[go: up one dir, main page]

KR101475263B1 - 스타트업 회로, 그 스타트업 회로를 구비한 커패시터 센서용 증폭 디바이스 및 그 스타트업 방법 - Google Patents

스타트업 회로, 그 스타트업 회로를 구비한 커패시터 센서용 증폭 디바이스 및 그 스타트업 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101475263B1
KR101475263B1 KR1020130057572A KR20130057572A KR101475263B1 KR 101475263 B1 KR101475263 B1 KR 101475263B1 KR 1020130057572 A KR1020130057572 A KR 1020130057572A KR 20130057572 A KR20130057572 A KR 20130057572A KR 101475263 B1 KR101475263 B1 KR 101475263B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
output
amplifier
circuit
amplifying device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020130057572A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140137113A (ko
Inventor
이수형
신재영
김정섭
Original Assignee
주식회사 씨자인
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 씨자인 filed Critical 주식회사 씨자인
Priority to KR1020130057572A priority Critical patent/KR101475263B1/ko
Priority to US14/405,016 priority patent/US9500501B2/en
Priority to PCT/KR2013/004589 priority patent/WO2014189164A1/ko
Publication of KR20140137113A publication Critical patent/KR20140137113A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101475263B1 publication Critical patent/KR101475263B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/45—Differential amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/30—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters
    • H03F1/305—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters in case of switching on or off of a power supply
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/24—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/45—Differential amplifiers
    • H03F3/45071—Differential amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/45076—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier
    • H03F3/45475—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier using IC blocks as the active amplifying circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/78—A comparator being used in a controlling circuit of an amplifier
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/45—Indexing scheme relating to differential amplifiers
    • H03F2203/45528—Indexing scheme relating to differential amplifiers the FBC comprising one or more passive resistors and being coupled between the LC and the IC

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

본 발명의 바람직한 일실시예의 스타트업 회로, 그 스타트업 회로를 구비한 커패시터 센서용 증폭 디바이스 및 그 스타트업 방법에 따르면, 스타트업 시에 증폭기의 고임피던스 저항을 일정한 전압원에 연결하는 것에 의해 스타트업 시간을 줄일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 커패시터 센서용 증폭 디바이스는, 상기 증폭 디바이스로 입력되는 신호를 증폭하는 증폭부; 및 상기 증폭부의 스타트업 시간을 향상하기 위한 스타트업 회로;를 포함하되, 상기 스타트업 회로는, 상기 증폭부의 출력을 제 1 비교신호로 입력받고, 미리 설정된 기준전압을 제 2 비교신호로 입력받아 비교 출력하는 비교기; 및 상기 비교기의 출력을 이용하여 제 1 전압 및 제 2 전압중 하나를 선택하여 출력하는 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

