V11, V12)에 기초하여, 전압(V12)의 전압 레벨이 진동하는지 여부를 확인할 수 있다. 전압(V12)의 전압 레벨이 진동한다는 것은 전압(V12)의 전압 레벨이 일정하지 않고 계속해서 변한다는 것을 의미한다. 진동 감지기(155)는 전압(V12)의 전압 레벨이 진동하는 경우, LDO 레귤레이터(160)에 에러가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
레벨 감지기(156)는 전압(V12)의 전압 레벨이 정상 범위 내인지 여부를 판단할 수 있다. 레벨 감지기(156)는 전압(V12)의 전압 레벨이 정상 범위를 벗어나는 경우, LDO 레귤레이터(160)에 에러가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 다만, LDO 레귤레이터(160)에 에러가 발생하지 않았음에도 불구하고, 전압(V11)의 이상으로 인해 전압(V12)의 전압 레벨이 정상 범위를 벗어날 수 있다. 이 경우, 전원 관리 회로(10)는 도 4의 제 2 모니터링 회로(140)를 통해, 컨트롤러(170)로 전압(V11)에 이상이 있음을 알릴 수 있다. 또한, 본 발명은 이러한 상황이 발생할 가능성을 낮추기 위해, 도 10을 참조하여 설명되는 전자 장치(200)를 제공할 수 있다.
상황 모니터링 회로(150)는 전원 감지기(151), 글리치 감지기(152), 정동작 전류 감지기(153), 시작 감지기(154), 진동 감지기(155) 및 레벨 감지기(156)로부터 획득된 정보에 기초하여, 알림 신호(S12)를 생성할 수 있다. 예로서, 알림 신호(S12)는 전자 장치(100)가 턴온 되었는지 여부, 글리치가 감지되었는지 여부, 소비 전력량이 정상 범위 내에 있는지 여부, 전자 장치(100)가 턴온 된 시각부터 전압(V12)이 타겟 전압 레벨을 갖는 시각까지의 시간 길이가 기준 시간 길이보다 긴지 여부, 전압(V12)의 전압 레벨이 진동하는지 여부 및 전압(V12)의 전압 레벨이 정상 범위 내에 있는지 여부를 나타낼 수 있다. 이 경우, 컨트롤러(170)는 알림 신호(S12)에 나타나는 정보에 기초하여, LDO 레귤레이터(160)에 에러가 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다. 다른 예로서, 알림 신호(S12)는 LDO 레귤레이터(160)에 에러가 발생하였는지 여부를 나타낼 수 있다. 이 경우, 컨트롤러(170)는 알림 신호(S12)가 나타내는 에러의 위험도를 판단할 수 있다.
도 9는 도 1의 전원 관리 회로의 동작 모드를 설명하기 위한 스테이트 머신(state machine)이다.
도 1의 전자 장치(100)가 턴온되는 경우, 도 1의 전원 관리 회로(10)는 외부로부터 외부 전압을 인가받아 동작할 수 있다. 전원 관리 회로(10)로 외부 전압이 인가되는 순간, 전원 관리 회로(10)의 동작 모드는 스타트업 모드(M1)로 전환될 수 있다. 전원 관리 회로(10)는 스타트업 모드(M1)에서, 전압(V12)을 생성하기 위한 예비 동작들을 수행할 수 있다.
전원 관리 회로(10)의 동작 모드가 스타트업 모드(M1)로 전환된 후 에러가 발생하지 않은 경우, 전원 관리 회로(10)의 동작 모드는 노말 동작 모드(M2)로 전환될 수 있다. 전원 관리 회로(10)는 노말 동작 모드(M2)에서 전압들(V10, V11)을 생성하고, 밴드갭 레퍼런스 회로(110), 레퍼런스 버퍼(130), LDO 레귤레이터(150) 등에서 에러가 발생하였는지 여부를 확인할 수 있다.
전원 관리 회로(10)의 동작 모드가 스타트업 모드(M1)로 전환된 후 에러가 발생하였거나, 전원 관리 회로(10)의 동작 모드가 노말 동작 모드(M2)로 전환된 후 에러가 발생한 경우, 전원 관리 회로(10)는 모니터링 동작들을 통해, 동작 모드를 안전 모드(fail-safe mode, M3)로 전환할 수 있다. 전원 관리 회로(10)는 안전 모드(M3)에서, 도 1의 컨트롤러(170)로 알림 신호들(S10, S11, S12)을 전송할 수 있다. 이 경우, 알림 신호들(S10, S11, S12)은 전원 관리 회로(10)에 에러가 발생하였음을 나타낼 수 있다.
