KR102323560B1 - 전류의 피크 세기를 조절하도록 구성되는 회로를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

전류의 피크 세기를 조절하도록 구성되는 회로를 포함하는 전자 장치 Download PDF

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Abstract

본 개시는 송신 회로 및 유도성 소자를 포함하는 전자 장치를 제공한다. 송신 회로는 공급 전압에 기초하여 전류를 출력한다. 유도성 소자는, 무선 통신이 수행되도록, 송신 회로로부터의 전류에 기초하여 출력 신호를 생성한다. 제 1 시간 구간에서, 전류의 세기의 제 1 증가 및 제 1 감소가 번갈아 반복되는 동안, 송신 회로는 전류의 세기를 0으로부터 목표 값을 향해 증가시킨다. 제 2 시간 구간에서, 전류의 세기의 제 2 증가 및 제 2 감소가 번갈아 반복되는 동안, 송신 회로는 제 1 시간 구간에서 증가한 전류의 세기를 0을 향해 감소시킨다. 본 개시에 따르면, 송신 회로 및 전자 장치에 의해 소모되는 전력의 양이 감소할 수 있다.

Description

전류의 피크 세기를 조절하도록 구성되는 회로를 포함하는 전자 장치 {ELECTRONIC DEVICE INCLUDING CIRCUIT CONFIGURED TO ADJUST PEAK INTENSITY OF CURRENT}
본 개시는 전자 회로 및 전자 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 전자 회로 또는 전자 장치의 동작을 제어하기 위한 구성들 및 방법들에 관한 것이다.
근래 다양한 유형의 전자 장치들이 이용되고 있다. 전자 장치는 그것에 포함되는 전자 회로들의 동작들에 따라 고유의 기능들을 수행한다. 전자 장치는 고유의 기능들을 수행하기 위해 단독으로 동작할 수 있다. 게다가, 전자 장치는 다른 외부 장치와 통신하면서 동작할 수 있고, 이를 위해 통신 회로(예컨대, 송신 회로, 수신 회로 등)를 포함할 수 있다.
두 전자 장치 사이의 통신은 유선으로 또는 무선으로 수행된다. 특히, 무선 통신은 사용자 편의성을 향상시킬 수 있기 때문에, 무선 통신에 관한 다양한 기술이 개발되고 발전하고 있다. 두 전자 장치 사이의 무선 통신은 근거리(Near Distance)에서 또는 원거리(Far Distance)에서 수행된다.
MST(Magnetic Secure Transmission)는 근거리 무선 통신을 수행하기 위한 다양한 방법 중 하나이다. MST는 종종 자기식 신용 카드 또는 IC(Integrated Circuit) 신용 카드 없이 카드 정보 및 금융 정보를 사용자 장치와 리더기 장치 사이에서 교환하기 위해 채용된다. MST는 사용자 편의성에 기인하여 다양한 사용자 장치에서 널리 채용되고 있다. 나아가, MST는 전용(Dedicated) 리더기를 요구하지 않고 기존 리더기 장치의 구성을 변경할 것을 요구하지 않는다. 따라서, MST 기반 통신은 매우 유용하고 유익한 것으로 여겨지고 있다.
한편, 널리 이용되는 대부분의 사용자 장치는 휴대용이고, 배터리를 이용하여 동작한다. 따라서, 전력 소모를 줄이는 것은 휴대용 전자 장치에서 중요한 이슈이다. MST 기반 통신 역시 사용자 장치에서 전력을 소모하여 수행되고, 따라서 적은 양의 전력으로 MST를 구현하는 것은 사용자 만족도를 높이는 데에 도움이 된다.
본 개시의 실시 예들은 송신 회로(Transmission Circuit; 예컨대, MST 회로)를 포함하는 전자 장치의 구성들 및 동작들을 제공할 수 있다. 몇몇 실시 예에서, 송신 회로는 전력 소모를 줄이기 위해 전류의 피크 세기(Peak Intensity)를 조절하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시 예에서, 송신 회로는 전류의 세기의 증가 및 감소가 번갈아 반복되도록 전류의 세기를 조절할 수 있다.
몇몇 실시 예에서, 전자 장치는 송신 회로 및 유도성 소자(Inductive Element)를 포함할 수 있다. 송신 회로는 공급 전압(Supply Voltage)에 기초하여 전류를 출력할 수 있다. 유도성 소자는, 무선 통신이 수행되도록, 송신 회로로부터의 전류에 기초하여 출력 신호를 생성할 수 있다. 제 1 시간 구간에서, 전류의 세기의 제 1 증가 및 제 1 감소가 번갈아 반복되는 동안, 송신 회로는 전류의 세기를 0으로부터 목표 값을 향해 증가시킬 수 있다. 제 2 시간 구간에서, 전류의 세기의 제 2 증가 및 제 2 감소가 번갈아 반복되는 동안, 송신 회로는 제 1 시간 구간에서 증가한 전류의 세기를 0을 향해 감소시킬 수 있다.
