KR101909044B1 - 전류 컨베이어를 이용하여 센서 입력을 감지하는 장치 및 방법 - Google Patents

전류 컨베이어를 이용하여 센서 입력을 감지하는 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101909044B1
KR101909044B1 KR1020170013809A KR20170013809A KR101909044B1 KR 101909044 B1 KR101909044 B1 KR 101909044B1 KR 1020170013809 A KR1020170013809 A KR 1020170013809A KR 20170013809 A KR20170013809 A KR 20170013809A KR 101909044 B1 KR101909044 B1 KR 101909044B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
sensor
current
sensor input
current conveyor
Prior art date
Application number
KR1020170013809A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180089122A (ko
Inventor
채영철
황현석
Original Assignee
주식회사 인터메트릭스
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 인터메트릭스 filed Critical 주식회사 인터메트릭스
Priority to KR1020170013809A priority Critical patent/KR101909044B1/ko
Priority to PCT/KR2018/001272 priority patent/WO2018143640A1/ko
Publication of KR20180089122A publication Critical patent/KR20180089122A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101909044B1 publication Critical patent/KR101909044B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/0418—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/461—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using an operational amplifier as final control device
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96—Touch switches
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96—Touch switches
    • H03K17/962—Capacitive touch switches

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

본 발명은 전류 컨베이어를 이용하여 센서 입력을 감지하는 장치 및 방법을 개시한다. 본 발명의 일실시예에 따르면 전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 장치는 센서 입력과 관련된 기준 신호를 수신하고, 제1 전류 컨베이어를 이용하여 상기 기준 신호를 제1 신호로 출력하는 제1 센서 노드, 센서 입력 신호와 상기 센서 입력과 관련된 기준 신호를 수신하고, 제2 전류 컨베이어를 이용하여 상기 센서 입력 신호와 상기 센서 입력과 관련된 기준 신호가 결합된 제2 신호를 출력하는 제2 센서 노드, 및 상기 제2 신호에서 상기 제1 신호를 차감하여 상기 센서 입력 신호만 출력하는 차감부를 포함할 수 있다.

Description

전류 컨베이어를 이용하여 센서 입력을 감지하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING SENSOR INPUT BY USING CURRENT CONVEYOR}
본 발명은 전류 컨베이어를 이용하여 센서 입력을 감지하는 기술로서, 보다 구체적으로는 전류 컨베이어를 이용하여 터치 인터페이스의 센서 입력에 상응하는 전류, 전하, 커패시터 입력 등을 감지하는 기술적 사상에 관한 것이다.
일반적으로, 용량성(capacitive) 터치 센서는 테블릿(tablet) PC(personal computer) 및 스마트폰의 사용자 인터페이스를 위한 필수 구성요소일 수 있다.
큰 터치 패널들은 높은 퀄리티(quality)의 터치 특징을 요구하고, 결과적으로 센싱 채널의 수를 증가 시키고, 좁은 간격의 회로 구성을 요구하여 센싱 정전 용량(capacitance)을 감소 시키는 문제점을 야기할 수 있다.
또한, 터치 센서를 구성하기 위한 직접회로(integrated circuit, IC)는 높은 해상도(resolution), 낮은 파워, 높은 효율성을 요구한다.
종래의 용량성 터치 센서의 대부분들은 용량성 전하 증폭기에 아날로그 전단(frontend)로 의존하고 있다. 용량성 종래 터치 센서는 전압 신호를 이용하고, 종종 커패시터 변화가 가능하나, 전력의 소모가 크고, 시스템 잡음 지수를 제한한다.
또한, 용량성 터치 센서는 센서 입력을 인식할 경우, 인접 채널의 신호의 영향으로 높은 공급 전력 및 피드백 신호를 요구하고, 센싱 채널을 위한 높은 펄스 신호 지원을 요구하는 단점이 존재한다.
따라서, 터치 센서의 입력을 감지할 경우 인접 채널의 신호의 영향을 차감하여 신호 입력의 정확성을 향상시키고, 인접 채널에 의한 신호의 잡음을 감소시키는 센서 입력 감지 장치 및 방법이 제안될 필요성이 있다.
한국공개특허 제10-2011-0134886호, "전류 컨베이어를 갖는 다중 기능 커패시턴스 센싱 회로" 미국등록특허 제9013195호, "MUTUAL CAPACITANCE SENSING CIRCUITS, METHODS AND SYSTEMS" 한국등록특허 제10-1053254호, "전류 컨베이어 회로" 한국등록특허 제10-1360648호, "제2세대 전류 컨베이어를 이용한 계측 증폭기"
본 발명은 전류 컨베이어를 이용하여 센서 입력을 감지하는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 전류 컨베이어를 이용하여 터치 인터페이스의 센서 입력에 상응하는 전류, 전하, 커패시터 입력 등을 감지하는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 터치 센서 인터페이스에 주기적으로 기준 신호를 공급하고, 주기적으로 입력되는 기준 신호를 전류 컨베이어를 통하여 신호 처리하는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 센서 입력을 감지하기 위한 센서 노드들 각각에서 전류 컨베이어를 포함하고, 각각의 센서 노드에 입력되는 신호를 전류 컨베이어에서 전류 복사를 통하여 다중 출력하는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 센서 입력을 감지하기 위한 센서 노드들 각각에서 전류 컨베이어를 포함하고, 센서 입력 이벤트가 발생되는 센서 노드에서 기준 신호와 센서 입력 신호가 결합된 제2 신호를 전류 컨베이어를 통하여 미러링을 수행한 후, 차감기로 전달하는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 차감기에서 기준 신호 및 센서 입력 신호가 결합된 제2 신호에서 기준 신호를 포함하는 제1 신호를 차감하여 센서 입력 신호만을 출력하는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 차감기에서 기준 신호에 상응하는 전류 신호와 센서 입력 신호에 상응하는 전류 신호가 결합된 제2 신호에서 기준 신호에 상응하는 전류 신호를 포함하는 제1 신호를 차감하여 센서 입력 신호에 상응하는 전류 신호만을 출력하는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 전류 컨베이어를 통하여 하나의 신호원을 다중 복사하여 다중 출력함으로써, 다수의 프로세스들을 하나의 신호원을 통하여 제어하는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 