스타트업 회로, 그 스타트업 회로를 구비한 커패시터 센서용 증폭 디바이스 및 그 스타트업 방법{STARTUP CIRCUIT, AMPLIFYING DEVICE FOR CAPACITOR SENSOR HAVING THE STARTUP CIRCUIT AND STARTUP METHOD THEREFOR}
본 발명은 스타트업 회로, 그 스타트업 회로를 구비한 커패시터 센서용 증폭 디바이스 및 그 스타트업 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 커패시터 센서용 증폭 디바이스의 초기 기동 시간을 빠르게 설정할 수 있는 스타트업 회로, 그 스타트업 회로를 구비한 커패시터 센서용 증폭 디바이스 및 그 스타트업 방법에 관한 것이다.
콘덴서형 마이크로폰(Condenser Microphone)은 콘덴서의 용량 변화에 따라 음을 전기 신호로 변환시키는 마이크로폰으로‘커패시터 마이크로폰(Capacitor Microphone)’이라고도 한다
특히, 일렉트렛 커패시터 마이크로폰(Electret Condenser Microphone, ECM)은 기존의 후처리단을 획기적으로 간소화 가능하고, 아날로그 신호의 잡음 간섭을 제거할 수 있는 특성이 있다. 커패시터 마이크로폰은 커패시터 센서를 사용하여 설계되며, 커패시터 센서의 출력은 증폭할 필요가 있다.
도 1은 종래의 일실시예에 따른 커패시터 센서용 증폭 디바이스(100)의 구성도를 나타낸다. 도 1로부터 알 수 있는 바와 같이 종래의 커패시터 센서용 증폭 디바이스(100)는, 센서 회로(CS)로부터의 출력 신호를 증폭하는 역할을 하며, 임피던스부(110)와 증폭부(120)를 포함한다. 센서 회로(CS)는, 커패시터 센서(Capacitive Sensor, Cmic)를 포함하며, 증폭부(120)는 커패시터 센서(Cmic)의 출력신호를 증폭하는 역할을 수행한다.
커패시터 센서용 증폭 디바이스(100)는 마이크용 콘덴서인 커패시터 센서(Cmic)의 출력단을 고임피던스(High Impedance)를 유지하여야 신호 전달이 가능하다. 따라서, 커패시터 센서(Cmic)의 신호를 받는 집적 회로의 입력단은 고임피던스를 갖는 임피던스부(110)를 구비한다. 즉, 커패시터 센서(Cmic)의 신호를 전달받는 집적회로(Integrated Circuit)로 구현된 증폭 디바이스(100)에서 입력단의 고임피던스를 유지하고, 직류 바이어스(DC Bias)를 형성하기 위하여 증폭기(AMP)의 입력 노드에 고임피던스의 저항 성분을 구성하는 것이 일반적인 회로의 실시예이다. 일반적인 경우, 고임피던스의 저항 성분의 저항값은 수기가오옴(GΩ)에서 수십기가오옴 이상으로 구현된다. 이러한 높은 임피던스값에 의해 증폭 디바이스(100)의 입력단 노드의 바이어스를 일정하게 유지할 수 있게 된다.
상술한 바와 같은 고임피던스를 구현하게 되면, 회로의 초기 동작 시, 직류 바이어스(DC Bias)를 형성하는 시간이 매우 길어지는 문제가 발생한다.
국내공개특허공보 제10-2012-0122162호(가변 입력 임피던스 전처리 증폭기를 포함하는 디지털 콘덴서형 마이크로폰 및 상기 전처리 증폭기의 가변 입력 임피던스 조절 방법)에서는 가변 임피던스 소자를 이용하여 증폭기의 입력신호의 직류 바이어스 레벨을 빠르게 동작 영역으로 수렴하도록 하는 방법이 개시되어 있다.
즉, 국내공개특허공보 제10-2012-0122162호에는 증폭기의 입력신호의 직류 바이어스 레벨을 간접적인 방법에 의해 초기 조절하는 방법에 대해 개시하고 있으나, 좀 더 직접적이고 빠르며, 좀 더 간단한 회로에 의해 스타트업 회로를 구현할 필요성이 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하는 데 목적이 있는 발명으로서, 스타트업 시에 증폭기의 고임피던스 저항을 일정한 전압원에 연결하는 것에 의해 스타트업 시간을 줄일 수 있는 스타트업 회로, 그 스타트업 회로를 구비한 커패시터 센서용 증폭 디바이스 및 그 스타트업 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전자 디바이스를 위한 스타트업 회로는, 상기 전자 디바이스의 출력을 제 1 비교신호로 입력받고, 미리 설정된 기준전압을 제 2 비교신호로 입력받아 비교 출력하는 비교기; 및 상기 비교기의 출력을 이용하여 제 1 전압 및 제 2 전압중 하나를 선택하여 출력하는 스위치;를 포함한다. 