몇몇 실시 예에서, 전자 장치는 송신 회로 및 유도성 소자를 포함할 수 있다. 송신 회로는 드라이버 및 스위치들을 포함할 수 있다. 드라이버는 데이터 및 제어 신호에 기초하여 구동 신호들을 생성할 수 있다. 스위치들은, 구동 신호들에 각각 응답하여, 데이터의 값들에 대응하여 변동하는 레벨을 갖는 전류를 출력하기 위한 경로들을 제공할 수 있다. 유도성 소자는, 데이터와 관련하여 외부 장치와의 무선 통신이 수행되도록, 스위치들을 통해 출력되는 전류에 기초하여 출력 신호를 생성할 수 있다. 드라이버는, 전류의 세기가 0으로부터 목표 값을 향해 증가하는 제 1 시간 구간에서 전류의 세기의 제 1 증가 및 제 1 감소가 번갈아 반복되고, 제 1 시간 구간에서 증가한 전류의 세기가 0을 향해 감소하는 제 2 시간 구간에서 전류의 세기의 제 2 증가 및 제 2 감소가 번갈아 반복되도록, 구동 신호들을 생성할 수 있다.
몇몇 실시 예에서, 전자 장치는 유도성 소자 및 송신 회로를 포함할 수 있다. 유도성 소자는 전류에 기초하여 출력 신호를 생성할 수 있다. 송신 회로는 유도성 소자에게 전류를 제공할 수 있다. 송신 회로는, 전류의 세기가 0으로부터 목표 값을 향해 증가하는 동안 및 전류의 증가된 세기가 0을 향해 감소하는 동안, 전류의 세기의 증가 및 감소가 번갈아 반복되도록 전류의 세기를 조절할 수 있다. 나아가, 송신 회로는 전류의 세기가 목표 값을 초과하지 않도록 전류의 세기를 조절할 수 있다.
몇몇 실시 예에 따르면, 송신 회로 및 전자 장치에 의해 소모되는 전력의 양이 감소할 수 있다. 몇몇 실시 예에 따르면, 적은 양의 전력으로 MST 기반 통신이 수행될 수 있다.
도 1은 본 개시의 실시 예들에 따른 전자 회로를 포함하는 전자 장치의 예시적인 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1의 전자 장치의 예시적인 구성을 보여주는 개념도이다.
도 3은 도 1의 MST 회로와 관련되는 예시적인 구성을 보여주는 블록도이다.
도 4는 도 3의 송신 회로와 수신 장치 사이의 예시적인 통신을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 5는 도 3의 유도성 소자의 특성 및 유도성 소자를 따라 흐르는 전류의 세기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 6은 도 3의 송신 회로에서 전류의 피크 세기를 조절하기 위한 예시적인 동작들을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 7 내지 도 9는 도 3의 스위치들 및 유도성 소자를 통하는 예시적인 전류 경로들을 보여주는 개념도들이다.
도 10은 도 3의 송신 회로에서 전류의 피크 세기를 조절하기 위한 예시적인 동작들을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 11은 도 10의 예시적인 동작들과 관련되는 도 3의 송신 회로의 예시적인 구성을 보여주는 블록도이다.
도 12는 도 11의 송신 회로에서 전류의 피크 세기를 조절하기 위한 예시적인 동작들을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 13 및 도 14는 도 3의 송신 회로에서 전류의 피크 세기를 조절하기 위한 예시적인 동작들을 설명하기 위한 타이밍도들이다.
도 15는 도 13 및 도 14의 예시적인 동작들과 관련되는 도 3의 송신 회로의 예시적인 구성을 보여주는 블록도이다.
도 16은 도 3의 송신 회로에서 조절되는 전류의 피크 세기를 설명하기 위한 표이다.
도 17 내지 도 20은 도 3의 송신 회로의 예시적인 구성들을 보여주는 블록도들이다.
아래에서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들(이하, 통상의 기술자들)이 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록, 첨부되는 도면들을 참조하여 몇몇 실시 예가 명확하고 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 본 개시의 실시 예들에 따른 전자 회로를 포함하는 전자 장치(1000)의 예시적인 구성을 보여주는 블록도이다. 예로서, 전자 장치(1000)는 스마트 폰, 태블릿 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 웨어러블(Wearable) 장치 등과 같은 다양한 유형의 전자 장치들 중 하나로 구현될 수 있다.
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), MST(Magnetic Secure Transmission) 회로(1700), 유도성 소자(Inductive Element; 1705), 메인 프로세서(1800), 및 전력 관리기(1900)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 수신된 빛에 기초하여, 외부 객체와 관련되는 이미지 정보를 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 LTE(Long Term Evolution), WIMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access), GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multiple Access), Wi-Fi(Wireless Fidelity), RFID(Radio Frequency Identification), Bluetooth 등과 같은 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 전력 공급에 관계없이 데이터를 저장할 수 있다. 예로서, 불휘발성 메모리(1500)는 플래시 메모리, PRAM, MRAM, ReRAM, FRAM 등과 같은 다양한 불휘발성 메모리 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예로서, 불휘발성 메모리(1500)는 SD(Secure Digital) 카드와 같은 착탈식 메모리, 및/또는 eMMC(Embedded Multimedia Card)와 같은 내장(Embedded) 메모리를 포함할 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(Light Emitting Diode) 디스플레이, OLED(Organic LED) 디스플레이, AMOLED(Active Matrix OLED) 디스플레이, LED 램프 등과 같은 출력 인터페이스를 포함할 수 있다.