전류 컨베이어를 통하여 증폭기와 기생 커패시턴스를 분리하여 증폭기에 대한 기생 커패시턴스의 영향을 감소시키는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 장치는 센서 입력과 관련된 기준 신호를 수신하고, 제1 전류 컨베이어를 이용하여 상기 기준 신호를 제1 신호로 출력하는 제1 센서 노드, 센서 입력 신호와 상기 센서 입력과 관련된 기준 신호를 수신하고, 제2 전류 컨베이어를 이용하여 상기 센서 입력 신호와 상기 센서 입력과 관련된 기준 신호가 결합된 제2 신호를 출력하는 제2 센서 노드, 및 상기 제2 신호에서 상기 제1 신호를 차감하여 상기 센서 입력 신호만 출력하는 차감부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 장치는 상기 출력된 센서 입력 신호와 관련된 전류를 수신하고, 상기 수신된 전류를 증폭하여 전압으로 출력하는 증폭부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 장치는 상기 제1 전류 컨베이어를 통하여 상기 제1 센서 노드로부터 상기 차감부로 전달되는 상기 제1 신호에 대한 제1 기생 커패시터의 발생을 차단하여 상기 제1 기생 커패시터와 상기 증폭부를 분리할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 장치는 상기 제2 전류 컨베이어를 통하여 상기 제2 센서 노드로부터 상기 차감부로 전달되는 상기 제2 신호에 대한 제2 기생 커패시터의 발생을 차단하여 상기 제2 기생 커패시터와 상기 증폭부를 분리할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 장치는 전류, 전하, 커패시터 입력 중에서 적어도 어느 하나와 관련된 기준 신호를 수신할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 장치는 센서 인터페이스에서 상기 제2 센서 노드에 인접하여 위치하는 센서 채널을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 장치는 상기 제1 전류 컨베이어를 이용하여 상기 기준 신호에 대한 전류 복사를 수행하여 상기 제1 신호를 다중 신호들로 출력할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 장치는 상기 제1 전류 컨베이어를 이용하여 상기 제1 신호를 증폭하는 경우, 상기 다중 신호들 간에 서로 다른 전류 이득을 포함하도록 상기 제1 신호에 대한 전류 복사 및 신호 증폭을 수행할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 장치는 상기 제2 전류 컨베이어를 이용하여 상기 기준 신호 및 상기 센서 입력 신호 중에서 적어도 어느 하나에 대하여 전류 복사를 수행하여 상기 기준 신호 및 상기 센서 입력 신호 중에서 적어도 어느 하나를 다중 신호들로 출력할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 장치는 제2 센서 노드에서 전류, 전하, 커패시터 입력 중에서 적어도 어느 하나와 관련된 센서 입력 신호를 수신할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 방법은 제1 센서 노드에서, 센서 입력과 관련된 기준 신호를 수신하는 단계, 상기 제1 센서 노드에서, 제1 전류 컨베이어를 이용하여 상기 기준 신호를 제1 신호로 출력하는 단계, 제2 센서 노드에서, 센서 입력 신호와 상기 센서 입력과 관련된 기준 신호를 수신하는 단계, 상기 제2 센서 노드에서, 제2 전류 컨베이어를 이용하여 상기 센서 입력 신호와 상기 센서 입력과 관련된 기준 신호가 결합된 제2 신호를 출력하는 단계, 및 차감부에서, 상기 제2 신호에서 상기 제1 신호를 차감하여 상기 센서 입력 신호만 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 방법은 증폭부에서, 상기 출력된 센서 입력 신호와 관련된 전류를 수신하고, 상기 수신된 전류를 증폭하여 전압으로 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 방법은 상기 제1 센서 노드에서, 상기 제1 전류 컨베이어를 통하여 상기 제1 센서 노드로부터 상기 차감부로 전달되는 상기 제1 신호에 대한 제1 기생 커패시터의 발생을 차단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 방법은 상기 제2 센서 노드에서, 상기 제2 전류 컨베이어를 통하여 상기 제2 센서 노드로부터 상기 차감부로 전달되는 상기 제2 신호에 대한 제2 기생 커패시터의 발생을 차단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 방법은 상기 제1 센서 노드에서 전류, 전하, 커패시터 입력 중에서 적어도 어느 하나와 관련된 기준 신호를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 방법은 제1 센서 노드에서 센서 인터페이스에서 상기 제2 센서 노드에 인접하여 위치하는 센서 채널을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 센서 입력 감지 장치는 터치 센서 인터페이스에서 전류 및 전하 중 적어도 어느 하나에 기초하는 입력에서 전류 컨베이어를 이용하여 센서 입력 신호와 관련된 기준 신호를 제거할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 센서 입력 감지 장치는 전류 컨베이어를 이용하여 전류 신호를 수신하여 전압 신호로 증폭 출력하기 위한 증폭부와 기생 커패시터를 분리하여 증폭부를 기생 커패시터의 영향으로부터 차단할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 센서 입력 감지 장치는 전류 컨베이어를 이용하여 증폭부를 기생 커패시터로부터 분리함으로써 증폭부의 소모 전력을 감소할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 센서 입력 감지 장치는 전류 컨베이어를 이용하여 하나의 신호원을 전류 복사하여 다중 출력 신호들을 생성할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 센서 입력 감지 장치는 전류 컨베이어를 이용하여 다중 출력 신호들을 생성하여 하나의 신호원을 통하여 다중 프로세스들을 처리할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 센서 입력 감지 장치는 전류 컨베이어를 이용하여 센서 입력 신호와 관련된 기준 신호를 제거함으로써, 센서 입력 신호만을 출력하여 센서 입력의 정확도를 향상 시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 센서 입력 감지 장치는 전류 컨베이어를 이용하여 인접 채널과 관련된 기준 신호를 제거함으로써, 센서 입력 신호만을 출력하여 센서 입력의 정확도를 향상 시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 센서 입력 감지 장치는 전류 컨베이어를 이용하여 인접 채널과 관련된 기준 신호를 제거함으로써, 센서 입력 신호만을 출력하여 인접 채널 신호의 잡음 및 간섭을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 센서 입력 감지 장치의 블록도를 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 센서 입력 감지 장치의 회로 구성에 대한 블록도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 방법과 관련된 흐름도를 도시한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 전류 컨베이어의 회로 구성과 관련된 블록도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 센서 입력 감지 장치가 센서 입력을 감지하기 위한 회로 구성과 관련된 블록도를 도시한다.
이하, 본 문서의 다양한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다.