또한, 상기 스위치의 출력은, 상기 전자 디바이스와 서로 연결된 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 상기 제 1 전압은 상기 전자 디바이스에 인가되는 전원전압 또는 상기 기준전압보다 큰 값의 전압이고, 상기 제 2 전압은 상기 전자 디바이스에 인가되는 그라운드전압인 것이 바람직하다. 아울러, 상기 스타트업 회로는, 상기 제 1 비교신호가 상기 제 2 비교 신호보다 크거나 같은 값인 경우에는 상기 제 1 전압을 선택하여 출력하고, 상기 제 1 비교신호가 상기 제 2 비교 신호보다 작은 값인 경우에는 상기 제 2 전압을 선택하여 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 커패시터 센서용 증폭 디바이스는, 상기 증폭 디바이스로 입력되는 신호를 증폭하는 증폭부; 및 상기 증폭부의 스타트업 시간을 향상하기 위한 스타트업 회로;를 포함하되, 상기 스타트업 회로는, 상기 증폭부의 출력을 제 1 비교신호로 입력받고, 미리 설정된 기준전압을 제 2 비교신호로 입력받아 비교 출력하는 비교기; 및 상기 비교기의 출력을 이용하여 제 1 전압 및 제 2 전압중 하나를 선택하여 출력하는 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 증폭 디바이스는, 일단은 상기 스위치의 출력과 연결되고, 타단은 커패시터 센서(Capacitive Sensor)의 출력과 연결되며, 일정값 이상의 임피던스 값을 갖는 임피던스부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
구체적으로 상기 증폭부는, 상기 임피던스부의 일단과 연결되며, 상기 커패시터 센서의 출력을 증폭하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 제 1 전압은 상기 증폭부에 인가되는 전원전압 또는 상기 기준전압보다 큰 값의 전압이고, 상기 제 2 전압은 상기 증폭부에 인가되는 그라운드전압인 것이 바람직하다. 아울러, 상기 스타트업 회로는, 상기 제 1 비교신호가 상기 제 2 비교 신호보다 크거나 같은 값인 경우에는 상기 제 1 전압을 선택하여 출력하고, 상기 제 1 비교신호가 상기 제 2 비교 신호보다 작은 값인 경우에는 상기 제 2 전압을 선택하여 출력한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 커패시터 센서용 증폭 디바이스의 스타트업 방법은, (a) 상기 증폭 디바이스의 출력신호와 미리 설정된 기준전압을 비교하는 단계; 및 (b) 상기 (a) 단계의 비교 결과를 이용하여 제 1 전압 및 제 2 전압 중 하나를 선택하여 출력하는 단계;를 포함한다. 구체적으로, 상기 (b) 단계는, (b-1) 상기 증폭 디바이스의 출력신호가 상기 기준전압보다 크거나 같은 값인 경우, 상기 제 1 전압을 선택하여 출력하는 단계; 및 (b-2) 상기 증폭 디바이스의 출력신호가 상기 기준전압보다 작은 값인 경우, 상기 제 2 전압을 선택하여 출력하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제 1 전압은 상기 증폭 디바이스에 인가되는 전원전압 또는 상기 기준전압보다 큰 값의 전압이고, 상기 제 2 전압은 상기 증폭 디바이스에 인가되는 그라운드전압인 것을 특징으로 한다. 아울러, 상기 (b) 단계의 출력은, 상기 증폭 디바이스에 포함된 일정값 이상의 임피던스 값을 갖는 임피던스부의 일단으로 출력된다.