MST 회로(1700)는 외부 장치/시스템(예컨대, 리더기 장치)과 무선으로 통신할 수 있다. MST 회로(1700)는 유도성 소자(1705)를 통해 외부 장치/시스템과 통신할 수 있다. 유도성 소자(1705)를 통한 예시적인 통신이 도 3 및 도 4를 참조하여 설명될 것이다. 나아가, MST 회로(1700)의 예시적인 구성들 및 예시적인 동작들이 도 5 내지 도 20을 참조하여 설명될 것이다.
메인 프로세서(1800)는 전자 장치(1000)의 전반적인 동작들을 제어할 수 있다. 메인 프로세서(1800)는 전자 장치(1000)의 구성 요소들의 동작들을 제어/관리할 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.
전력 관리기(1900)는 전자 장치(1000)의 구성 요소들로 전력을 공급할 수 있다. 예로서, 전력 관리기(1900)는 배터리 및/또는 외부 전원으로부터 수신되는 전력을 적절하게 변환할 수 있고, 변환된 전력을 전자 장치(1000)의 구성 요소들로 전달할 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 2는 도 1의 전자 장치(1000)의 예시적인 구성을 보여주는 개념도이다. 예로서, 도 2는 전자 장치(1000)가 스마트 폰인 것을 보여준다. 그러나, 본 발명은 도 2의 예로 한정되지 않는다. 도 2에 나타낸 것과 유사한 구성이 다른 유형의 전자 장치에도 채용될 수 있음이 잘 이해될 것이다.
전자 장치(1000)는 다양한 전자 회로를 전자 장치(1000)에 배치시키기 위해 하우징(1001)을 포함할 수 있다. 예로서, MST 회로(1700)와 같은 전자 장치(1000)의 구성 요소들은 하우징(1001) 내에 배치될 수 있고, 따라서 전자 장치(1000)에 장착될 수 있다. MST 회로(1700)는 전자 회로 칩 또는 칩 패키지로 구현될 수 있다. 전자 장치(1000)는 하우징(1001)의 내부 공간을 전자 장치(1000)의 외부로부터 분리하기 위해 상단 덮개(1002) 및 하단 덮개(1003)를 포함할 수 있다.
유도성 소자(1705)는 도전성 물질(Conductive Material)을 포함할 수 있다. 유도성 소자(1705)는 전류에 기초하여 자기 플럭스(Magnetic Flux)를 생성하기 위해 코일(Coil)의 형상으로 구성될 수 있다. 유도성 소자(1705)는 MST 회로(1700)와 연결될 수 있다. 유도성 소자(1705)는 MST 회로(1700)로부터 제공되는 전류에 응답하여 자기 플럭스를 생성할 수 있다. 전자 장치(1000)는 유도성 소자(1705)에 의해 생성되는 자기 플럭스를 이용하여 외부 장치/시스템과 무선으로 통신할 수 있다.
유도성 소자(1705)는 상단 덮개(1002)와 하단 덮개(1003) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 유도성 소자(1705)는 안정적이고 정확한 통신을 제공하기 위해 전자 장치(1000)의 외부에 근접하게(예컨대, 하단 덮개(1003)의 일면에 닿게) 배치될 수 있다.
다만, 도 2의 예는 더 나은 이해를 가능하게 하기 위해 제공되고, 본 발명을 한정하도록 의도되지는 않는다. 각 구성 요소의 형상, 배치, 위치, 및 연결은 전자 장치(1000)의 유형, 구성, 기능 등과 같은 요인들에 의존하여 다양하게 변경 또는 수정될 수 있다.
도 3은 도 1의 MST 회로(1700)와 관련되는 예시적인 구성을 보여주는 블록도이다.
MST 회로(1700)는 연결 노드들(CN)을 통해 유도성 소자(1705)와 연결될 수 있다. MST 회로(1700)는 전류(I1)를 출력할 수 있고, 유도성 소자(1705)는 MST 회로(1700)로부터의 전류(I1)에 기초하여 자기 플럭스를 생성할 수 있다.
MST 회로(1700)는 데이터(DAT)에 기초하여 전류(I1)를 생성할 수 있다. 몇몇 실시 예에서, 데이터(DAT)는 전자 장치(1000)의 사용자가 소유하는 신용 카드의 정보를 포함할 수 있다. 예로서, 데이터(DAT)는 신용 카드의 유형, 신용 카드의 식별 번호, 신용 카드의 유효 기간 등에 관한 정보를 포함할 수 있다. 그러나, 이는 가능한 실시 예들 중 하나를 설명하기 위한 것이고, 본 발명을 한정하도록 의도되지는 않는다. 데이터(DAT)는 다른 종류의 정보를 포함할 수 있다.