실시 예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
하기에서 다양한 실시 예들을 설명에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
그리고 후술되는 용어들은 다양한 실시 예들에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다.
"제1," "제2," "첫째," 또는 "둘째," 등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다.
어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 명세서에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다.
어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다.
예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
또한, '또는' 이라는 용어는 배타적 논리합 'exclusive or' 이기보다는 포함적인 논리합 'inclusive or' 를 의미한다.
즉, 달리 언급되지 않는 한 또는 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 'x가 a 또는 b를 이용한다' 라는 표현은 포함적인 자연 순열들(natural inclusive permutations) 중에서 적어도 어느 하나를 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 센서 입력 감지 장치의 블록도를 도시한다.
구체적으로, 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 센서 입력 감지 장치의 구성요소들을 예시한다. 이하 사용되는 '. 부', '. 기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1을 참고하면, 센서 입력 감지 장치(100)는 제1 센서 노드(110), 제2 센서 노드(120) 및 차감부(130)를 포함한다.
이하, 본 명세서에서 '센서'는 예를 들어 '터치 센서'일 수 있고, 터치 센서를 예를 들어 설명하기로 한다. 따라서, '센서 입력'은 '터치 입력'으로 칭해질 수 있고, '센서 이벤트' 역시 '터치 이벤트'라 칭할 수 있다.
또한, '센서'는 예를 들어 '지문 감지 센서'일 수 도 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 센서 입력 감지 장치는 터치 패널의 좌표를 인식하기 위한 회로로 적용되거나, 지문 감지를 위한 회로로 적용될 수 있다.
예를 들어, 하나의 패널에 터치 패널과 대면적 지문 감지 패널이 포함되어 구성된 경우, 센서 입력 감지 장치의 구동 전압을 제어함으로써 단일 집적 회로로 터치 감지와 지문 감지를 동시에 수행할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 제1 센서 노드(110)는 제1 전류 컨베이어를 포함하고, 센서 입력과 관련된 기준 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 기준 신호는 인접 채널 신호 및 기준 라인(baseline) 신호를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 제1 센서 노드(110)는 인접 채널 노드를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 제1 센서 노드(110)는 제1 전류 컨베이어를 이용하여 수신된 기준 신호를 전류 복사할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 제1 센서 노드(110)는 제1 전류 컨베이어를 통하여 제1 센서 노드로부터 차감부(130)로 전달되는 기준 신호에 대한 제1 기생 커패시터의 발생을 차단하여, 제1 기생 커패시터와 증폭부를 분리할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 제1 센서 노드(110)는 전류, 전하, 커패시터 입력 중에서 적어도 어느 하나와 관련된 기준 신호를 수신할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 제1 센서 노드(110)는 센서 인터페이스에서 제2 센서 노드(120)에 인접하여 위치하는 센서 채널을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 제1 센서 노드(110)는 센서 입력과 관련된 기준 신호를 수신하고, 제1 전류 컨베이어를 이용하여 기준 신호를 제1 신호로 출력할 수 있다.
또한, 제1 센서 노드(110)는 제1 전류 컨베이어를 이용하여 기준 신호를 증폭하는 경우, 다중 신호들 간에 서로 다른 전류 이득을 포함하도록 기준 신호에 대한 전류 복사 및 신호 증폭을 수행할 수 있다.
다른 일실시예에 따라 제1 센서 노드(110)는 터치 센서 인터페이스에서 제1 센서 노드(110)에 상응하는 위치에서 센서 입력을 감지할 경우, 제1 전류 컨베이어를 이용하여 센서 입력과 관련된 기준 신호와 센서 입력 신호를 결합할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 제2 센서 노드(120)는 제2 전류 컨베이어를 포함할 수 있다.
또한, 제2 센서 노드(120)는 터치 센서 인터페이스에서 터치 이벤트가 발생할 경우, 센서 입력과 관련된 기준 신호와 센서 입력 신호를 수신할 수 있다. 여기서, 기준 신호는 제1 센서 노드(110) 및 제2 센서 노드(120)에 의하여 수신되는 기준 신호를 포함할 수 있다. 즉, 제1 센서 노드(110) 및 제2 센서 노드(120)는 센서 입력 감지를 위한 기준 신호를 수신할 수 있다.
또한, 제2 센서 노드(120)는 제2 전류 컨베이어를 이용하여 기준 신호와 센서 입력 신호를 전류 복사할 수 있다.
또한, 제2 센서 노드(120)는 제2 전류 컨베이어를 통하여 제2 센서 노드(120)로부터 차감부로 전달되는 기준 신호 및 센서 입력 신호에 대한 제2 기생 커패시터의 발생을 차단하여 제2 기생 커패시터와 증폭부를 분리할 수 있다.
삭제
또한, 제2 센서 노드(120)는 전류, 전하, 커패시터 입력 중에서 적어도 어느 하나와 관련된 기준 신호를 수신할 수 있다.
또한, 제2 센서 노드(120)는 터치 센서 인터페이스 상에 센서 입력 이벤트가 발생된 센서 노드를 포함할 수 있다.
또한, 제2 센서 노드(120)는 제2 전류 컨베이어를 이용하여 기준 신호 및 센서 입력 신호 중에서 적어도 어느 하나를 증폭하여 다중 신호들을 출력하는 경우, 다중 신호들 간에 서로 다른 전류 이득을 포함하도록 기준 신호 및 센서 입력 신호 중에서 적어도 어느 하나에 대한 전류 복사 및 신호 증폭을 수행할 수 있다.
또한, 제2 센서 노드(120)는 센서 입력 신호와 센서 입력과 관련된 기준 신호를 수신하고, 제2 전류 컨베이어를 이용하여 센서 입력 신호와 센서 입력과 관련된 기준 신호가 결합된 제2 신호를 출력할 수 있다.
또한, 제2 센서 노드(120)는 제2 전류 컨베이어를 이용하여 기준 신호 및 센서 입력 신호 중에서 적어도 어느 하나에 대하여 전류 복사를 수행하여 기준 신호 및 센서 입력 신호 중에서 적어도 어느 하나를 다중 신호들로 출력할 수 있다.
