KR20240069917A - 전송속도에 따라 전력 소모를 조절하기 위한 실리콘 광 송수신 회로 장치 - Google Patents

전송속도에 따라 전력 소모를 조절하기 위한 실리콘 광 송수신 회로 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 송신 회로 장치는 다단의 인버스 스케일링(Inversely Scaling) 증폭기로 이루어지며, 입력 신호를 수신하여 전달하는 전치증폭기와, 상기 전치증폭기로부터 입력되는 신호의 대역폭과 전력 소모를 조정하는 피드포워드등화부와, 단일 종단(Single-Ended) 구조로 이루어지며 상기 피드포워드등화부로부터 입력되는 신호에 따라 발광소자가 빛을 전송하도록 발광소자의 애노드를 구동하는 메인구동기와, 상기 발광소자의 캐소드에 바이어스를 제공하며 상기 빛의 전송속도에 따라 전원전압을 조정하여 상기 방광소자에 대한 바이어스 전압을 조정하는 레귤레이터와, 상기 발광소자를 포함한다.

Description

전송속도에 따라 전력 소모를 조절하기 위한 실리콘 광 송수신 회로 장치{Silicon optical transmit/receive circuit device for controlling power consumption according to transmission speed}
본 발명은 실리콘 광송수신 회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전송속도에 따라 전력 소모를 조절하기 위한 실리콘 광송수신 회로 장치에 관한 것이다.
주로 산업용, 방송 장비용으로 사용되는 능동형 광 케이블(Active Optical Cable, AOC)은 광섬유로 이루어진 광 케이블 양단에 광신호를 전기신호로, 전기신호를 광신호로 바꿀 수 있는 능동형 칩셋 및 광소자가 집적화되어 있는 광 케이블이다. 최근에는 이러한 AOC가 산업용뿐만 아니라 가전용 분야까지 사용되면서 전력소모와 관련된 이슈가 발생하고 있다.
기존의 AOC는 동작하는 전송속도가 정해져 있어서 관련 소자, 칩셋, 모듈 설계시 해당 전송속도에 최적화된 구조와 전력 소모를 설정하지만, 가전, 디스플레이 응용에서는 다양한 기기와의 인터페이스가 중요해지면서 넓은 범위의 전송속도를 만족해야 한다. 따라서 높은 전송속도의 칩셋과 AOC를 낮은 전송속도에 사용하면 오동작 및 전려 소모가 낭비되는 현상이 발생하고, 개별 전송속도에 최적화된 칩셋 및 모듈은 사용이 어려운 점이 있다.
종래에는 타겟 전송속도에 최적화된 송신 회로, 수신 회로의 구조와 입출력 신호의 포맷 및 크기, 그리고 해당 전송속도에 최적화된 전력 소모를 갖도록 설계하였으나, 가전, 디스플레이 응용의 AOC에 사용되는 칩셋 및 소자들은 넓은 범위의 전송속도에서 최적화된 성능을 요구받고 있다. 통상 전송속도가 높은 신호의 경우 같은 크기의 부하 저항, 또는 부하 커패시터를 구동할 때, 낮은 전송속도보다 많은 전류를 소모하고 더 높은 전원전압을 요구한다.
한국공개특허 제2006-0030894호 (2006년 04월 11일 공개)
본 발명의 목적은 전송속도에 따라 전력 소모를 조절하기 위한 실리콘 광 송수신 회로 장치를 제공함에 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 송신 회로 장치는 다단의 인버스 스케일링(Inversely Scaling) 증폭기로 이루어지며, 입력 신호를 수신하여 전달하는 전치증폭기와, 상기 전치증폭기로부터 입력되는 신호의 대역폭과 전력 소모를 조정하는 피드포워드등화부와, 단일 종단(Single-Ended) 구조로 이루어지며 상기 피드포워드등화부로부터 입력되는 신호에 따라 발광소자가 빛을 전송하도록 발광소자의 애노드를 구동하는 메인구동기와, 상기 발광소자의 캐소드에 바이어스를 제공하며 상기 빛의 전송속도에 따라 전원전압을 조정하여 상기 방광소자에 대한 바이어스 전압을 조정하는 레귤레이터와, 상기 발광소자를 포함한다.