본 발명의 바람직한 일실시예의 스타트업 회로, 그 스타트업 회로를 구비한 커패시터 센서용 증폭 디바이스 및 그 스타트업 방법에 따르면, 스타트업 시에 증폭기의 고임피던스 저항을 일정한 전압원에 연결하는 것에 의해 스타트업 시간을 줄일 수 있다.
도 1은 종래의 일실시예에 따른 커패시터 센서용 증폭 디바이스의 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 스타트업 회로를 구비한 커패시터 센서용 증폭 디바이스의 구성도.
도 3은 전자 디바이스에 응용된 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 스타트업 회로의 구성도.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예들에 따른 스타트업 회로, 그 스타트업 회로를 구비한 커패시터 센서용 증폭 디바이스 및 그 스타트업 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 하기의 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 해석된다.
본 발명의 스타트업 회로, 그 스타트업 회로를 구비한 커패시터 센서용 증폭 디바이스 및 그 스타트업 방법은 마이크로폰뿐만 아니라, 커패시터 센서를 사용하는 다양한 응용 분야 및 그외 다양한 전자 디바이스와 관련된 응용 분야에 적용될 수 있음은 물론이다.
먼저, 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 스타트업 회로를 구비한 커패시터 센서용 증폭 디바이스(200)의 구성도이다.
도 2로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 커패시터 센서용 증폭 디바이스(200)는, 임피던스부(210), 증폭부(220) 및 스타트업 회로(230)를 포함한다.
먼저, 본 발명의 증폭 디바이스(200)와 연결된 센서 회로(CS)는, 입력 교류 전원(Vs) 및 마이크용 콘덴서인 커패시터 센서(Capacitive Sensor, Cmic)를 포함한다. 본 발명의 커패시터 센서(Cmic)는 일렉트렛(Eletret)을 이용한 개별 소자의 센서이거나 반도체 기판에 집적되는 콘덴서형 실리콘 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 마이크로폰으로써 구현될 수 있다.
임피던스부(210)는 증폭부(220)의 입력단 노드에서 일정한 바이어스를 유지시키는 역할을 하며, 일정값 이상의 높은 임피던스값을 갖도록 하는 고임피던스 소자로 구현된다. 즉, 임피던스부(210)는 일정값 이상의 임피던스값을 갖는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 임피던스부(210)의 일단은 스타트업 회로(230)에 포함된 스위치(232)의 출력과 연결되고, 임피던스부(210)의 타단은 센서 회로(CS)의 출력, 즉, 커패시터 센서(Cmic)의 출력과 연결되는 것이 바람직하다. 즉, 스위치(232)의 출력은 임피던스부(210)를 매개로 하여 증폭부(220)의 입력단과 연결된다.
다음으로, 증폭부(220)는 센서 회로(CS)의 출력신호, 즉 커패시터 센서(Cmic)의 출력신호를 증폭하는 역할을 한다.
본 발명의 증폭부(220)는, 증폭기(AMP) 및 궤환 블록에 의해 구성될 수 있다. 즉, 증폭기(AMP)는 궤환 블럭에 포함된 두개의 저항인 제 1 저항(R1)과 제 2 저항(R2)에 의해 출력(Vo)이 하나의 입력에 궤환(feedback)되는 것이 바람직하다. 즉, 증폭기(AMP)의 입력 중 하나인 양의 입력 단자는 임피던스부(210)의 일단과 연결되고, 다른 하나인 음의 입력 단자는 증폭기(AMP)의 출력(Vo)이 궤환되어 입력되는 부궤환 회로를 형성한다. 본 발명의 증폭기(AMP)는 일반적인 연산증폭기(Operational Amplifier)를 이용하여 구현될 수 있다.