즉, 제2 센서 노드(120)는 제2 전류 컨베이어를 이용하여 입력 신호 중에서 적어도 어느 하나를 다수의 신호들로 전류 복사할 수 있다. 여기서, 제2 센서 노드(120)는 다수의 신호들을 특정 비율로 증폭하여 출력할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 차감부(130)는 제1 센서 노드(110)로부터 제1 전류 컨베이어로부터 복사된 제1 신호를 수신할 수 있다. 여기서, 제1 신호는 기준 신호를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 차감부(130)는 제2 센서 노드(120)로부터 제2 전류 컨베이어로부터 복사된 제2 신호를 수신할 수 있다. 여기서, 제2 신호는 기준 신호 및 센서 입력 신호를 포함할 수 있다. 또한, 제2 신호는 기준 신호와 센서 입력 신호가 결합된 신호를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 차감부(130)는 제2 센서 노드(120)에서 수신된 기준 신호와 수신된 센서 입력 신호가 결합된 제2 신호에서 제1 센서 노드(110)에서 수신된 기준 신호를 포함하는 제1 신호를 차감하여 센서 입력 신호만을 출력할 수 있다. 여기서, 센서 입력 신호는 센서 입력 신호에 상응하는 전류, 전하, 캐패시터 입력, 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른실시예에 따르면 센서 입력 감지 장치(100)는 증폭부(140)를 포함할 수 있다.
증폭부(140)는 차감부(130)를 통하여 출력되는 센서 입력 신호와 관련된 전류를 수신하고, 수신된 전류를 증폭하여 전압으로 출력할 수 있다.
또한, 증폭부(140)는 제1 전류 컨베이어 및 제2 전류 컨베이어를 통하여 기생 커패시터로부터 차단될 수 있다.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 센서 입력 감지 장치의 회로 구성에 대한 블록도를 도시한다.
구체적으로, 도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 센서 입력 감지 장치가 전류 신호를 처리하기 위한 회로 구성 요소들을 예시한다.
도 2a를 참고하면, 회로 구성 요소들은 제1 센서 노드(210), 제2 센서 노드(212), 차감부(220), 및 증폭부(230)를 포함한다.
제1 센서 노드(210)는 제1 전류 신호 수신부(미도시), 제1 커패시터(미도시), 제1 전류 바이어스부(미도시) 및 제1 전류 컨베이어(미도시)를 포함할 수 있다.
제1 전류 신호 수신부는 기준 신호에 상응하는 전류 신호를 수신할 수 있다.
또한, 제1 커패시터는 제1 전류 신호 수신부로부터 수신된 전류 신호를 저장 및 방출할 수 있다.
또한, 제1 전류 바이어스부는 제1 전류 컨베이어에 포함된 트랜지스터의 동작을 지원하기 위한 제1 바이어스 신호를 공급할 수 있다.
또한, 제1 전류 컨베이어는 제1 전류 신호 수신부를 통하여 수신되고, 제1 커패시터로부터 방출될 수 있는 기준 신호에 상응하는 전류를 복사할 수 있다.
제2 센서 노드(212)는 제2 전류 신호 수신부(미도시), 제2 커패시터(미도시), 제2 전류 바이어스부(미도시) 및 제2 전류 컨베이어(미도시)를 포함할 수 있다.
제2 전류 신호 수신부는 기준 신호에 상응하는 전류 신호 및 센서 입력 신호에 상응하는 전류 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 제2 전류 신호 수신부는 센서 입력 감지 장치의 터치 센서 인터페이스에서 센서 입력 이벤트에 해당하는 센서 입력 신호에 상응하는 전류 신호를 수신할 수 있다.
또한, 제2 커패시터는 제2 전류 신호 수신부로부터 수신된 전류 신호를 저장 및 방출할 수 있다. 제2 전류 신호 수신부로부터 수신된 전류 신호는 기준 신호에 상응하는 전류 신호 및 센서 입력 신호에 상응하는 전류 신호를 포함할 수 있다.
또한, 제2 전류 바이어스부는 제2 전류 컨베이어에 포함된 트랜지스터의 동작을 지원하기 위한 제2 바이어스 신호를 공급할 수 있다.
또한, 제2 전류 컨베이어는 제2 전류 신호 수신부를 통하여 수신되고, 제2 커패시터로부터 방출될 수 있는 기준 신호에 상응하는 전류 및 센서 입력 신호에 상응하는 전류를 복사할 수 있다.
차감부(220)는 제1 센서 노드(210) 및 제2 센서 노드(212)로부터 수신되는 전류 신호를 결합할 수 있다. 즉, 차감부(220)는 제1 센서 노드(210)로부터 수신되는 제1 전류 신호를 제2 센서 노드(212)로부터 수신되는 제2 전류 신호에서 제외함으로써, 센서 입력 신호에 상응하는 전류만을 출력할 수 있다.
또한, 증폭부(230)는 차감부(220)를 통하여 출력되는 센서 입력 신호와 관련된 전류를 수신하고, 수신된 전류를 증폭하여 전압으로 출력할 수 있다.
도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 센서 입력 감지 장치의 회로 구성에 대한 블록도를 도시한다.
구체적으로, 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 센서 입력 감지 장치가 커패시터 입력 신호를 처리하기 위한 회로 구성 요소들을 예시한다.
도 2b를 참고하면, 회로 구성 요소들은 커패시터 입력부(240), 제1 센서 노드(250), 제2 센서 노드(252), 차감부(260), 쵸퍼 구동부(270) 및 증폭부(280)를 포함한다.
커패시터 입력부(240)는 센서 입력과 관련된 커패시터 입력을 센서 입력 감지 장치로 입력할 수 있다. 또한, 커패시터 입력부(240)는 센서 입력과 관련된 커패시터 입력과 관련된 정전압을 센서 입력 감지 장치로 입력할 수 있다. 또한, 커패시터 입력부(240)는 기준 신호에 상응하는 펄스 신호 및 센서 입력 신호에 상응하는 펄스 신호를 입력할 수 있다.
제1 센서 노드(250)는 제1 커패시터 입력 수신부(미도시), 제1 커패시터(미도시), 제1 전류 바이어스부(미도시) 및 제1 전류 컨베이어(미도시)를 포함할 수 있다.
제1 커패시터 입력 수신부는 기준 신호에 상응하는 커패시터 입력 신호를 수신하고, 수신된 커패시터 입력 신호에 상응하는 전류 신호를 출력할 수 있다.
또한, 제1 커패시터는 제1 커패시터 입력 수신부로부터 수신된 전류 신호를 저장 및 방출할 수 있다.