상기 피드포워드등화부는 상기 전치증폭기로부터 입력되는 신호를 증폭시켜 제1 증폭 신호를 생성하는 제1 피드포워드등화기와, 상기 전치증폭기로부터 입력되는 신호를 지연시켜 지연 신호를 출력하는 지연회로부와, 지연 신호를 증폭시켜 제2 증폭 신호를 생성하는 제2 피드포워드등화기를 포함한댜. 여기서, 상기 피드포워드등화부는 상기 제1 증폭 신호 및 상기 제2 증폭 신호를 통합하여 대역폭을 확장시키는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 피드포워드등화기 및 상기 제2 피드포워드등화기 각각의 증폭 수준을 조정함으로써 대역폭을 조정하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 수신 회로 장치는 광 신호를 수신하여 전류로 변환하는 수광소자와, 입력 전압을 강압하여 상기 수광소자에 역 바이어스 전압을 제공하는 레귤레이터와, 상기 수광소자로부터 수신된 전류를 전압으로 변환하여 제공하되 상기 레귤레이터로부터 출력되는 전압을 조정하여 대역폭을 조절하는 트랜스임피던스증폭기와, 상기 트랜스임피던스증폭기의 출력 전압의 크기에 따라 증폭도를 조정하여 상기 트랜스임피던스증폭기가 출력한 전압을 증폭하여 출력하되, 전송속도가 소정 수치 미만인 경우, 전력 소모를 낮추도록 전원전압을 조정하는 가변이득증폭기와, 상기 가변이득증폭기로부터 출력된 전압을 출력 단자로 출력하는 출력버퍼를 포함한다.
상기 트랜스임피던스증폭기는 복수의 수동 피드백 저항으로 이루어진 수동 저항 어레이를 포함하며, 상기 수동 저항 어레이를 디지털 스위치로 온/오프하는 방식으로 전류-전압 변환 이득을 조정하는 것을 특징으로 한다.
상기 광 수신 회로 장치는 오프셋보상기를 더 포함한다. 상기 오프셋보상기는 저역통과필터 및 버퍼를 포함하며 상기 저역통과필터 및 상기 버퍼를 통해 직류 오프셋 에러가 최소화되도록 보상한다.
본 발명은 광 송수신 회로를 구성하는 증폭기와 등화기, 그리고 구동회로 등의 전원전압과 전류원, 그리고 회로의 주요 특성을 결정하는 수동소자들의 크기를 디지털 스위치로 제어할 수 있도록 함으로써, 동작하는 전송속도에 따라 광 송수신회로의 대역폭 및 전력소모를 최적화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전송속도에 따라 전력 소모를 조절하기 위한 실리콘 광 송신 회로 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전송속도에 따라 전력 소모를 조절하기 위한 실리콘 광 수신 회로 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
이하의 설명 및 도면에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하기 위해 사용하는 것으로, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 뿐, 상기 구성요소들을 한정하기 위해 사용되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 더하여, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급할 경우, 이는 논리적 또는 물리적으로 연결되거나, 접속될 수 있음을 의미한다. 다시 말해, 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속되어 있을 수 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있으며, 간접적으로 연결되거나 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 명세서에서 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. 또한, 본 명세서에서 기술되는 "포함 한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.
본 발명의 실시예에 따른 전송속도에 따라 전력 소모를 조절하기 위한 실리콘 광 송수신 회로 장치는 칩을 제작하는 공정에 따라 집적화될 수도 있고 별도로 제작할 수도 있다. 본 발명의 실시예에 따른 전송속도에 따라 전력 소모를 조절하기 위한 실리콘 광 송수신 회로 장치는 광송신회로부(100) 및 광수신회로부(200)를 포함한다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 전송속도에 따라 전력 소모를 조절하기 위한 실리콘 광 송신 회로 장치에 대해서 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전송속도에 따라 전력 소모를 조절하기 위한 실리콘 광 송신 회로 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 광송신회로부(100)는 전치증폭기(110, Pre Amplifier), 피드포워드등화부(120, Feedforward Equalizer, FFE), 메인구동기(130, Main Driver), 레귤레이터(140, Low Dropout, LDO) 및 발광소자(150, VCSEL)를 포함한다.