본 발명의 스타트업 회로(230)는, 증폭부(220)의 스타트업(Startup) 시간을 향상시키는 것에 의해, 결과적으로 본 발명의 커패시터 센서용 증폭 디바이스(200)의 스타트업 시간을 향상시키는 역할을 수행한다.
구체적으로, 본 발명의 스타트업 회로(230)는 비교기(231) 및 스위치(232)를 포함한다.
즉, 본 발명의 비교기(231)는, 증폭부(220)의 출력(Vo)을 제 1 비교신호로 입력받고, 미리 설정된 기준전압(Vref1)을 제 2 비교신호로 입력받아 비교 출력한다. 또한, 스위치(232)는, 비교기(231)의 출력을 이용하여 미리 설정된 제 1 전압(V1) 및 제 2 전압(V2) 중 하나를 선택하여 출력한다.
구체적으로, 제 1 전압(V1)은 증폭부(220)에 인가되는 전원전압(VDD) 또는 기준전압(Vref1)보다 큰 값의 전압이고, 제 2 전압(V2)은 증폭기(AMP)에 인가되는 그라운드(GND)전압인 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명의 스타트업 회로(230)는, 제 1 비교신호가 제 2 비교 신호보다 크거나 같은 값인 경우에는 제 1 전압(V1)을 선택하여 출력하고, 제 1 비교신호가 제 2 비교 신호보다 작은 값인 경우에는 제 2 전압(V2)을 선택하여 출력한다.
본 발명의 커패시터 센서용 증폭 디바이스(200) 및 이와 관련된 센서 회로(CS)는, 증폭부(220)는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)화하고, 센서 회로(CS) 및 스타트업 회로(230)는 별도의 개별 소자에 의해 구성될 수 있다. 또한, 증폭부(220) 및 스타트업 회로(230)가 하나의 ASIC화에 의해 하나의 칩(Chip)으로 구성될 수도 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 커패시터 센서용 증폭 디바이스(200)는 다음과 같이 동작을 하게 된다.
먼저, 스타트업 회로(230)는, 증폭기(AMP)의 입력전압(Vin)을 반영하는 증폭기(AMP)의 출력전압(Vo)을 감지하고, 증폭기(AMP)의 입력전압(Vin)이 원하는 바이어스 전압인지를 검출한다. 증폭기(AMP)의 입력 노드에는 스위치나 앰프 등의 부가회로를 연결하는 것이 어렵다. 기생 성분과 미세한 변화에 민감하게 동작하는 고임피던스 노드이기 때문에 임피던스부(210)의 고임피던스(Z)를 통하여 부가 회로를 연결한다.
비교기(231)는 증폭기(AMP)의 입력전압(Vin)을 반영하는 증폭기(AMP)의 출력전압(Vo)과 비교를 원하는 전압인 기준전압(Vref1)을 입력으로 받아 두 신호를 비교하여 증폭기(AMP)의 출력전압(Vo)≥기준전압(Vref1)인 경우 스위치(232)는 전원전압(VDD) 또는 기준전압(Vref1)보다 큰 값의 전압을 임피던스부(210)와 연결한다. 또한, 출력전압(Vo)＜기준전압(Vref1)인 경우는 증폭기(AMP)의 출력전압(Vo) 노드가 초기화 동작이 완료되고 있음을 나타내기 때문에 본래의 연결점인 그라운드, 즉 접지 단자에 연결한다.
전원전압(VDD) 또는 기준전압(Vref1)보다 큰 값의 전압(Vref2)의 전압 값은 회로의 구성을 고려하여 빠른 초기화를 이룰 수 있는 전압을 선택하도록 한다.
참고로 초기화 시간은 다음의 [수학식 1]에 의해 표현될 수 있다.
Figure 112013045027185-pat00001
적당한 기준전압(Vref1)보다 큰 값의 전압(Vref2)을 선정하는 것에 의해, 적절한 초기화 시간을 설정할 수 있다.
본 발명의 스타트업 회로(30)는 커패시터 센서용 증폭 디바이스(200) 뿐만 아니라, 다른 종류의 전자 디바이스(ED)에 응용될 수도 있을 것이다. 다만, 본 발명의 스타트업 회로(30)가 적용되기 위해서는, 전자 디바이스(ED)는 고임피던스를 갖는 증폭기(AMP)를 포함하는 것이 바람직할 것이다.