예로서, 데이터(DAT)는 버퍼 메모리(1400) 및/또는 불휘발성 메모리(1500)에 저장되어 있을 수 있다. 데이터(DAT)는 버퍼 메모리(1400) 및/또는 불휘발성 메모리(1500)로부터 직접 읽히거나, 메인 프로세서(1800)를 통해 읽힐 수 있다. 다른 예로서, 데이터(DAT)는 메인 프로세서(1800)의 내부 메모리에 저장되어 있을 수 있다. 예로서, 데이터(DAT)가 신용 카드의 정보를 포함하는 경우, 데이터(DAT)는 버퍼 메모리(1400), 불휘발성 메모리(1500), 및/또는 메인 프로세서(1800)의 내부 메모리에 포함되는 보안 영역에 저장되어 있을 수 있다.
전류(I1)는 데이터(DAT)의 값들에 대응하여 변동하는(Vary) 레벨(Level)을 가질 수 있다. 전류(I1)의 레벨의 변동에 응답하여, 유도성 소자(1705)에 자기 플럭스가 유도될 수 있다. 유도성 소자(1705)는 전류(I1)에 기초하여 출력 신호(예컨대, 유도된 자기 플럭스)를 출력할 수 있고, 따라서 데이터(DAT)와 관련하여 리더기 장치(2000)와의 무선 통신이 수행될 수 있다.
리더기 장치(2000)는 전자 장치(1000)와 별개인 외부 장치일 수 있다. 예로서, 리더기 장치(2000)는 신용 카드의 정보를 수집하고 수집된 정보에 기초하여 금융 서비스(예컨대, 결제 관리, 신용 정보 처리 등)를 제공할 수 있는 전자 장치일 수 있다.
리더기 장치(2000)에 유도성 소자(2705)가 구비될 수 있다. 유도성 소자(2705)는, 유도성 소자(1705)와 유사하게, 도전성 물질을 포함할 수 있고 코일의 형상으로 구성될 수 있다. 유도성 소자(1705)에 의해 생성되는 자기 플럭스에 기초하여, 전류(I2)가 유도성 소자(2705)를 따라 생성될 수 있다.
리더기 장치(2000)는 전류(I2)에 기초하여, 데이터(DAT)와 관련되는 정보를 획득할 수 있다. 예로서, 데이터(DAT)가 신용 카드의 정보를 포함하는 경우, 리더기 장치(2000)는 전류(I2)에 기초하여 신용 카드의 정보를 획득할 수 있다. 이 예에서, MST 회로(1700)는 카드 정보 및 금융 정보를 전자 장치(1000)와 리더기 장치(2000) 사이에서 교환하기 위해 채용될 수 있다. 전자 장치(1000)의 사용자는, 자기식 신용 카드 또는 IC(Integrated Circuit) 신용 카드 없이, 카드 정보 및 금융 정보를 리더기 장치(2000)로 제공할 수 있다.
위 설명들은 카드 정보 및 금융 정보를 교환하기 위한 통신과 관련되지만, 본 발명은 위 설명들로 한정되지 않는다. MST 회로(1700)와 리더기 장치(2000) 사이의 통신은 다른 종류의 정보를 교환하기 위해 채용될 수 있다.
나아가, 위 설명들은 MST 회로(1700) 및 유도성 소자(1705)를 이용하는 MST 기반 통신과 관련되지만, 본 발명은 위 설명들로 한정되지 않는다. 본 개시의 실시 예들이 전류(I1)에 기초하여 정보를 교환하기 위한 다양한 다른 종류의 통신에도 채용될 수 있음이 잘 이해될 것이다. 게다가, MST 회로(1700)는 리더기 장치(2000)로 정보를 송신하기 위해 동작할 수 있고, 리더기 장치(2000)는 MST 회로(1700)를 포함하는 전자 장치(1000)로부터 정보를 수신하기 위해 동작할 수 있다. 이 점들과 관련하여, 아래의 설명들에서 MST 회로(1700)는 송신 회로(Transmission Circuit; 1700)로도 언급될 수 있고 리더기 장치(2000)는 수신 장치(Reception Device; 2000)로도 언급될 수 있다.
몇몇 실시 예에서, 송신 회로(1700)는 드라이버(1710) 및 스위치들(S1, S2, S3, S4)을 포함할 수 있다. 드라이버(1710)는 데이터(DAT) 및 제어 신호(CTL)를 수신할 수 있다. 드라이버(1710)는 데이터(DAT) 및 제어 신호(CTL)에 기초하여 구동 신호들(D1, D2, D3, D4)을 생성할 수 있다.