컨트롤러(170)는 알림 신호들(S10, S11, S12)에 기초하여, 제어 신호(A10)를 출력할 수 있다. 제어 신호(A10)에 의해, 전원 관리 회로(10)의 동작 모드는 정지 모드(shut-down mode, M4)로 전환될 수 있다. 전원 관리 회로(10)는 정지 모드(M4)에서, 전압(V12)을 생성하는 것을 일시적으로 중단할 수 있다. 알림 신호들(S10, S11, S12)에 기반한 제어 신호(A10)에 의해 전원 관리 회로(10)의 동작 모드가 변경되는 것은, 도 9에서 개념적으로 'Alarm'으로 도시되었다. 그리고, 도 9의 상태도는 예시적이며, 본 발명은 도시된 상태도에 한정되지 않는다. 예컨대, 다양한 규약(protocol)들에서 정의될 수 있는 다양한 상태들이 도시된 스테이트 머신에도, 본 발명의 사상이 동일하게 적용될 수 있을 것이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 전원 관리 회로의 내부 에러를 검출하기 위한 전자 장치를 보여주는 블록도이다.
전자 장치(200)는 밴드갭 레퍼런스 회로(210), 제 1 모니터링 회로(220), 제 1 레퍼런스 버퍼(230), 제 2 모니터링 회로(240), LDO 레귤레이터(250), 제 2 레퍼런스 버퍼(260), 제 3 모니터링 회로(270), 상황 모니터링 회로(280), 컨트롤러(290) 및 동작 회로(295)를 포함할 수 있다. 이하 설명들에서, 전원 관리 회로(20)는 밴드갭 레퍼런스 회로(210), 제 1 모니터링 회로(220), 제 1 레퍼런스 버퍼(230), 제 2 모니터링 회로(240), LDO 레귤레이터(250), 제 2 레퍼런스 버퍼(260), 제 3 모니터링 회로(270), 및 상황 모니터링 회로(280)를 포함하는 회로를 의미한다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 전원 관리 회로(20)는 도 10에 도시된 구성들 중 일부만 포함할 수 있고, 도 10에 도시되지 않은 구성들을 추가로 포함할 수도 있다.
밴드갭 레퍼런스 회로(210)는 외부로부터 외부 전압을 인가 받아 전압(V20)을 생성할 수 있다. 제 1 모니터링 회로(220)는 전압(V20)이 정상 범위 내에 있는지 여부를 확인할 수 있다. 제 1 모니터링 회로(220)는 확인 동작을 통해, 밴드갭 레퍼런스 회로(210)에 에러가 발생하였는지 여부를 확인할 수 있다. 제 1 모니터링 회로(220)는 확인 결과에 따라, 컨트롤러(290)로 알림 신호(S20)를 출력할 수 있다.
제 1 레퍼런스 버퍼(230)는 전압(V20)에 기초하여, 전압(V21)을 생성할 수 있다. 제 2 모니터링 회로(240)는 전압(V21)이 정상 범위 내에 있는지 여부를 확인할 수 있다. 제 2 모니터링 회로(240)는 확인 동작을 통해, 제 1 레퍼런스 버퍼(230)에 에러가 발생하였는지 여부를 확인할 수 있다. 제 2 모니터링 회로(240)는 확인 결과에 따라, 컨트롤러(290)로 알림 신호(S21)를 출력할 수 있다.
LDO 레귤레이터(250)는 전압(V21)에 기초하여, 전압(V22)을 생성할 수 있다. 전압(V22)는 동작 회로(295)의 동작 전압으로 이용될 수 있다.
밴드갭 레퍼런스 회로(210), 제 1 모니터링 회로(220), 제 1 레퍼런스 버퍼(230), 제 2 모니터링 회로(240), LDO 레귤레이터(250) 및 동작 회로(295)는 도 1의 밴드갭 레퍼런스 회로(110), 제 1 모니터링 회로(120), 레퍼런스 버퍼(130), 제 2 모니터링 회로(140), LDO 레귤레이터(150) 및 동작 회로(180)와 실질적으로 동일한 동작을 제공한다. 따라서, 이하 중복되는 설명은 생략된다.
제 2 레퍼런스 버퍼(260), 제 3 모니터링 회로(270), 상황 모니터링 회로(280), 및 컨트롤러(290)는 도 1의 레퍼런스 버퍼(130), 제 2 모니터링 회로(140) 및 컨트롤러(170)와 유사한 동작들을 제공한다. 아래에서, 제 2 레퍼런스 버퍼(260), 제 3 모니터링 회로(270), 상황 모니터링 회로(280), 및 컨트롤러(290)가 구체적으로 설명된다.