도 3은 전자 디바이스(ED)에 응용된 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 스타트업 회로(30)의 구성도이다. 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 스타트업 회로(30)는, 비교기(31) 및 스위치(32)를 포함한다.
비교기(31)는 전자 디바이스(ED)의 출력(Vo)을 제 1 비교신호로 입력받고, 미리 설정된 기준전압(Vref1)을 제 2 비교신호로 입력받아 비교 출력한다. 또한, 스위치(32)는, 비교기(31)의 출력을 이용하여 제 1 전압(V1) 및 제 2 전압(V2) 중 하나를 선택하여 출력한다.
스위치(32)의 출력은, 전자 디바이스(ED)와 연결되는 것이 바람직하다. 구체적으로 스위치(32)의 출력은, 전자 디바이스(ED)에 포함된 입력 임피던스부의 일단과 서로 연결되는 것이 바람직하다. 아울러, 전자 디바이스(ED)에 포함된 입력 임피던스부의 타단은 전자 디바이스(ED)의 입력신호(Vin)와 연결된다. 즉, 스위치(32)의 출력은, 일정값 이상의 임피던스값을 갖는 임피던스부를 매개로 하여, 전자 디바이스(ED)의 입력과 연결된다. 또한, 제 1 전압(V1)은 전자 디바이스(ED)에 인가되는 전원전압(VDD) 또는 기준전압(Vref1)보다 큰 값의 전압이고, 제 2 전압(V2)은 전자 디바이스(ED)에 인가되는 그라운드전압인 것을 특징으로 한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 커패시터 센서용 증폭 디바이스(200)의 스타트업 방법의 흐름도이다.
도 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 스타트업 방법은, 증폭 디바이스(200)의 출력신호(Vo)와 미리 설정된 기준전압(Vref1)을 비교하는 단계(S10) 및 S10 단계의 비교 결과를 이용하여 제 1 전압(V1) 및 제 2 전압(V2) 중 하나를 선택하여 출력하는 단계(S20)를 포함한다.
구체적으로 S20 단계는, 증폭 디바이스(200)의 출력신호(Vo)가 기준전압(Vref1)보다 크거나 같은 값인 경우, 제 1 전압(V1)을 선택하여 출력하는 단계(S21) 및 증폭 디바이스(200)의 출력신호(Vo)가 기준전압(Vref1)보다 작은 값인 경우, 제 2 전압(V2)을 선택하여 출력하는 단계(S22)를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 제 1 전압(V1)은, 증폭 디바이스(200)에 인가되는 전원전압(VDD) 또는 기준전압(Vref1)보다 큰 값의 전압이고, 제 2 전압(V2)은, 증폭 디바이스(200)에 인가되는 그라운드전압인 것을 특징으로 한다. 아울러, S20 단계의 출력은, 증폭 디바이스(200)에 포함된 일정값 이상의 일정값 이상의 임피던스 값을 갖는 임피던스부(210)의 일단으로 출력되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 본 발명은, 입력 고임피던스 저항을 일정한 기준전압(Vref1)에 연결하여 초기치로부터 정상 동작으로 가는 스타트업 시간을 줄일 수 있는 방법이다, 즉, 본 발명의 바람직한 일실시예의 스타트업 회로(30) 및 그 스타트업 회로(230)를 구비한 커패시터 센서용 증폭 디바이스(200)에 따르면 초기치에서 입력 노드의 전압이 원하는 전압과 차이가 있을 경우 특정 전압을 입력 고임피던스 저항에 연결하여 빠른 직류 바이어스로의 변화가 이루어지도록 하여 초기치 시간을 줄일 수 있다.
100 : 종래의 일실시예에 따른 디지털 콘덴서형 마이크로폰
200 : 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 디지털 콘덴서형 마이크로폰
CS : 센서 회로
Vs : 센서 입력 교류 전원 Cmic : 커패시터 센서
110, 210 : 임피던스부 120, 220 : 증폭부
30, 330 : 스타트업 회로
AMP : 증폭기
R1 : 제 1 저항 R2: 제 2 저항
31, 231 : 비교기 32, 232 : 스위치
ED : 전자 디바이스