또한, 제1 전류 바이어스부는 제1 전류 컨베이어에 포함된 트랜지스터의 동작을 지원하기 위한 제1 바이어스 신호를 공급할 수 있다.
또한, 제1 전류 컨베이어는 제1 커패시터 입력 수신부를 통하여 수신되고, 제1 커패시터로부터 방출될 수 있는 기준 신호에 상응하는 전류를 복사할 수 있다.
제2 센서 노드(252)는 제2 전류 신호 수신부(미도시), 제2 커패시터(미도시), 제2 전류 바이어스부(미도시) 및 제2 전류 컨베이어(미도시)를 포함할 수 있다.
제2 커패시터 입력 수신부는 기준 신호에 상응하는 커패시터 입력 신호 및 센서 입력 신호에 상응하는 커패시터 입력 신호를 수신하고, 수신된 커패시터 입력 신호에 상응하는 전류 신호를 출력할 수 있다.
또한, 제2 커패시터는 제2 커패시터 입력 수신부로부터 수신된 전류 신호를 저장 및 방출할 수 있다.
또한, 제2 전류 바이어스부는 제2 전류 컨베이어에 포함된 트랜지스터의 동작을 지원하기 위한 제2 바이어스 신호를 공급할 수 있다.
또한, 제2 전류 컨베이어는 제2 커패시터 입력 수신부를 통하여 수신되고, 제1 커패시터로부터 방출될 수 있는 기준 신호 및 센서 입력 신호 중에서 적어도 어느 하나 이상에 상응하는 전류를 복사할 수 있다.
차감부(260)는 제1 센서 노드(250) 및 제2 센서 노드(252)로부터 수신되는 전류 신호를 결합할 수 있다. 즉, 차감부(260)는 제1 센서 노드(250)로부터 수신되는 제1 전류 신호를 제2 센서 노드(252)로부터 수신되는 제2 전류 신호에서 제외함으로써, 센서 입력 신호에 상응하는 전류만을 출력할 수 있다.
쵸퍼 구동부(270)는 제1 전류 컨베이어 및 제2 전류 컨베이어의 신호 잡음 및 옵셋(offset) 전압을 제거할 수 있다. 또한, 쵸퍼 구동부(270)는 쵸퍼(chopper)를 구동하여 차감부(260)로부터 출력되는 전류에 상응하는 직류 신호를 교류 신호로 변환할 수 있다.
증폭부(280)는 쵸퍼 구동부(270)를 통하여 출력되는 센서 입력 신호와 관련된 전류를 수신하고, 수신된 전류를 증폭하여 전압으로 출력할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 방법과 관련된 흐름도를 도시한다.
구체적으로, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 센서 입력 감지 방법이 전류 컨베이어를 이용하여 용량성 터치 센서 인터페이스에서 터치 이벤트가 발생될 경우, 터치 이벤트에 상응하는 전류, 전하 및 커패시터 입력 중에서 적어도 어느 하나 이상을 감지하기 위한 동작을 예시한다.
도 3을 참고하면, 단계(301)에서 센서 입력 감지 방법은 제1 센서 노드에서 기준 신호를 수신하고, 제1 전류 컨베이어를 통하여 제1 신호를 출력할 수 있다.
즉, 센서 입력 감지 방법은 제1 전류 컨베이어를 이용하여 센서 입력과 관련된 기준 신호를 수신하여, 수신된 기준 신호를 제1 신호로 출력할 수 있다.
또한, 센서 입력 감지 방법은 제1 전류 컨베이어를 이용하여 터치 센서 인터페이스 상에서 지속적으로 전달되는 기준 신호를 수신하고, 수신된 기준 신호를 제1 신호로 출력할 수 있다.
또한, 센서 입력 감지 방법은 제1 센서 노드에서 전류, 전하, 커패시터 입력 중에서 적어도 어느 하나와 관련된 기준 신호를 수신할 수 있다.
예를 들어, 제1 센서 노드는 센서 인터페이스에서 제2 센서 노드에 인접하여 위치하는 센서 채널을 포함할 수 있다.
또한, 센서 입력 감지 방법은 제1 전류 컨베이어를 이용하여 기준 신호에 대한 전류 복사를 수행하여 제1 신호를 다중 신호들로 출력할 수 있다.
다음으로, 단계(302)에서 제2 센서 노드에서 기준 신호 및 센서 입력 신호를 수신하고, 기준 신호 및 센서 입력 신호가 결합된 제2 신호를 출력할 수 있다.
즉, 센서 입력 감지 방법은 센서 인터페이스에서 터치 이벤트 발생 시, 제2 전류 컨베이어를 이용하여 센서 입력과 관련된 기준 신호 및 센서 입력 신호를 수신하여, 센서 입력과 관련된 기준 신호 및 센서 입력 신호가 결합된 제2 신호를 출력할 수 있다.
또한, 센서 입력 감지 방법은 제2 센서 노드에서 전류, 전하, 커패시터 입력 중에서 적어도 어느 하나와 관련된 센서 입력 신호를 수신할 수 있다.
단계(303)에서 센서 입력 감지 방법은 제2 신호에서 제1 신호를 차감하여 센서 입력 신호만을 출력한다.
즉, 센서 입력 감지 방법은 차감부에서, 제2 센서 노드에서 수신된 기준 신호 및 센서 입력 신호가 결합된 제2 신호에서 제1 센서 노드에 의하여 수신된 기준 신호를 포함하는 제1 신호를 차감하여 센서 입력 신호만을 출력할 수 있다.
도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 전류 컨베이어의 회로 구성과 관련된 블록도를 도시한다.
구체적으로, 도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 전류 컨베이어가 하나의 입력을 전류 복사하여 다중 전류들을 출력하는 회로 구성 요소들을 예시한다.
도 4a를 참고하면, 전류 컨베이어(400)는 입력(410)을 수신하고, 수신된 입력(410)을 전류 복사하고, 복사된 전류를 특정 배율로 증폭하여 다수의 전류들로 출력할 수 있다.
즉, 전류 컨베이어(400)는 입력(410)을 전류 미러를 이용하여 복사한 후, 복사된 입력(410)에 N배를 증폭하여 제1 출력(420), 제2 출력(422), 제3 출력(424), 및 제4 출력(426)를 출력한다. 여기서, 제1 출력(420)의 전류량과 제2 출력(422)의 전류량은 서로 다를 수 있다. 즉, 서로 다른 전류량을 갖는 제1 출력(420) 및 제2 출력(422)이 전류 컨베이어(400)를 통하여 출력될 수 있다.