제 2 레퍼런스 버퍼(280)는 전압(V20)을 인가받을 수 있다. 제 2 레퍼런스 버퍼(280)는 전압(V20)을 이용하여, 전압(V21)을 생성할 수 있다. 전압(V21)은 제 3 모니터링 회로(270) 및 상황 모니터링 회로(280)에서 이용되는 전압일 수 있다.
제 3 모니터링 회로(270)는 전압(V23)을 인가받을 수 있다. 제 3 모니터링 회로(270)는 전압(V23)의 전압 레벨에 기초하여, 제 2 레퍼런스 버퍼(280)에 에러가 발생하였는지 여부를 확인할 수 있다. 제 3 모니터링 회로(270)는 전압(V23)이 정상 범위 내에 있는지 여부를 확인할 수 있다. 이 경우, 정상 범위는 제 2 레퍼런스 버퍼(280)에 에러가 발생하지 않은 경우 전압(V23)이 가질 수 있는 전압 레벨 범위를 의미한다.
제 3 모니터링 회로(270)는 전압(V23)이 정상 범위 내에 있는 것으로 확인되는 경우, 컨트롤러(290)로 제 1 논리 값을 나타내는 알림 신호(S22)를 출력할 수 있다. 제 3 모니터링 회로(270)는 전압(V23)이 정상 범위 내에 있지 않은 것으로 판별되는 경우, 컨트롤러(290)로 제 2 논리 값을 나타내는 알림 신호(S22)를 출력할 수 있다.
상황 모니터링 회로(280)는 전압(V22) 및 전압(V23)을 인가받을 수 있다. 상황 모니터링 회로(280)는 전압(V22) 및 전압(V23)에 기초하여, LDO 레귤레이터(250)에 에러가 발생하였는지 여부를 확인할 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상황 모니터링 회로(280)는 전원 관리 회로(20)에서 전압(V22)이 출력되기 이전에, 최종적으로 전압(V22)의 이상 여부를 확인하는 모니터링 회로일 수 있다. 즉, 상황 모니터링 회로(280)는 최종적으로 전원 관리 회로(20)의 상황을 모니터링 할 수 있다. 이하 설명들에서, 상황 모니터링 회로(280)는 전압(V22) 및 전압(V23)에 기초하여, LDO 레귤레이터(250)에 에러가 발생하였는지 여부를 확인하는 것으로 표현된다.
상황 모니터링 회로(280)는 LDO 레귤레이터(250)에 에러가 발생되지 않은 것으로 확인되는 경우, 컨트롤러(290)로 제 1 논리 값을 갖는 알림 신호(S23)를 출력할 수 있다. 상황 모니터링 회로(280)는 LDO 레귤레이터(250)에 에러가 발생된 것으로 확인되는 경우, 컨트롤러(290)로 제 2 논리 값을 갖는 알림 신호(S23)를 출력할 수 있다.
컨트롤러(290)는 알림 신호들(S20, S21, S22, S23)을 수신할 수 있다. 컨트롤러(290)는 알림 신호들(S20, S21, S22, S23)에 기초하여, 전원 관리 회로(20)에 발생된 에러의 위험도를 판별할 수 있다. 컨트롤러(270)는 전원 관리 회로(20)에 발생된 에러의 위험도 및 동작 회로(295)의 ASIL에 따라, 제어 신호들(A20, A21)을 생성할 수 있다.
즉, 본 발명은 제 2 레퍼런스 버퍼(260)를 추가적으로 포함함으로써, 제 1 레퍼런스 버퍼(230)에서 에러가 발생하여 상황 모니터링 회로(280)가 오동작하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명은 제 2 레퍼런스 버퍼(260)를 추가적으로 포함하는 것에 대응하여 제 3 모니터링 회로(270)를 포함함으로써, 제 2 레퍼런스 버퍼(260)에 발생한 에러도 검출할 수 있다.
도 11은 도 10의 전자 장치의 에러 검출 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
S410 동작에서, 밴드갭 레퍼런스 회로(210)는 외부로부터 인가되는 외부 전압에 기초하여, 전압(V20)을 생성할 수 있다. 전압(V20)은 제 1 레벨을 가질 수 있다.