전치증폭기(110)는 고속의 입력 신호를 수신하여 피드포워드등화부(120)로 전달하기 위한 것이다. 전치증폭기(110)는 차동증폭기 구조를 가지며, 꼬리(Tail) 전류원과 전원전압(VDDi)을 변경함으로써 대역폭, 전압이득 및 전력 소모를 조정할 수 있다. 또한 전치증폭기(110)는 다단으로 구성될 수 있다. 이러한 경우, 전치증폭기(110)는 범용성을 갖추기 위해 역스케일링(Inversely Scaling) 기법을 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 전치증폭기(110)의 입력단에서 출력단으로 갈수록 전류량과 트랜지스터의 크기를 2배씩 늘려 구성함으로써, 입력단의 대역폭 감소를 줄이면서도 효율적으로 전류량을 조정할 수 있다.
피드포워드등화부(120)는 적어도 2-Tap의 피드포워드등화기(121, 123) 및 지연회로부(122)를 포함한다. 피드포워드등화부(120)는 피드포워드등화기(121, 123)를 통해 입력된 신호의 고주파 성분을 증폭하고 1-bit 지연회로부(122)를 통해 증폭한 신호와 통합하여 대역폭을 확장하는 기능을 수행한다. 즉, 제1 피드포워드등화기(121)가 전치증폭기(110)로부터 입력된 신호를 증폭한 제1 증폭 신호와, 지연회로부(122)에 의해 전치증폭기(110)로부터 입력된 신호가 지연된 지연 신호를 제2 피드포워드등화기(123)가 증폭시킨 제2 증폭 신호를 통합하여 대역폭을 확장시킨다. 피드포워드등화부(120)는 25Gbit/sec 이상의 고속 신호를 전송하기 위해서는 광전송 시스템 내부의 대역폭 감소, 신호손실 등을 보상한다. 이 실시예에서는 2-Tap의 피드포워드등화기(121, 123)를 사용하였지만, 50Gbit/sec 또는 100Gbit/sec에서 더 높은 차원의 피드포워드등화기가 사용될 수 있다. 피드포워드등화부(120)는 2-Tap의 피드포워드등화기(121, 123)에서 각 탭의 증폭 수준을 조정함으로써 대역폭을 조정할 수 있다. 피드포워드등화부(120)는 파라미터를 조정하여 대역폭을 조정할 수 있다.
메인구동기(130)는 전류 구동 방식으로 광소자(150)를 구동한다. 여기서, 광소자는 레이저 다이오드가 될 수 있다. 메인구동기(130)는 고속에서 광소자의 효율을 높이기 위해 단일 종단(Single-Ended) 구조로 전류를 구동한다. 메인 구동회로 역시 전원전압(VDDi)을 조정함으로써 대역폭과 전력 소모를 조정할 수 있다.
레귤레이터(140)는 메인구동기(130)가 전류를 통해 발광소자(150)를 구동할 때 발광소자(150)에 순방향 바이어스(Forward Bias)를 제공한다.
발광소자(150)는 메인구동기(130)의 구동에 따라 광 신호를 전송하기 위한 것이다. 수직표면발광레이저(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL)가 될 수 있다.