또한, 전류 컨베이어(400)는 입력(410)에 대하여 전류 복사를 수행하여 다중 신호들로 출력할 수 있다. 여기서, 출력되는 다중 신호들은 서로 다른 전류 이득을 포함하도록 기준 신호에 대한 전류 복사 및 신호 증폭을 수행할 수 있다.
또한, 도 4a에 도시된 다중 전류를 출력하는 구성은 센서 노드 각각에 적용될 수 있다.
예를 들어, 도 2a의 제1 센서 노드(210)에 도 4a의 구성이 적용되는 경우, 제1 센서 노드(210)는 전류 미러링을 이용하여 2개의 미러링된 기준신호 IB1-1 및 IB1-2를 출력할 수 있다.
마찬가지로, 제2 센서 노드(212)는 2개의 미러링된 신호인 IB2-1 + IS 및 IB2-2 + IS를 출력할 수 있다. 여기서, IS는 센서 입력 신호에 해당한다.
이때, IB1-1, IB1- 2,IB2 -1 및 IB2-2는 각각 출력되는 센서 노드만 상이할 뿐 모두 동일한 값을 갖는 기준신호이다.
도 2a에 도시되지는 않았지만, 제2 센서 노드(212)에 다음에 제3 센서 노드가 구비될 수 있고, 제3 센서 노드 역시 전류 미러링을 이용하여 2개의 기준 신호인 IB3-1 및 IB3-2를 출력할 수 있다.
이때, IB2-1 + IS 의 인접 채널 신호는 제1 센서 노드에서 출력되는 두 번째 기준 신호인 IB1-2이고, IB2-2 + IS 의 인접 채널 신호는 제3 센서 노드에서 출력되는 첫 번째 기준 신호인 IB3-1이다.
다시 말해, IB2-1 + IS 에 포함된 IB2- 1는 인접 채널에서 출력되는 기준 신호인 IB1-2에 의해 제거될 수 있다.
마찬가지로, IB2-2 + IS 에 포함된 IB2-2는 인접 채널에서 출력되는 기준 신호인 IB3-1에 의해 제거될 수 있다.
이와 같이, 하나의 센서 노드에 2개의 다중 출력을 구성하면, 인접 채널 간의 출력 신호를 한 cycle로 완료할 수 있기 때문에, 전체 패널의 반응 속도를 향상 시킬 수 있는 장점이 있다.
도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 전류 컨베이어의 회로 구성과 관련된 블록도를 도시한다.
구체적으로, 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 전류 컨베이어가 하나의 입력을 전류 복사하여 다중 전류들을 출력하고, 다중 전류들을 이용하여 서로 다른 프로세스들을 구동하기 위한 회로 구성 요소들을 예시한다.
도 4b를 참고하면, 전류 컨베이어(400)는 입력(430)을 수신하고, 수신된 입력(430)을 전류 복사하고, 복사된 전류를 특정 배율로 증폭하여 다수의 전류들로 출력하여 다수의 프로세스들을 처리할 수 있다.
즉, 전류 컨베이어(400)는 입력(430)을 전류 미러를 이용하여 복사한 후, 복사된 입력(430)에 N배를 증폭하여 서로 다른 전류량을 갖는 전류들을 출력하여, 제1 프로세스(440), 제2 프로세스(442), 제3 프로세스(444), 및 제4 프로세스(446)을 처리할 수 있다.
예를 들어, 전류 컨베이어(400)는 10mA에 해당하는 전류를 소모하는 제1 프로세스(440)와 20mA에 해당하는 전류를 소모하는 제2 프로세스(442)를 전류 미러를 이용하여 복사한 후, 복사된 입력(430)에 N배를 증폭하여 각각 서로 다른 전류로 구동할 수 있다. 여기서, N은 '1'이상의 정수일 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 센서 입력 감지 장치가 센서 입력을 감지하기 위한 회로 구성과 관련된 블록도를 도시한다.
구체적으로 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 센서 입력 감지 장치가 다중 전류 컨베이어들을 이용하여 터치 센서 인터페이스에서 센서 입력 이벤트가 발생할 경우, 센서 입력 이벤트에 상응하는 센서 입력 신호를 감지하는 동작과 관련된 회로 구성을 예시한다.
도 5를 참고하면, 센서 입력 감지 장치는 신호 수신부(510), 전류 컨베이어부(520), 공동 신호 피드백부(530), 쵸퍼 구동부(540), 및 증폭부(550)을 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 신호 수신부(510)는 전류 신호들을 수신할 수 있다.
본 발명의 전류 컨베이어부(520)는 신호 수신부(510)을 통하여 수신된 전류 신호들을 감지할 수 있다.
예를 들어, 전류 컨베이어부(520)는 특정 크기를 갖는 제1 트랜지스터(M1)의 전류 신호를 감지하기 위한 전류 미러(mirror) 및 제1 트랜지스터(M1)의 전류 크기로 전류를 제2 트랜지스터(M2)로 미러링하는 보조 피드백 증폭기를 포함할 수 있다.
또한, 전류 컨베이어부(520)는 제2 트랜지스터(M2)의 게이트 및 드레인 전압을 동일하게 변경할 수 있다.
또한, 전류 컨베이어부(520)는 공동 신호 피드백부(530)를 통하여 피드백되는 기준 신호에 기초하여 기준 신호를 제거할 수 있다.
또한, 전류 컨베이어부(520)는 제1 컨베이버부 및 제2 컨베이어부를 포함하고, 제1 컨베이어부를 통하여 수신되는 전류를 제2 컨베이어부를 통하여 수신되는 전류에서 차감할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 공동 신호 피드백부(530)는 전류 컨베이어부(520)의 출력단에서 기준 신호를 감지할 수 있다. 여기서, 기준 신호는 전류 컨베이어부(520)이 포함하는 제1 전류 컨베이어부 및 제2 전류 컨베이어부에 서 출력되는 전류 중 공동적으로 포함되는 신호일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 쵸퍼 구동부(540)는 전류 컨베이어부(520)의 출력에서 잡음 및 옵셋 전압을 제거할 수 있다. 또한, 쵸퍼 구동부(540)는 전류에 대한 적분기의 분해능을 제한할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 증폭부(550)는 전류를 쵸퍼를 이용하여 분할하여, 노이즈 및 옵셋 전압을 완화할 수 있다.