S420 동작에서, 제 1 모니터링 회로(220)는 전압(V20)이 정상 범위 내에 있는지 여부를 확인할 수 있다. 제 1 모니터링 회로(220)는 전압(V20)이 정상 범위 내에 있는지 여부에 기초하여, 밴드갭 레퍼런스 회로(210)의 에러를 검출할 수 있다. 제 1 모니터링 회로(220)는 밴드갭 레퍼런스 회로(210)에 에러가 발생하였는지 여부에 따라, 알림 신호(S20)의 논리 값을 결정할 수 있다.
S430 동작에서, 제 1 레퍼런스 버퍼(230)는 전압(V20)에 기초하여, 전압(V21)을 생성할 수 있다. 구체적으로, 제 1 레퍼런스 버퍼(230)는 제 1 레벨을 갖는 전압(V20)을 제 2 레벨을 갖는 전압(V21)으로 조절할 수 있다.
S440 동작에서, 제 2 모니터링 회로(240)는 전압(V21)이 정상 범위 내에 있는지 여부를 확인할 수 있다. 제 2 모니터링 회로(240)는 전압(V21)이 정상 범위 내에 있는지 여부에 기초하여, 제 1 레퍼런스 버퍼(230)의 에러를 검출할 수 있다. 제 2 모니터링 회로(240)는 제 1 레퍼런스 버퍼(230)에 에러가 발생하였는지 여부에 따라, 알림 신호(S21)의 논리 값을 결정할 수 있다. S420 동작에서의 정상 범위와 S440 동작에서의 정상 범위는 서로 상이한 범위일 수 있다.
S450 동작 내지 S490 동작은 추가의 제 2 레퍼런스 버퍼(260), 제 3 모니터링 회로(270)와 관련되는 동작들일 수 있다.
S450 동작에서, 제 2 레퍼런스 버퍼(260)는 전압(V20)에 기초하여, 전압(V23)을 생성할 수 있다. 구체적으로, 제 2 레퍼런스 버퍼(260)는 제 1 레벨을 갖는 전압(V20)을 제 2 레벨을 갖는 전압(V23)으로 조절할 수 있다.
S460 동작에서, 제 3 모니터링 회로(270)는 전압(V22)이 정상 범위 내에 있는지 여부를 확인할 수 있다. 제 3 모니터링 회로(270)는 전압(V22)이 정상 범위 내에 있는지 여부에 기초하여, 제 2 레퍼런스 버퍼(260)의 에러를 검출할 수 있다. 제 3 모니터링 회로(270)는 제 2 레퍼런스 버퍼(260)에 에러가 발생하였는지 여부에 따라, 알림 신호(S22)의 논리 값을 결정할 수 있다. S440 동작에서의 정상 범위와 S460 동작에서의 정상 범위는 서로 동일한 범위일 수 있다.
S470 동작에서, LDO 레귤레이터(250)는 전압(V21)에 기초하여, 전압(V22)을 생성할 수 있다. 구체적으로, LDO 레귤레이터(250)는 제 2 레벨을 갖는 전압(V22)을 제 3 레벨을 갖는 전압(V23)으로 조절할 수 있다.
S480 동작에서, 상황 모니터링 회로(280)는 전압(V22) 및 전압(V23)에 기초하여, LDO 레귤레이터(250)를 모니터링할 수 있다. 즉, 상황 모니터링 회로(280)는 전압(V22) 및 전압(V23)에 기초하여, LDO 레귤레이터(250)에 에러가 발생하였는지 여부를 확인할 수 있다. 상황 모니터링 회로(280)는 LDO 레귤레이터(250)에 에러가 발생하였는지 여부에 기초하여, 알림 신호(S23)의 논리 값을 결정할 수 있다.
S490 동작에서, 컨트롤러(290)는 알림 신호들(S20, S21, S22, S23)에 기초하여, 전원 관리 회로(20)에 발생한 에러의 위험도를 평가할 수 있다. 컨트롤러(290)는 에러의 위험도 및 동작 회로(295)의 ASIL에 기초하여, 동작 회로(295) 및 전원 관리 회로(20)를 제어할 수 있다.
도 12는 도 10의 제 3 모니터링 회로의 구성을 보여주는 회로도이다.
제 3 모니터링 회로(270)는 도 5를 참조하여 설명된 제 2 모니터링 회로(140)와 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있다. 따라서, 이하 중복되는 설명은 생략된다.
도 13은 도 12의 제 3 모니터링 회로의 동작들을 설명하기 위한 흐름도이다.
S510 동작에서, 비교기(271)는 전압(V23)과 전압(Vref6)을 수신할 수 있다.