Claims (13)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 증폭 디바이스에 있어서,
    증폭기의 비반전 신호 입력 단자로 입력된 신호를 증폭하고, 상기 증폭기의 출력신호를 상기 증폭기의 반전 신호 입력 단자로 궤환하는 증폭부;
    상기 증폭부의 스타트업 시간을 향상하기 위한 스타트업 회로; 및
    일단은 상기 스타트업 회로의 출력과 연결되고, 타단은 상기 증폭기의 비반전 신호 입력 단자와 연결되며, 일정값 이상의 임피던스 값을 갖는 임피던스부;를 포함하되,
    상기 스타트업 회로는,
    상기 증폭기의 출력전압 및 미리 설정된 기준전압을 입력받아 비교 출력하는 비교기; 및 상기 비교기의 출력을 이용하여 제 1 전압 및 제 2 전압 중 하나를 선택하여 출력하는 스위치;를 포함하되,
    상기 제 1 전압은 상기 증폭기에 인가되는 전원전압 또는 상기 기준전압보다 큰 값의 전압이고, 상기 제 2 전압은 상기 증폭부에 인가되는 그라운드전압인 것을 특징으로 하되,
    상기 스타트업 회로는,
    상기 증폭기의 출력전압이 상기 기준전압 보다 크거나 같은 값인 경우에는 상기 제 1 전압을 선택하여 출력하고, 상기 증폭기의 출력이 상기 기준전압 보다 작은 값인 경우에는 상기 제 2 전압을 선택하여 출력하는 것을 특징으로 하는 커패시터 센서용 증폭 디바이스.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 증폭기의 비반전 신호 입력 단자 및 상기 임피던스부의 타단은,
    커패시터 센서의 일단과 연결되는 것을 특징으로 하는 커패시터 센서용 증폭 디바이스.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 증폭 디바이스의 스타트업 방법에 있어서,
    (a) 상기 증폭 디바이스의 출력전압과 미리 설정된 기준전압을 비교하는 단계; 및
    (b) 상기 (a) 단계의 비교 결과를 이용하여 제 1 전압 및 제 2 전압 중 하나를 선택하여 출력하는 단계;를 포함하되,
    상기 (b) 단계는,
    (b-1) 상기 증폭 디바이스의 출력전압이 상기 기준전압보다 크거나 같은 값인 경우, 상기 제 1 전압을 선택하여 출력하는 단계; 및
    (b-2) 상기 증폭 디바이스의 출력신호가 상기 기준전압보다 작은 값인 경우, 상기 제 2 전압을 선택하여 출력하는 단계;를 포함하되,
    상기 제 1 전압은 상기 증폭 디바이스에 인가되는 전원전압 또는 상기 기준전압보다 큰 값의 전압이고, 상기 제 2 전압은 상기 증폭 디바이스에 인가되는 그라운드전압인 것을 특징으로 하고,
    상기 (b) 단계의 출력은,
    상기 증폭 디바이스에 포함된 일정값 이상의 임피던스 값을 갖는 임피던스부의 일단으로 출력되고, 상기 임피던스부의 타단은 상기 증폭 디바이스에 포함된 증폭기의 비반전 신호 입력 단자와 연결되는 것을 특징으로 하는 커패시터 센서용 증폭 디바이스의 스타트업 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 증폭기의 비반전 신호 입력 단자 및 상기 임피던스부의 타단은,
    커패시터 센서의 일단과 연결되는 것을 특징으로 하는 커패시터 센서용 증폭 디바이스의 스타트업 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
KR1020130057572A 2013-05-22 2013-05-22 스타트업 회로, 그 스타트업 회로를 구비한 커패시터 센서용 증폭 디바이스 및 그 스타트업 방법 Active KR101475263B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130057572A KR101475263B1 (ko) 2013-05-22 2013-05-22 스타트업 회로, 그 스타트업 회로를 구비한 커패시터 센서용 증폭 디바이스 및 그 스타트업 방법
US14/405,016 US9500501B2 (en) 2013-05-22 2013-05-27 Startup circuit, capacitive sensor amplification device having startup circuit, and startup method for amplification device
PCT/KR2013/004589 WO2014189164A1 (ko) 2013-05-22 2013-05-27 스타트업 회로, 그 스타트업 회로를 구비한 커패시터 센서용 증폭 디바이스 및 그 스타트업 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130057572A KR101475263B1 (ko) 2013-05-22 2013-05-22 스타트업 회로, 그 스타트업 회로를 구비한 커패시터 센서용 증폭 디바이스 및 그 스타트업 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140137113A KR20140137113A (ko) 2014-12-02
KR101475263B1 true KR101475263B1 (ko) 2014-12-22