또한, 증폭부(550)는 전류 신호와 디지털 전류 신호를 전압 신호로 변조 및 증폭하여 출력 할 수 있다. 예를 들어, 증폭부(550)는 캐패시터를 교대로 접촉하는 초퍼(chopper)를 포함할 수 있다.
도 2b에 도시된 쵸퍼 구동부(270) 및 도 5의 증폭부(550)에 포함되는 초퍼에 의해 증폭부(280) 또는 증폭부(550)에 포함되는 증폭기는 적분기로 동작할 수 있다. 예를 들어, 초퍼에 의해 증폭기로 입력되는 신호는 누적됨으로써 노이즈는 감소하고 센싱된 신호의 감도는 높아질 수 있다.
본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
그러한 소프트웨어는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는, 적어도 하나의 프로그램(소프트웨어 모듈), 전자 장치에서 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때 전자 장치가 본 발명의 방법을 실시하게 하는 명령어들(instructions)을 포함하는 적어도 하나의 프로그램을 저장한다.
이러한 소프트웨어는, 휘발성(volatile) 또는 (ROM: Read Only Memory)과 같은 불휘발성(non-volatile) 저장장치의 형태로, 또는 램(RAM: random access memory), 메모리 칩(memory chips), 장치 또는 집적 회로(integrated circuits)와 같은 메모리의 형태로, 또는 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs), 자기 디스크(magnetic disk) 또는 자기 테이프(magnetic tape) 등과 같은 광학 또는 자기적 판독 가능 매체에, 저장될 수 있다.
실시 예들은 본 명세서의 청구항들 중에서 적어도 어느 하나에 청구된 바와 같은 장치 또는 방법을 구현하기 위한 코드를 포함하는 프로그램, 및 그러한 프로그램을 저장하는 기계-판독 가능 저장 매체를 제공할 수 있다.
나아가, 그러한 프로그램들은 유선 또는 무선 연결을 통해 전달되는 통신 신호와 같은 어떠한 매체에 의해 전자적으로 전달될 수 있으며, 실시 예들은 동등한 것을 적절히 포함한다.
상술한 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다.
그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 상술한 실시 예들이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 다양한 실시 예들이 내포하는 기술적 사상의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 센서 입력 감지 장치 110: 제1 센서 노드
120: 제2 센서 노드 130: 차감부
140: 증폭부

Claims (16)

  1. 센서 입력과 관련된 기준 신호를 수신하고, 제1 전류 컨베이어를 이용하여 기생 커패시터와 분리된 기준 신호를 제1 신호로 출력하는 제1 센서 노드;
    센서 입력 신호와 상기 센서 입력과 관련된 기준 신호를 수신하고, 제2 전류 컨베이어를 이용하여 기생 커패시터와 분리된 센서 입력 신호와 센서 입력과 관련된 기준 신호가 결합된 제2 신호를 출력하는 제2 센서 노드;
    상기 제2 신호에서 상기 제1 신호를 차감하여 상기 센서 입력 신호를 출력하는 차감부;
    상기 차감부로부터 출력되는 직류 신호를 교류 신호로 변환하는 쵸퍼 구동부; 및
    상기 쵸퍼 구동부를 통하여 출력되는 전류를 증폭하여 전압으로 출력하는 증폭부를 포함하는
    전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 증폭부는 상기 쵸퍼 구동부에 의해 적분기로 동작하는
    전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 센서 노드는,
    상기 제1 전류 컨베이어를 통하여 상기 제1 센서 노드로부터 상기 차감부로 전달되는 상기 제1 신호에 대한 제1 기생 커패시터의 발생을 차단하여 상기 제1 기생 커패시터와 상기 증폭부를 분리하는
    전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 센서 노드는,
    상기 제2 전류 컨베이어를 통하여 상기 제2 센서 노드로부터 상기 차감부로 전달되는 상기 제2 신호에 대한 제2 기생 커패시터의 발생을 차단하여 상기 제2 기생 커패시터와 상기 증폭부를 분리하는
    전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 센서 노드 및 상기 제2 센서 노드는,
    전류, 전하, 커패시터 입력 중에서 적어도 어느 하나와 관련된 기준 신호를 수신하는
    전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 센서 노드는, 센서 인터페이스에서 상기 제2 센서 노드에 인접하여 위치하는 센서 채널을 포함하는
    전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 센서 노드는,
    전류 미러링을 이용하여 상기 제1 신호에 대한 전류 복사를 수행하고, 상기 제1 신호를 다중 신호들로 출력하는
    전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 장치.
  8. 센서 입력과 관련된 기준 신호를 수신하고, 제1 전류 컨베이어를 이용하여 기생 커패시터와 분리된 기준 신호를 제1 신호로 출력하는 제1 센서 노드;
    센서 입력 신호와 상기 센서 입력과 관련된 기준 신호를 수신하고, 제2 전류 컨베이어를 이용하여 기생 커패시터와 분리된 센서 입력 신호와 센서 입력과 관련된 기준 신호가 결합된 제2 신호를 출력하는 제2 센서 노드; 및
    상기 제2 신호에서 상기 제1 신호를 차감하여 상기 센서 입력 신호를 출력하는 차감부를 포함하고,
    상기 제1 센서 노드는,
    상기 제1 전류 컨베이어를 이용하여 상기 기준 신호에 대한 전류 복사를 수행하여 상기 제1 신호를 다중 신호들로 출력하고, 상기 제1 전류 컨베이어를 이용하여 상기 제1 신호를 증폭하는 경우, 상기 다중 신호들 간에 서로 다른 전류 이득을 포함하도록 상기 제1 신호에 대한 전류 복사 및 신호 증폭을 수행하는
    전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 센서 노드는,
    상기 제2 전류 컨베이어를 이용하여 상기 기준 신호 및 상기 센서 입력 신호 중에서 적어도 어느 하나에 대하여 전류 복사를 수행하여 상기 기준 신호 및 상기 센서 입력 신호 중에서 적어도 어느 하나를 다중 신호들로 출력하는
    전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 센서 노드는,
    전류, 전하, 커패시터 입력 중에서 적어도 어느 하나와 관련된 센서 입력 신호를 수신하는
    전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 장치.