S520 동작에서, 비교기(271)는 전압(V23)과 전압(Vref6)을 비교할 수 있다.
전압(V23)의 전압 레벨이 전압(Vref6)의 전압 레벨 보다 높은 경우, S560 동작이 수행된다. S560 동작에서, 로직 게이트(144)는 비교기(272)로부터 출력되는 신호에 상관 없이, 제 2 논리 값을 나타내는 알림 신호(S22)를 출력할 수 있다.
전압(V23)의 전압 레벨이 전압(Vref6)의 전압 레벨 이하인 경우, S530 동작이 수행된다. S530 동작에서, 비교기(272)는 전압(V23)과 전압(Vref7)을 수신할 수 있다.
S540 동작에서, 비교기(272)는 전압(V23)과 전압(Vref7)을 비교할 수 있다.
전압(V23)의 전압 레벨이 전압(Vref7)의 전압 레벨보다 낮은 경우, S560 동작이 수행된다. S560 동작에서, 로직 게이트(144)는 제 2 논리 값을 나타내는 알림 신호(S22)를 출력할 수 있다.
전압(V23)의 전압 레벨이 전압(Vref7)의 전압 레벨 이상인 경우, S550 동작이 수행된다. S550 동작에서, 로직 게이트(144)는 제 1 논리 값을 나타내는 알림 신호(S22)를 출력할 수 있다.
다만, 제 3 모니터링 회로(270)에서 수행되는 동작들(S510~S560)의 순서는 도 13을 참조하여 설명된 순서에 한정되지 않는다. 예로서, S530 동작 및 S540 동작이 S510 동작 및 S520 동작보다 먼저 수행될 수 있다. 다른 예로서, S530 동작 및 S540 동작이 S510 동작 및 S520 동작과 동시에 수행될 수도 있다.
도 14는 도 1의 전자 장치의 일 실시 예를 보여주는 블록도이다.
전자 장치(1000)는 도 1의 전자 장치의 일 실시 예에 해당한다.
전자 장치(1000)는 다양한 전자 회로를 포함할 수 있다. 예로서, 전자 장치(1000)의 전자 회로들은 이미지 처리 블록(1100), 통신 블록(1200), 오디오 처리 블록(1300), 버퍼 메모리(1400), 불휘발성 메모리(1500), 유저 인터페이스(1600), 디스플레이 장치(1700) 및 메인 프로세서(1800)를 포함할 수 있다.
이미지 처리 블록(1100)은 렌즈(1110)를 통해 빛을 수신할 수 있다. 이미지 처리 블록(1100)에 포함되는 이미지 센서(1120) 및 이미지 신호 처리기(1130)는 수신되는 빛에 기초하여, 외부 객체와 관련되는 이미지 데이터를 생성할 수 있다.
통신 블록(1200)은 안테나(1210)를 통해 외부 장치/시스템과 신호를 교환할 수 있다. 통신 블록(1200)의 송수신기(1220) 및 MODEM(Modulator/Demodulator, 1230)은 다양한 무선 통신 규약에 따라, 외부 장치/시스템과 교환되는 신호를 처리할 수 있다.
오디오 처리 블록(1300)은 오디오 신호 처리기(1310)를 이용하여 소리 정보를 처리할 수 있고, 이로써 오디오를 재생하고 출력할 수 있다. 오디오 처리 블록(1300)은 마이크(1320)를 통해 오디오 입력을 수신할 수 있다. 오디오 처리 블록(1300)은 스피커(1330)를 통해, 재생되는 오디오를 출력할 수 있다.
버퍼 메모리(1400)는 전자 장치(1000)의 동작에 이용되는 데이터를 저장할 수 있다. 예로서, 버퍼 메모리(1400)는 메인 프로세서(1800)에 의해 처리된 또는 처리될 데이터를 일시적으로 저장할 수 있다. 예로서, 버퍼 메모리(1400)는 SRAM(Static Random Access Memory), DRAM(Dynamic RAM), SDRAM(Synchronous DRAM) 등과 같은 휘발성 메모리, 및/또는 PRAM(Phase-change RAM), MRAM(Magneto-resistive RAM), ReRAM(Resistive RAM), FRAM(Ferro-electric RAM) 등과 같은 불휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
불휘발성 메모리(1500)는 물리적인 스토리지 장치일 수 있다. 이 경우, 불휘발성 메모리(1500)는 하나 이상의 불휘발성 메모리들, 메모리 컨트롤러, 및 버퍼를 포함할 수 있다. 불휘발성 메모리는 전력 공급과 무관하게 데이터를 저장할 수 있다. 예로서, 불휘발성 메모리는 플래시 메모리, PRAM, MRAM, ReRAM, FRAM 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예로서, 불휘발성 메모리는 SD(Secure Digital) 카드와 같은 착탈식 메모리, 및/또는 eMMC(Embedded Multimedia Card)와 같은 내장(Embedded) 메모리를 포함할 수 있다.