정리하면, 전치증폭기(110)는 점점 구동 능력이 커지는 인버스 스케일링(Inversely Scaling) 증폭기 3단을 사용할 수 있다. 피드포워드등화부(120)는 2-Tap FFE를 사용하여 대역폭과 전력소모를 조정할 수 있다. 또한, 메인구동기(130)는 단일 종단(Single-Ended) 구조이며, 발광소자(150, VCSEL)의 에노드(Anode)를 구동한다. 레귤레이터(140, LDO)는 발광소자(150, VCSEL)의 캐소드(Cathode)에 순방향 바이어스를 제공하여 광 구동효율을 높일 수 있다. 또한 레귤레이터(140, LDO)는 전송속도에 따라 전원전압(VDDi)을 조정함으로써 전송 속도에 따른 전력 소모 및 대역폭을 최적화할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 전송속도에 따라 전력 소모를 조절하기 위한 실리콘 광 수신 회로 장치에 대해서 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전송속도에 따라 전력 소모를 조절하기 위한 실리콘 광 수신 회로 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 광수신회로부(200)는 수광소자(210), 트랜스임피던스증폭기(220, Transimpedence Amplifier, TIA), 레귤레이터(230, Low Dropout, LDO), 가변이득증폭기(240, Variable Gain Amplifier, VGA), 오프셋보상기(250, Offset Compensation) 및 출력버퍼(260)를 포함한다.
수광소자(210)는 광송신회로부(200)의 발광소자(150)로부터 광 신호를 수신하고, 수신된 광 신호를 전류로 변환하여 트랜스임피던스증폭기(220)에 제공하기 위한 것이다. 이러한 수광 소자는 포토다이오드가 될 수 있다.
레귤레이터(220, LDO)는 입력 전압(VDDi)을 강압하여 수광소자(210)에 역 바이어스 전압을 제공한다.
트랜스임피던스증폭기(230)는 수광소자(210)로부터 수신된 전류를 전압으로 변환하여 제공한다. 트랜스임피던스증폭기(220)는 복수의 수동 피드백 저항(SFR: Shunt-Feedback Resistor)으로 이루어진 수동 저항 어레이(SRA: Shunt Resistor Array)를 포함한다. 이러한 수동 피드백 저항(SFR)의 값은 전류-전압 변환 이득이 된다. 트랜스임피던스증폭기(220)는 수동 저항 어레이(SRA)를 디지털 스위치로 온/오프(On/Off)함으로써 이득을 조정할 수 있고, 전원전압(VDDi)의 조정을 통해 대역폭 및 전력 소모를 조절할 수 있다. 즉, 트랜스임피던스증폭기(220)는 복수의 수동 피드백 저항으로 이루어진 수동 저항 어레이를 포함하며, 수동 저항 어레이를 디지털 스위치로 온/오프(On/Off)하는 방식으로 전류-전압 변환 이득을 조정하고, 레귤레이터(230, LDO)로부터 출력된 역 바이어스 전압을 조정하여 대역폭을 조절할 수 있다.
가변이득증폭기(240)는 전력소모를 최적화하기 위한 것이다. 가변이득증폭기(240)는 3단 혹은 4단으로 구성된다. 가변이득증폭기(240)의 각 단은 소스-디제너레이션(Source-Degeneration) 방식으로 공통소스(Common-Source) 증폭기의 소스(Source) 터미널에 가변저항과 커패시터를 배치하여 전압이득과 대역폭을 동시에 조정할 수 있다.
가변이득증폭기(240)는 3단 혹은 4단으로 구성된다. 가변이득증폭기(240)는 트랜스임피던스증폭기(220)의 출력 크기에 따라 증폭도를 조정할 수 있다. 또한 가변이득증폭기(240)는 전송속도가 낮을 때, 즉, 전송속도가 소정 수치 미만인 경우, 전원전압(VDDi)을 조정함으로써 전력 소모를 낮출 수 있다.
오프셋보상기(250: Offset Compensation)는 직류 오프셋 에러(DC Offset Error)를 보상하기 위한 것이다. 광 수신기는 1개의 광소자(210), 예컨대, 포토다이오드(Photodiode)를 통해 입력된 단일 종단(Single-Ended) 전류 신호를 통해 동작한다. 이때, 차동 구조를 가져갈 경우, 직류 오프셋 에러(DC Offset Error)가 필연적이다. 오프셋보상기(250)는 저역통과필터(Low-Pass Filter) 및 버퍼를 포함하며, 저역통과필터(Low-Pass Filter) 및 버퍼를 통해 직류 오프셋 에러가 최소화되도록 보상한다.
출력버퍼(260)는 가변이득증폭기(240)가 증폭한 신호를 출력 단자(Vout)로 출력한다. 즉, 출력버퍼(260)는 가변이득증폭기(240)로부터 출력된 전압을 출력 단자로 출력한다.