구동 신호들(D1, D2, D3, D4)은 각각 스위치들(S1, S2, S3, S4)을 제어하기 위해 이용될 수 있다. 제어 신호(CTL)는 구동 신호들(D1, D2, D3, D4)을 생성하는 것에 영향을 줄 수 있고, 따라서 스위치들(S1, S2, S3, S4)을 제어하는 것에 영향을 줄 수 있다. 스위치들(S1, S2, S3, S4)을 제어하는 것은 도 7 내지 도 9를 참조하여 설명될 것이다. 제어 신호(CTL)를 생성하는 것은 도 6 및 도 10 내지 도 20을 참조하여 설명될 것이다.
스위치들(S1, S2, S3, S4)은 구동 신호들(D1, D2, D3, D4)에 각각 응답하여 전류(I1)를 출력하기 위한 경로들을 제공할 수 있다. 스위치들(S1, S2, S3, S4)을 통해 출력되는 전류(I1)는 유도성 소자(1705)로 제공될 수 있다. 전류(I1)는 유도성 소자(1705)의 일단으로부터 타단으로 흐르거나 유도성 소자(1705)의 타단으로부터 일단으로 흐를 수 있다.
예로서, 스위치들(S1, S2, S3, S4)은 MOSFET(Metal-oxide-semiconductor Field-effect Transistor)들을 포함할 수 있고, 구동 신호들(D1, D2, D3, D4)에 각각 응답하여 턴-온(Turn-on)되거나 턴-오프(Turn-off)될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이 예로 한정되지 않고, 스위치들(S1, S2, S3, S4)은 전류 경로를 제공하기 위한 다양한 종류의 소자들을 포함할 수 있다.
전류(I1)는 공급 전압들(VDD, VSS)에 기초하여 생성될 수 있다. 예로서, 공급 전압(VDD)은 전자 장치(1000)에 포함되는 배터리의 배터리 전압으로부터 변환될 수 있다. 예로서, 공급 전압(VSS)은 기준 전압 또는 접지 전압에 대응할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이 예들로 한정되지 않고, 공급 전압들(VDD, VSS)은 전류(I1)를 생성하기 위해 다양하게 변경 또는 수정될 수 있다.
송신 회로(1700)는 공급 전압(VDD)에 기초하여 스위치들(S1, S2, S3, S4)을 통해 전류(I1)를 출력할 수 있다. 따라서, 전류(I1)는 공급 전압(VDD)에 의해 영향을 받을 수 있다. 예로서, 공급 전압(VDD)이 배터리 전압으로부터 제공되는 경우, 전류(I1)는 배터리 전압에 의해 영향을 받을 수 있다. 이는 도 5를 참조하여 더 설명될 것이다.
스위치(S1)의 일단은 공급 전압(VDD)으로 연결될 수 있고, 스위치(S1)의 타단은 유도성 소자(1705)의 일단으로 연결될 수 있다. 스위치(S2)의 일단은 스위치(S1)의 일단과 함께 공급 전압(VDD)으로 연결될 수 있고, 스위치(S2)의 타단은 유도성 소자(1705)의 타단으로 연결될 수 있다.
스위치(S3)의 일단은 스위치(S1)의 타단과 함께 유도성 소자(1705)의 일단으로 연결될 수 있고, 스위치(S3)의 타단은 공급 전압(VSS)으로 연결될 수 있다. 스위치(S4)의 일단은 스위치(S2)의 타단과 함께 유도성 소자(1705)의 타단으로 연결될 수 있고, 스위치(S4)의 타단은 스위치(S3)의 타단과 함께 공급 전압(VSS)으로 연결될 수 있다.
위 연결에 따르면, 스위치들(S1, S2, S3, S4)이 구동 신호들(D1, D2, D3, D4)에 각각 응답하여 턴-온 또는 턴-오프됨에 따라, 전류(I1)가 공급 전압들(VDD, VSS)에 기초하여 스위치들(S1, S2, S3, S4)을 통해 생성될 수 있다. 스위치들(S1, S2, S3, S4)을 턴-온 또는 턴-오프하는 것은 도 7 내지 도 9를 참조하여 설명될 것이다
도 4는 도 3의 송신 회로(1700)와 수신 장치(2000) 사이의 예시적인 통신을 설명하기 위한 타이밍도이다.
몇몇 경우, 전류(I1)의 레벨은 양의 최대 레벨(+I1M)과 음의 최대 레벨(-I1M) 사이에서 변동할 수 있다. 양의 레벨을 갖는 전류(I1)가 흐르는 방향은 음의 레벨을 갖는 전류(I1)가 흐르는 방향과 반대인 것으로 이해될 수 있다. 전류(I1)의 레벨의 변동은 제 1 천이(Transition) 및 제 2 천이를 포함할 수 있다.