또한, 불휘발성 메모리(1500)는 운영체제 내에서 가상의 스토리지 드라이버에 의해 운영되는 가상의 스토리지 장치일 수 있다. 이 경우, 불휘발성 메모리(1500)는 물리적인 방법이나 실질적인 저장 장치에 구애 받지 않고 데이터를 저장할 수 있다.
유저 인터페이스(1600)는 사용자와 전자 장치(1000) 사이의 통신을 중재할 수 있다. 예로서, 유저 인터페이스(1600)는 키패드, 버튼, 터치 스크린, 터치 패드, 자이로스코프 센서, 진동 센서, 가속 센서 등과 같은 입력 인터페이스를 포함할 수 있다. 예로서, 유저 인터페이스(1600)는 모터, LED 램프 등과 같은 출력 인터페이스를 포함할 수 있다.
디스플레이 장치(1700)는 외부 장치(예컨대, 메인 프로세서(1800))로부터 데이터를 수신할 수 있다. 디스플레이 드라이버 회로(1720)는 디스플레이 장치(1700)로 수신된 데이터에 기초하여 디스플레이 패널(1710)에 영상을 표시할 수 있다.
메인 프로세서(1800)는 전자 장치(1000)의 구성 요소들의 전반적인 동작들을 제어할 수 있다. 메인 프로세서(1800)는 전자 장치(1000)를 동작시키기 위해 다양한 연산을 처리할 수 있다. 예로서, 메인 프로세서(1800)는 범용(General-purpose) 프로세서, 전용(Special-purpose) 프로세서, 어플리케이션(Application) 프로세서, 마이크로프로세서 등과 같이, 하나 이상의 프로세서 코어를 포함하는 연산 처리 장치/회로로 구현될 수 있다.
메인 프로세서(1800)는 전원 관리 회로(1810) 및 컨트롤러(1820)를 포함할 수 있다. 전원 관리 회로(1810)는 도 1의 전원 관리 회로(10) 또는 도 10의 전원 관리 회로(20)를 포함할 수 있다. 또한, 컨트롤러(1820)는 도 1의 컨트롤러(170) 및 도 10의 컨트롤러(290)를 포함할 수 있다. 메인 프로세서(1800)는 전원 관리 회로(1810)를 이용하여, 전자 회로들(1100~1700)로 전원을 공급할 수 있다. 전자 회로들(1100~1700)은 도 1의 동작 회로(180) 또는 도 10의 동작 회로(295)에 대응할 수 있다. 전원 관리 회로(1810)는 전원 관리 회로(1810)에 발생된 내부 에러를 검출할 수 있다. 전원 관리 회로(1810)는 내부 에러가 발생한 경우, 컨트롤러(1820)로 알림 신호를 출력할 수 있다. 컨트롤러(1820)는 전원 관리 회로(1810)로부터 수신된 알림 신호에 기초하여, 전원 관리 회로(1810) 및 전자 회로들(1100~1700)을 제어할 수 있다.
다만, 도 1에 나타낸 예시적인 구성 요소들은 더 나은 이해를 가능하게 하기 위해 제공되고, 본 발명을 한정하도록 의도되지는 않는다. 전자 장치(1000)는 도 1에 나타낸 구성 요소들 중 하나 이상을 포함하지 않을 수 있고, 추가로 또는 대안적으로 도 1에 나타내지 않은 적어도 하나의 구성 요소를 더 포함할 수 있다.
도 15는 도 1의 전자 장치의 다른 실시 예를 보여주는 블록도이다.
전자 장치(1000a)는 이미지 처리 블록(1100), 통신 블록(1200), 오디오 처리 블록(1300), 버퍼 메모리(1400), 불휘발성 메모리(1500), 유저 인터페이스(1600), 디스플레이 장치(1700), 메인 프로세서(1800a) 및 전원 관리 회로(1900a)를 포함할 수 있다. 전자 장치(1000a)의 이미지 처리 블록(1100), 통신 블록(1200), 오디오 처리 블록(1300), 버퍼 메모리(1400), 불휘발성 메모리(1500), 유저 인터페이스(1600) 및 디스플레이 장치(1700)는 도 14의 이미지 처리 블록(1100), 통신 블록(1200), 오디오 처리 블록(1300), 버퍼 메모리(1400), 불휘발성 메모리(1500), 유저 인터페이스(1600), 및 디스플레이 장치(1700)와 실질적으로 동일한 동작들을 제공한다. 따라서, 중복되는 설명은 이하 생략된다.