정리하면, 광 수신 회로부(200)는 트랜스임피던스증폭기(230) 및 가변이득증폭기(240)의 전원전압(VDDi) 및 수광소자(210)의 역바이어스 전압을 조정함으로써, 전력 소모를 조절할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예에 따른 전송속도에 따라 전력 소모를 조절하기 위한 실리콘 광 송수신 회로 장치에 대해 설명하였다. 종래에는 광 수신회로를 구성함에 있어 트랜스임피던스증폭기와 제한증폭기를 이용하였으나, 가전 분야에서 요구하는 저전력 특성을 만족시키기에는 구조적인 한계가 있다. 본 발명은 제한증폭기 대신에 환경에 따라 전압이득을 변화시킬 수 있는 가변이득증폭기를 배치하여 저전력 광 수신회로와 입력되는 광신호의 수신감도 및 광파워에 따라 광 수신회로를 최적화할 수 있다. 또한, 종래에는 하나의 전송속도에 최적화된 대역폭과 전력소모를 갖는 광 송수신회로를 사용하였으나, 가전/디스플레이 분야에서 요구하는 넓은 범위의 전송속도에서 효율적으로 운영하는데 한계가 있다. 따라서 본 발명은 광 송수신회로의 구성블록들을 전송속도에 따라 조정할 수 있도록 함으로써, 넓은 전송속도 범위를 요구하는 가전/디스플레이 분야에서 각 능동형 광 케이블(Active Optical Cable, AOC) 마다 최적의 환경을 구현할 수 있는 광 송수신회로를 제안한다. 최근 DisplayPort, HDMI, USB 등의 가전분야 인터페이스 표준들이 저전력의 광 수신회로를 요구하고 있고, 다양한 인터페이스 표준에 대응할 수 있는 광-링크 구성을 요구하고 있다. 기존의 트랜스임피던스증폭기와 제한증폭기로 구성된 광 수신회로는 구조적으로 가전 응용분야에 대응하기에 부족하다. 따라서 본 발명은 제한증폭기 대신에 가변이득증폭기를 배치하는 방식으로 저전력 광 수신회로와 광-링크 구성을 제안한다. 종래에는 하나의 전송속도에 최적화된 대역폭과 전력소모를 갖는 광 송수신회로를 사용하였으나, 가전/디스플레이 분야에서 요구하는 넓은 범위의 전송속도에서 효율적으로 운영하는데 한계가 있다. 본 발명에서는 광 송수신회로의 구성블록들을 전송속도에 따라 조정할 수 있도록 함으로써, 넓은 전송속도 범위를 요구하는 가전/디스플레이 분야에서 각 AOC마다 최적의 환경을 구현할 수 있는 광 송수신회로를 제공한다.
본 발명의 광 송신 회로부(100)는 피드포워드등화부(120, Feedforward Equalizer, FFE)의 파라미터를 조정하여 대역폭을 조정할 수 있고, 전치증폭기(110, Pre Amplifier)와 메인구동기(130, Main Driver)의 전원전압, 그리고 발광소자(150)인 수직표면발광레이저(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL)의 바이어스 전압을 조정할 수 있도록 하였다. 또한, 광 수신 회로부(200)는 트랜스임피던스증폭기(230, Transimpedance Amplifier, TIA)와 가변이득증폭기(240, Variable Gain Amplifier, VGA)의 전원전압 및 수광소자(210)인 포토다이오드(Photodiode, PD)에 대한 역바이어스 전압을 조정할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안 되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시 형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 개별적인 실시 형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시 형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.
마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시 형태의 다양한 시스템 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 시스템들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징 될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.
본 명세서에서 설명한 주제의 특정한 실시 형태를 설명하였다. 기타의 실시형태들은 이하의 청구항의 범위 내에 속한다. 예컨대, 청구항에서 인용된 동작들은 상이한 순서로 수행되면서도 여전히 바람직한 결과를 성취할 수 있다. 일 예로서, 첨부 도면에 도시한 프로세스는 바람직한 결과를 얻기 위하여 반드시 그 특정한 도시된 순서나 순차적인 순서를 요구하지 않는다. 특정한 구현 예에서, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다.