예로서, 제 1 천이는 전류(I1)의 레벨이 음의 최대 레벨(-I1M)로부터 양의 최대 레벨(+I1M)로 변동하는 것을 의미할 수 있고, 제 2 천이는 전류(I1)의 레벨이 양의 최대 레벨(+I1M)로부터 음의 최대 레벨(-I1M)로 변동하는 것을 의미할 수 있다. 대안적으로, 제 1 천이는 전류(I1)의 레벨이 양의 최대 레벨(+I1M)로부터 음의 최대 레벨(-I1M)로 변동하는 것을 의미할 수 있고, 제 2 천이는 전류(I1)의 레벨이 음의 최대 레벨(-I1M)로부터 양의 최대 레벨(+I1M)로 변동하는 것을 의미할 수 있다. 제 1 천이 및 제 2 천이는 번갈아 반복될 수 있다.
전류(I1)의 레벨은 데이터(DAT)의 값들에 대응하여 변동할 수 있다. 몇몇 실시 예에서, 제 1 천이 및 제 2 천이의 교번(Alternation)의 빈도가 데이터(DAT)의 값과 관련될 수 있다. 예로서, 기준 시간 구간(Reference Time Interval; RTL) 동안 제 1 천이 및 제 2 천이가 발생하는 빈도가 데이터(DAT)의 값을 지시할 수 있다.
예로서, 데이터(DAT)의 값이 제 1 논리 값(예컨대, 논리 "0")에 대응하는 경우, 제 1 천이 이후의 기준 시간 구간(RTL) 동안 제 2 천이가 발생하지 않을 수 있다. 반면, 데이터(DAT)의 값이 제 2 논리 값(예컨대, 논리 "1")에 대응하는 경우, 제 1 천이 이후의 기준 시간 구간(RTL) 내에 제 2 천이가 발생할 수 있다.
다만, 위 실시 예는 더 나은 이해를 가능하게 하기 위해 제공되고, 본 발명을 한정하도록 의도되지는 않는다. 전류(I1)는 데이터(DAT)의 값들을 적절하게 지시하기 위해 다양하게 변경 또는 수정될 수 있다.
변동하는 레벨을 갖는 전류(I1)가 유도성 소자(1705)를 따라 흐르는 경우, 자기 플럭스가 유도성 소자(1705)에 유도될 수 있다. 유도성 소자(1705)에 유도되는 자기 플럭스는 자기 커플링(Magnetic Coupling)에 기인하여 유도성 소자(2705)에 유도되는 자기 플럭스를 야기할 수 있다. 유도성 소자(2705)에 유도되는 자기 플럭스는 유도성 소자(2705)를 따라 흐르는 전류(I2)를 야기할 수 있다.
따라서, 전류(I2)는 전류(I1)에 기초하여 생성될 수 있다. 전류(I1)의 제 1 천이 및 제 2 천이에 응답하여, 전류(I2)의 레벨 역시 변동할 수 있다. 전류(I2)의 레벨은 양의 최대 레벨(+I2M)과 음의 최대 레벨(-I2M) 사이에서 변동할 수 있다.
수신 장치(2000)는 전류(I2)의 레벨의 변동에 기초하여 데이터(DAT)에 대응하는 정보를 획득할 수 있다. 예로서, 전류(I2)의 레벨이 기준 시간 구간(RTL) 동안 한 번 변동하는 경우, 수신 장치(2000)는 데이터(DAT)의 제 1 논리 값을 인식할 수 있다. 예로서, 전류(I2)의 레벨이 기준 시간 구간(RTL) 동안 두 번 변동하는 경우, 수신 장치(2000)는 데이터(DAT)의 제 2 논리 값을 인식할 수 있다. 이러한 방식으로, 수신 장치(2000)는 데이터(DAT)에 대응하는 정보를 획득할 수 있다.
도 5는 도 3의 유도성 소자(1705)의 특성 및 유도성 소자(1705)를 따라 흐르는 전류(I1)의 세기(Intensity)를 설명하기 위한 블록도이다.
전류(I1)는 레벨 및 세기를 가질 수 있다. 전류(I1)는 전류(I1)가 흐르는 방향에 따라 양의 레벨 또는 음의 레벨을 가질 수 있다. 전류(I1)의 레벨이 양의 방향 또는 음의 방향으로 클수록, 전류(I1)의 세기가 클 수 있다. 전류(I1)의 세기는 전류(I1)의 레벨의 부호와 무관한 것으로 또는 전류(I1)의 레벨의 절대값과 관련되는 것으로 이해될 수 있다.
유도성 소자(1705)는 유도성 성분(L)을 포함할 수 있다. 이상적인 유도성 소자는 유도성 성분만을 포함할 수 있지만, 실제 유도성 소자(1705)는 저항 성분(R)도 포함할 수 있다.
전류(I1)가 유도성 소자(1705)를 따라 흐름에 따라, 유도성 성분(L)에서 전압 강하(ΔVL)가 발생할 수 있고 저항 성분(R)에서 전압 강하(ΔVR)가 발생할 수 있다. 한편, 유도성 소자(1705)의 특성에 기인하여, 유도성 소자(1705)는 긴 시간이 경과한 경우에 마치 그것이 단락된 것처럼 동작할 수 있다. 따라서, 긴 시간이 경과한 경우, 전압 강하(ΔVL)는 0으로 수렴할 수 있고 전압 강하(ΔVR)만 관찰될 수 있다(포화 상태). 이 경우, 전류(I1)의 세기는 전압 강하(ΔVR)의 양을 저항 성분(R)의 저항 값으로 나눔으로써 얻어지는 값에 대응할 수 있고, 전류(I1)는 양의 최대 레벨(+I1M) 또는 음의 최대 레벨(-I1M)을 가질 수 있다.