Family

ID=51933708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130057572A Active KR101475263B1 (ko) 2013-05-22 2013-05-22 스타트업 회로, 그 스타트업 회로를 구비한 커패시터 센서용 증폭 디바이스 및 그 스타트업 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9500501B2 (ko)
KR (1) KR101475263B1 (ko)
WO (1) WO2014189164A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016180299A1 (en) * 2015-05-08 2016-11-17 Sound Solutions International Co., Ltd. Capacitive membrane positioning tracking
CN113839624B (zh) * 2021-09-28 2025-02-28 京信网络系统股份有限公司 功率放大器控制方法、装置、功率放大系统和存储介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110090009A1 (en) * 2009-10-16 2011-04-21 Nxp B.V. Capacitive sensor
JP2011229063A (ja) * 2010-04-22 2011-11-10 Renesas Electronics Corp 差動増幅回路、サンプルアンドホールド回路、及び、全差動増幅回路のスタートアップ制御方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1599067B1 (en) * 2004-05-21 2013-05-01 Epcos Pte Ltd Detection and control of diaphragm collapse in condenser microphones
KR101089955B1 (ko) * 2009-12-28 2011-12-05 삼성전기주식회사 전력 증폭기
KR101092699B1 (ko) * 2010-05-07 2011-12-09 서울대학교산학협력단 동적 바이어스 작동하는 전류기근형 인버터 및 이를 이용한 저전력 델타 시그마 모듈레이터
CN105212839A (zh) * 2010-06-18 2016-01-06 苏州宝时得电动工具有限公司 吸尘器
KR101205512B1 (ko) 2011-04-28 2012-11-28 주식회사 씨자인 가변 입력 임피던스 전처리 증폭기를 포함하는 디지털 콘덴서형 마이크로폰 및 상기 전처리 증폭기의 가변 입력 임피던스 조절 방법
US9236837B2 (en) 2011-08-25 2016-01-12 Infineon Technologies Ag System and method for low distortion capacitive signal source amplifier

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110090009A1 (en) * 2009-10-16 2011-04-21 Nxp B.V. Capacitive sensor
JP2011229063A (ja) * 2010-04-22 2011-11-10 Renesas Electronics Corp 差動増幅回路、サンプルアンドホールド回路、及び、全差動増幅回路のスタートアップ制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140137113A (ko) 2014-12-02
WO2014189164A1 (ko) 2014-11-27
US20160061633A1 (en) 2016-03-03
US9500501B2 (en) 2016-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5804943B2 (ja) 高速で精密な電荷ポンプ
US9014398B2 (en) Charging circuit and amplifier
KR101871811B1 (ko) 잡음 필터를 사용한 ｍｅｍｓ 마이크로폰
CN103686576B (zh) 用于调整容性信号源的灵敏度的系统及方法
KR101205512B1 (ko) 가변 입력 임피던스 전처리 증폭기를 포함하는 디지털 콘덴서형 마이크로폰 및 상기 전처리 증폭기의 가변 입력 임피던스 조절 방법
KR101564145B1 (ko) 용량성 신호 소스 증폭기용 시스템 및 방법
KR20130023132A (ko) 저왜곡 용량성 신호 소스 증폭기를 위한 시스템 및 방법
TW201908905A (zh) 針對負載的切換控制器和方法
KR20150054214A (ko) 커패시터형 센서 리드아웃 회로
JP6270002B2 (ja) 擬似抵抗回路及び電荷検出回路
KR101601449B1 (ko) 마이크로폰 증폭기용 시스템 및 방법
KR101475263B1 (ko) 스타트업 회로, 그 스타트업 회로를 구비한 커패시터 센서용 증폭 디바이스 및 그 스타트업 방법
JP2010154394A (ja) チャージアンプ回路
JP2014006794A (ja) レギュレータ
US9077287B2 (en) Sound detecting circuit and amplifier circuit thereof
EP3329591B1 (en) Electronic circuit for a microphone and microphone
CN107171655A (zh) 用于高欧姆电路的系统和方法
US10327072B2 (en) Phase correcting system and a phase correctable transducer system
JP6705681B2 (ja) Ｃｖ変換回路
JP6680509B2 (ja) ブリッジ型センサ素子を使用するセンサおよびセンサ素子のボトム側電圧調整回路
JP2011055473A (ja) 入力回路
CN107548562A (zh) 电荷泵组件

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20130522

PA0201 Request for examination
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20140611

Patent event code: PE09021S01D

PG1501 Laying open of application
E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20141215

PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20141216

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20141216

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171016

Year of fee payment: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20171016

Start annual number: 4

End annual number: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181023

Year of fee payment: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20181023

Start annual number: 5

End annual number: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191203

Year of fee payment: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20191203

Start annual number: 6

End annual number: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20201201

Start annual number: 7

End annual number: 7

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20211201

Start annual number: 8

End annual number: 8

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20221205

Start annual number: 9

End annual number: 9

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20231212

Start annual number: 10

End annual number: 10

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20241203

Start annual number: 11

End annual number: 11