  11. 제1 센서 노드에서, 센서 입력과 관련된 기준 신호를 수신하는 단계;
    상기 제1 센서 노드에서, 제1 전류 컨베이어를 이용하여 기생 커패시터와 분리된 기준 신호를 제1 신호로 출력하는 단계;
    제2 센서 노드에서, 센서 입력 신호와 상기 센서 입력과 관련된 기준 신호를 수신하는 단계;
    상기 제2 센서 노드에서, 제2 전류 컨베이어를 이용하여 기생 커패시터와 분리된 센서 입력 신호와 상기 센서 입력과 관련된 기준 신호가 결합된 제2 신호를 출력하는 단계;
    차감부에서, 상기 제2 신호에서 상기 제1 신호를 차감하여 상기 센서 입력 신호를 출력하는 단계;
    쵸퍼 구동부에서, 상기 차감부로부터 출력되는 직류 신호를 교류 신호로 변환하는 단계; 및
    증폭부에서, 상기 쵸퍼 구동부를 통하여 출력되는 전류를 증폭하여 전압으로 출력하는 단계를 포함하는
    전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 증폭부에서, 상기 쵸퍼 구동부로부터 출력되는 신호를 누적하여 적분기로 동작하는 단계를 더 포함하는
    전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 센서 노드에서, 상기 제1 전류 컨베이어를 통하여 상기 제1 센서 노드로부터 상기 차감부로 전달되는 상기 제1 신호에 대한 제1 기생 커패시터의 발생을 차단하는 단계를 더 포함하는
    전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제2 센서 노드에서, 상기 제2 전류 컨베이어를 통하여 상기 제2 센서 노드로부터 상기 차감부로 전달되는 상기 제2 신호에 대한 제2 기생 커패시터의 발생을 차단하는 단계를 더 포함하는
    전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제1 센서 노드에서 센서 입력과 관련된 기준 신호를 수신하는 단계는,
    상기 제1 센서 노드에서 전류, 전하, 커패시터 입력 중에서 적어도 어느 하나와 관련된 기준 신호를 수신하는 단계를 포함하는
    전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 센서 노드는, 센서 인터페이스에서 상기 제2 센서 노드에 인접하여 위치하는 센서 채널을 포함하는
    전류 컨베이어를 이용하는 센서 입력 감지 방법.
KR1020170013809A 2017-01-31 2017-01-31 전류 컨베이어를 이용하여 센서 입력을 감지하는 장치 및 방법 KR101909044B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170013809A KR101909044B1 (ko) 2017-01-31 2017-01-31 전류 컨베이어를 이용하여 센서 입력을 감지하는 장치 및 방법
PCT/KR2018/001272 WO2018143640A1 (ko) 2017-01-31 2018-01-30 전류 컨베이어를 이용하여 센서 입력을 감지하는 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170013809A KR101909044B1 (ko) 2017-01-31 2017-01-31 전류 컨베이어를 이용하여 센서 입력을 감지하는 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180089122A KR20180089122A (ko) 2018-08-08
KR101909044B1 true KR101909044B1 (ko) 2018-10-25

Family

ID=63040145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170013809A KR101909044B1 (ko) 2017-01-31 2017-01-31 전류 컨베이어를 이용하여 센서 입력을 감지하는 장치 및 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101909044B1 (ko)
WO (1) WO2018143640A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021189443A1 (zh) 2020-03-27 2021-09-30 深圳市汇顶科技股份有限公司 电容检测电路、触控芯片、触摸检测装置及电子设备

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006184104A (ja) * 2004-12-27 2006-07-13 Alps Electric Co Ltd 容量センサ
KR101573698B1 (ko) * 2009-03-18 2015-12-03 삼성전자주식회사 터치 데이터 프로세싱 회로, 이를 포함하는 디스플레이 구동 회로 및 디스플레이 장치
KR101961325B1 (ko) * 2011-09-09 2019-03-22 삼성전자주식회사 터치 컨트롤러, 이의 동작 방법 및 이를 포함하는 장치들
KR101503106B1 (ko) * 2011-11-25 2015-03-17 엘지디스플레이 주식회사 터치 스크린 구동 장치 및 방법
CN103186307B (zh) * 2013-03-26 2015-10-14 合肥京东方光电科技有限公司 一种电容式内嵌触摸屏及显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018143640A1 (ko) 2018-08-09
KR20180089122A (ko) 2018-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11604092B2 (en) Data output device
US10268314B2 (en) Touch device and signal processing circuit as well as operating method thereof
US9407217B2 (en) Amplifier and signal processing device
US9001249B2 (en) Solid-state image sensor and camera
US10095910B2 (en) Fingerprint identification circuit, touch apparatus and fingerprint identification method
EP3208942B1 (en) Input device
CN106648198B (zh) 用于电容触摸感应触摸屏面板的差动电流模式模拟前端电路
TWI489365B (zh) 電容式觸控感測器及其自容與互容的切換方法
KR101909044B1 (ko) 전류 컨베이어를 이용하여 센서 입력을 감지하는 장치 및 방법
KR101984051B1 (ko) 전압 스케일링 장치 및 그에 따른 아날로그-디지털 변환 장치와 씨모스 이미지 센서
KR20180090705A (ko) 터치 입력 및 지문 입력을 인식하는 장치 및 방법
JP2003163843A (ja) 画像読取信号処理装置
KR20230153016A (ko) 멤스 정전용량형 센서의 정전용량 감지 장치
KR20200081137A (ko) 전류구동방식의 터치센싱장치 및 터치센싱장치 구동방법
JP6580718B2 (ja) バイアス電流回路、信号処理装置及びバイアス電流制御方法
JP5248214B2 (ja) 増幅器回路内のバイアスノイズを低減する回路および方法
George et al. An improved high speed low noise CMOS image sensor
US7592845B2 (en) Input signal level detection apparatus and method
JP2006220492A (ja) 静電容量検出装置及び電子機器
US20240256084A1 (en) Differential-difference-amplifier-based touch sensor interface
Hilgers et al. Development of a radiation hard version of the analog pipeline chip APC128
US11255726B1 (en) Optical sensor and method having high linearity digital controlling mechanism
KR101912032B1 (ko) 전류 버퍼의 출력 전류를 디지털 코드로 변환하는 장치 및 방법
KR101739995B1 (ko) 신호 검출 장치 및 방법
US20210067725A1 (en) Linear image sensor

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right