한편, 스위치들(S1, S2, S3, S4) 각각의 저항 성분이 무시되는 경우, 전압 강하(ΔVR)의 양은 공급 전압(VDD)에 대응할 수 있다. 따라서, 전류(I1)의 세기는 공급 전압(VDD)의 전압 값을 저항 성분(R)의 저항 값으로 나눔으로써 얻어지는 값에 대응할 수 있다.
도 3을 참조하여 설명된 것처럼, 예로서, 공급 전압(VDD)은 배터리 전압으로부터 제공될 수 있다. 이 예에서, 배터리 전압이 높을수록(예컨대, 배터리가 많이 충전될수록), 공급 전압(VDD) 역시 높을 수 있다. 따라서, 배터리 전압이 높을수록, 전류(I1)의 세기가 클 수 있다. 반면, 배터리 전압이 낮을수록(예컨대, 배터리가 방전될수록), 전류(I1)의 세기가 작을 수 있다.
전류(I1)의 세기가 클수록, 많은 양의 전력이 소모될 수 있다. 따라서, 배터리 전압에 의존하여, 송신 회로(1700)에 의해 소모되는 전력의 양이 변동할 수 있다. 예로서, 배터리 전압이 높을수록, 송신 회로(1700)가 많은 양의 전력을 소모할 수 있다.
한편, 전자 장치(1000)는 배터리를 이용하여 동작하는 휴대용 장치일 수 있다. 따라서, 전력 소모를 줄이는 것은 전자 장치(1000)에서 중요한 이슈일 수 있다. 이 이슈를 고려하면, 배터리 전압이 높은 경우에 송신 회로(1700)가 적은 양의 전력을 소모하도록 만들기 위해 전류(I1)의 세기를 목표 값 이하로 제한하는 것이 좋을 수 있다. 이를 위해, 본 개시의 실시 예들에서, 송신 회로(1700)는 전류(I1)의 세기를 조절할 수 있다.
도 6은 도 3의 송신 회로(1700)에서 전류(I1)의 피크(Peak) 세기를 조절하기 위한 예시적인 동작들을 설명하기 위한 타이밍도이다.
전류(I1)의 피크 세기는 전류(I1)의 가장 큰 세기(즉, 양의 방향 또는 음의 방향으로 가장 큰 레벨에 대응하는 세기)를 의미할 수 있다. 도 4의 예에서, 전류(I1)의 피크 세기는 "I1M"일 수 있다. 한편, 도 5를 참조하여 설명된 것처럼, 배터리 전압이 높은 경우, 전류(I1)의 피크 세기가 클 수 있다.
도 6의 그래프(G1)는 도 4의 전류(I1)와 관련하여, 세기를 조절하지 않고 생성되는 전류(I1)의 레벨의 변동을 보여준다. 그래프(G1)를 참조하면, 전류(I1)의 세기가 조절되지 않는 경우, 전류(I1)의 레벨이 양의 최대 레벨(+I1M)과 음의 최대 레벨(-I1M) 사이에서 변동할 수 있고 전류(I1)에 기인하는 전력 소모가 증가할 수 있다.
도 6의 그래프(G2)는 본 개시의 실시 예들에 따라 세기를 조절하여 생성되는 전류(I1)의 레벨의 변동을 보여준다. 송신 회로(1700)는 전류(I1)의 피크 세기를 감소시키기 위해 전류(I1)의 세기를 조절할 수 있다. 그래프(G2)를 참조하면, 전류(I1)의 세기가 조절되는 경우, 전류(I1)의 레벨이 양의 목표 레벨(+I1T)과 음의 목표 레벨(-I1T) 사이에서 변동할 수 있다.
그래프(G2)의 예에서, 전류(I1)의 피크 세기는 "I1T"일 수 있다. "I1T"의 값은 "I1M"의 값보다 작을 수 있다. 따라서, 송신 회로(1700)가 전류(I1)의 세기를 조절함에 따라, 전류(I1)의 피크 세기가 감소할 수 있다. 결과적으로, 배터리 전압이 높더라도, 전류(I1)에 기인하여 소모되는 전력의 양이 감소할 수 있다.
피크 세기 "I1T"는 목표 값으로서 이해될 수 있다. 송신 회로(1700)는 전력 소모를 줄이기 위해, 전류(I1)의 세기 및 피크 세기가 목표 값을 초과하지 않도록 전류(I1)의 세기를 조절할 수 있다. 목표 값은 공급 전압(VDD)의 최대 전압 값(예컨대, 완충된 배터리의 배터리 전압으로부터 제공되는 전압 값)을 유도성 소자(1705)의 저항 성분(R)의 저항 값으로 나눔으로써 얻어지는 값(예컨대, 그래프(G1)와 관련되는 피크 세기 "I1M")보다 작을 수 있다.