전원 관리 회로(1900a)는 도 1의 전원 관리 회로(10) 또는 도 10의 전원 관리 회로(20)를 포함할 수 있다. 또한, 컨트롤러(1810a)는 도 1의 컨트롤러(170) 및 도 10의 컨트롤러(290)를 포함할 수 있다.
다만, 메인 프로세서(1800)와 달리, 메인 프로세서(1800a)는 전원 관리 회로(1900a)를 포함하지 않을 수 있다. 전원 관리 회로(1900a)는 메인 프로세서(1800)와 상이한 칩 상에 위치할 수 있다. 이 경우, 전원 관리 회로(1900a)가 자체적으로 전자 회로들(1100a~1700a)로 전원을 공급할 수 있다.
상술된 내용은 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 실시 예들이다. 본 발명은 상술된 실시 예들뿐만 아니라, 단순하게 설계 변경되거나 용이하게 변경할 수 있는 실시 예들 또한 포함할 것이다. 또한, 본 발명은 실시 예들을 이용하여 용이하게 변형하여 실시할 수 있는 기술들도 포함될 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술된 실시 예들에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 전원 관리 회로 100: 전자 장치

Claims (10)

  1. 외부 전압에 기초하여, 제 1 전압을 생성하는 밴드갭 레퍼런스 회로;
    상기 제 1 전압의 제 1 전압 레벨이 제 1 범위 내에 있는지 여부에 기초하여, 제 1 알림 신호의 논리 값을 결정하는 제 1 모니터링 회로;
    상기 제 1 전압에 기초하여, 제 2 전압을 생성하는 레퍼런스 버퍼; 및
    상기 제 2 전압 레벨의 제 2 전압 레벨이 제 2 범위 내에 있는지 여부에 기초하여, 제 2 알림 신호의 논리 값을 결정하는 제 2 모니터링 회로를 포함하는 전원 관리 회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 범위는 제 1 기준 레벨부터 제 2 기준 레벨까지이고,
    상기 제 1 모니터링 회로는 상기 제 1 기준 레벨과 상기 제 1 전압 레벨을 비교한 제 1 비교 결과 및 상기 제 2 기준 레벨과 상기 제 1 전압 레벨을 비교한 제 2 비교 결과에 기초하여 상기 제 1 알림 신호의 상기 논리 값을 결정하고,
    상기 제 1 모니터링 회로는:
    상기 외부 전압이 인가되는 전원 노드와 제 1 노드 사이에 위치하는 제 1 저항;
    상기 제 1 노드와 제 2 노드 사이에 위치하는 제 2 저항;
    상기 제 2 노드와 접지 노드 사이에 위치하는 제 3 저항;
    양의 단자로 상기 제 1 노드로부터 상기 제 1 기준 레벨을 갖는 제 1 기준 전압을 수신하고, 음의 단자로 상기 제 1 전압을 수신하는 제 1 비교기;
    양의 단자로 상기 제 1 전압을 수신하고, 음의 단자로 상기 제 2 노드로부터 상기 제 2 기준 레벨을 갖는 제 2 기준 전압을 수신하는 제 2 비교기;
    상기 제 1 비교기에서 출력된 신호의 위상을 반전시키는 인버터; 및
    상기 인버터에서 출력된 신호와 상기 제 2 비교기에서 출력된 신호를 수신하여 상기 제 1 알림 신호를 출력하는 NAND 게이트를 포함하는 전원 관리 회로.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 범위는 제 1 기준 레벨부터 제 2 기준 레벨까지이고,
    상기 제 1 모니터링 회로는 상기 제 1 기준 레벨과 상기 제 1 전압 레벨을 비교한 제 1 비교 결과 및 상기 제 2 기준 레벨과 상기 제 1 전압 레벨을 비교한 제 2 비교 결과에 기초하여 상기 제 1 알림 신호의 상기 논리 값을 결정하고,
    상기 제 1 모니터링 회로는:
    상기 외부 전압이 인가되는 전원 노드와 제 1 노드 사이에 위치하는 제 1 저항;
    상기 제 1 노드와 제 2 노드 사이에 위치하는 제 2 저항;
    상기 제 2 노드와 접지 노드 사이에 위치하는 제 3 저항;
    양의 단자로 상기 제 1 노드로부터 상기 제 1 기준 레벨을 갖는 제 1 기준 전압을 수신하고, 음의 단자로 상기 제 1 전압을 수신하는 제 1 비교기;
    양의 단자로 상기 제 2 노드로부터 상기 제 2 기준 레벨을 갖는 제 2 기준 전압을 수신하고, 음의 단자로 상기 제 1 전압을 수신하는 제 2 비교기; 및
    상기 제 1 비교기에서 출력된 신호와 상기 제 2 비교기에서 출력된 신호를 수신하여 상기 제 1 알림 신호를 출력하는 AND 게이트를 포함하는 전원 관리 회로.