본 기술한 설명은 본 발명의 최상의 모드를 제시하고 있으며, 본 발명을 설명하기 위하여, 그리고 당업자가 본 발명을 제작 및 이용할 수 있도록 하기 위한 예를 제공하고 있다. 이렇게 작성된 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 본 발명을 제한하는 것이 아니다. 따라서, 상술한 예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 당업자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다.
따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다.
100: 광송신회로부 110: 전치증폭기
120: 피드포워드등화부 130: 메인구동기
140: 레귤레이터 150: 발광소자
200: 광수신회로부 210: 수광소자
220: 트랜스임피던스증폭기 230: 레귤레이터
240: 가변이득증폭기 250: 오프셋보상기
260: 출력버퍼

Claims (6)

  1. 광 송신 회로 장치에 있어서,
    다단의 인버스 스케일링(Inversely Scaling) 증폭기로 이루어지며, 입력 신호를 수신하여 전달하는 전치증폭기;
    상기 전치증폭기로부터 입력되는 신호의 대역폭과 전력 소모를 조정하는 피드포워드등화부;
    단일 종단(Single-Ended) 구조로 이루어지며 상기 피드포워드등화부로부터 입력되는 신호에 따라 발광소자가 빛을 전송하도록 발광소자의 애노드를 구동하는 메인구동기;
    상기 발광소자의 캐소드에 바이어스를 제공하며 상기 빛의 전송속도에 따라 전원전압을 조정하여 상기 방광소자에 대한 바이어스 전압을 조정하는 레귤레이터; 및
    상기 발광소자;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는
    광 송신 회로 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피드포워드등화부는
    상기 전치증폭기로부터 입력되는 신호를 증폭시켜 제1 증폭 신호를 생성하는 제1 피드포워드등화기;
    상기 전치증폭기로부터 입력되는 신호를 지연시켜 지연 신호를 출력하는 지연회로부; 및
    지연 신호를 증폭시켜 제2 증폭 신호를 생성하는 제2 피드포워드등화기;를 포함하며,
    상기 제1 증폭 신호 및 상기 제2 증폭 신호를 통합하여 대역폭을 확장시키는 것을 특징으로 하는
    광 송신 회로 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 피드포워드등화기 및 상기 제2 피드포워드등화기 각각의 증폭 수준을 조정함으로써 대역폭을 조정하는 것을 특징으로 하는
    광 송신 회로 장치.
  4. 광 수신 회로 장치에 있어서,
    광 신호를 수신하여 전류로 변환하는 수광소자;
    입력 전압을 강압하여 상기 수광소자에 역 바이어스 전압을 제공하는 레귤레이터;
    상기 수광소자로부터 수신된 전류를 전압으로 변환하여 제공하되 상기 레귤레이터로부터 출력되는 전압을 조정하여 대역폭을 조절하는 트랜스임피던스증폭기; 및
    상기 트랜스임피던스증폭기의 출력 전압의 크기에 따라 증폭도를 조정하여 상기 트랜스임피던스증폭기가 출력한 전압을 증폭하여 출력하되, 전송속도가 소정 수치 미만인 경우, 전력 소모를 낮추도록 전원전압을 조정하는 가변이득증폭기; 및
    상기 가변이득증폭기로부터 출력된 전압을 출력 단자로 출력하는 출력버퍼;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는
    광 수신 회로 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 트랜스임피던스증폭기는
    복수의 수동 피드백 저항으로 이루어진 수동 저항 어레이를 포함하며,
    상기 수동 저항 어레이를 디지털 스위치로 온/오프하는 방식으로 전류-전압 변환 이득을 조정하는 것을 특징으로 하는
    광 수신 회로 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    저역통과필터 및 버퍼를 포함하며, 상기 저역통과필터 및 상기 버퍼를 통해 직류 오프셋 에러가 최소화되도록 보상하는 오프셋보상기;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    광 수신 회로 장치.
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