  4. 외부 전압에 기초하여, 제 1 전압을 생성하는 밴드갭 레퍼런스 회로;
    상기 제 1 전압의 제 1 전압 레벨에 기초하여 상기 밴드갭 레퍼런스 회로에 제 1 에러가 발생하였는지 여부를 확인하고, 상기 제 1 에러의 발생 여부에 따라 제 1 알림 신호의 논리 값을 결정하는 제 1 모니터링 회로;
    상기 제 1 전압에 기초하여, 제 2 전압을 생성하는 레퍼런스 버퍼; 및
    상기 제 2 전압의 제 2 전압 레벨에 기초하여 상기 레퍼런스 버퍼에 제 2 에러가 발생하였는지 여부를 확인하고, 상기 제 2 에러의 발생 여부에 따라 제 2 알림 신호의 논리 값을 결정하는 제 2 모니터링 회로를 포함하는 전자 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 전압에 기초하여, 제 3 전압을 생성하는 보조 레퍼런스 버퍼; 및
    상기 제 3 전압의 제 3 전압 레벨에 기초하여, 상기 보조 레퍼런스 버퍼에 제 3 에러가 발생하였는지 여부를 확인하고, 상기 제 3 에러의 발생 여부에 따라 제 3 알림 신호의 논리 값을 결정하는 제 3 모니터링 회로를 더 포함하는 전자 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 전압에 기초하여, 제 4 전압을 생성하는 LDO 레귤레이터; 및
    상기 제 3 전압 및 상기 제 4 전압에 기초하여, 상기 LDO 레귤레이터에 제 4 에러가 발생하였는지 여부를 확인하고, 상기 제 4 에러의 발생 여부에 따라 제 4 알림 신호를 생성하는 상황 모니터링 회로를 더 포함하는 전자 장치.
  7. 외부 전압에 기초하여 제 1 전압을 생성하고, 상기 제 1 전압의 전압 레벨이 제 1 범위 내에 있지 않은 경우 제 1 알림 신호를 출력하고, 상기 제 1 전압에 기초하여 제 2 전압을 생성하고, 상기 제 2 전압의 전압 레벨이 제 2 범위 내에 있지 않은 경우 제 2 알림 신호를 출력하는 전원 관리 회로;
    상기 제 1 알림 신호 및 상기 제 2 알림 신호에 기초하여, 상기 전원 관리 회로에 발생한 에러의 위험도를 판별하고, 상기 위험도에 기초하여 상기 전원 관리 회로를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 전자 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전원 관리 회로는 상기 제 2 전압에 기초하여 제 3 전압을 생성하고,
    상기 제 3 전압에 기초하여 동작하는 동작 회로를 더 포함하고,
    상기 컨트롤러는 상기 위험도 및 상기 동작 회로의 ASIL(Automotive Safety Integrity Level)에 기초하여, 상기 전원 관리 회로 및 상기 동작 회로를 제어하는 전자 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 전원 관리 회로는 상기 제 1 전압에 기초하여 제 4 전압을 생성하고, 상기 제 4 전압의 전압 레벨이 제 4 범위 내에 있지 않은 경우 상기 컨트롤러로 제 3 알림 신호를 출력하고, 상기 제 3 전압 및 상기 제 4 전압에 기초하여 상기 전원 관리 회로에 에러가 발생하였는지 여부를 확인하고, 상기 에러가 발생한 경우 상기 컨트롤러로 제 4 알림 신호를 출력하는 전자 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 제 1 알림 신호, 상기 제 2 알림 신호 및 상기 제 3 알림 신호에 기초하여 상기 위험도를 판별하고, 상기 위험도 및 상기 동작 회로의 ASIL에 기초하여, 상기 전원 관리 회로 및 상기 동작 회로를 제어하는 전자 장치.
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