목표 값이 클 경우, 전류(I1)에 기인하여 소모되는 전력의 양이 유효하게 감소하지 않을 수 있다. 반면, 목표 값이 지나치게 작을 경우, 전류(I1)의 세기가 약할 수 있고 수신 장치(2000)와의 통신이 불안정할 수 있다. 따라서, 목표 값은 전력 소모 및 안정적인 통신을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다.
송신 회로(1700)는 전류(I1)의 피크 세기를 감소시키기 위해 전류(I1)의 세기의 증가 및 감소가 번갈아 반복되도록 전류(I1)의 세기를 조절할 수 있다. 세기를 조절하지 않고 생성되는 전류(I1)의 레벨을 보여주는 그래프(G1)는 단조 증가(Monotonic Increasing) 또는 단조 감소(Monotonic Decreasing) 후 양의 최대 레벨(+I1M) 또는 음의 최대 레벨(-I1M)을 특정 시간 구간 동안(포화 상태에서) 유지함이 이해될 것이다. 한편, 세기를 조절하여 생성되는 전류(I1)의 레벨을 보여주는 그래프(G2)에서 증가 및 감소가 번갈아 반복됨이 이해될 것이다.
그래프(G2)는 제 1 시간 구간(TV1) 및 제 2 시간 구간(TV2)을 포함할 수 있다. 제 1 시간 구간(TV1)에서, 송신 회로(1700)는 전류(I1)의 세기를 0으로부터 목표 값을 향해(예컨대, 양의 목표 레벨(+I1T)을 향해) 증가시킬 수 있다. 제 2 시간 구간(TV2)에서, 송신 회로(1700)는 제 1 시간 구간(TV1)에서 증가한 전류(I1)의 세기를 0을 향해 감소시킬 수 있다.
제 2 시간 구간(TV2)은 제 1 시간 구간(TV1)의 바로 뒤에 이어질 수 있다. 제 1 시간 구간(TV1) 및 제 2 시간 구간(TV2)은 전자 장치(1000)와 수신 장치(2000) 사이의 통신을 위해 번갈아 반복될 수 있다. 예로서, 제 2 시간 구간(TV2)의 뒤에 제 1 시간 구간(TV1') 및 제 2 시간 구간(TV2')이 이어질 수 있다. 나아가, 제 1 시간 구간(TV1') 및 제 2 시간 구간(TV2')의 뒤에 다른 제 1 시간 구간 및 다른 제 2 시간 구간이 이어질 수 있다.
제 1 시간 구간(TV1')에서, 전류(I1)의 세기는 0으로부터 목표 값을 향해(예컨대, 음의 목표 레벨(-I1T)을 향해) 증가할 수 있다. 제 2 시간 구간(TV2')에서, 제 1 시간 구간(TV1')에서 증가한 전류(I1)의 세기는 0을 향해 감소할 수 있다. 제 1 시간 구간(TV1) 및 제 2 시간 구간(TV2)은 전류(I1)의 양의 레벨과 관련될 수 있고, 제 1 시간 구간(TV1') 및 제 2 시간 구간(TV2')은 전류(I1)의 음의 레벨과 관련될 수 있다.
그러나, 이 차이를 제외하면, 제 1 시간 구간(TV1') 및 제 2 시간 구간(TV2')은 제 1 시간 구간(TV1) 및 제 2 시간 구간(TV2)과 유사하게 이해될 수 있다. 따라서, 아래의 설명들에서, 제 1 시간 구간(TV1) 및 제 2 시간 구간(TV2)이 주로 설명될 수 있고, 제 1 시간 구간(TV1') 및 제 2 시간 구간(TV2')에 관한 설명들은 간결성을 위해 생략될 수 있다.
제 1 시간 구간(TV1)에서, 송신 회로(1700)는 목표 값을 향해 전류(I1)의 세기를 증가시키는 동안 전류(I1)의 세기의 제 1 증가 및 제 1 감소가 번갈아 반복되도록 전류(I1)의 세기를 조절할 수 있다. 예로서, 제 1 시간 구간(TV1)에서, 전류(I1)의 세기의 제 1 증가(IV1) 및 제 1 감소(DV1)가 발생할 수 있다.
각 제 1 증가(예컨대, IV1) 동안 전류(I1)의 세기가 증가하는 양은 각 제 1 감소(예컨대, DV1) 동안 전류(I1)의 세기가 감소하는 양보다 많을 수 있다. 따라서, 전체 제 1 시간 구간(TV1)에 걸쳐 전류(I1)의 세기의 제 1 증가 및 제 1 감소가 번갈아 반복되는 동안, 전류(I1)의 세기가 목표 값을 향해 증가할 수 있다.
제 2 시간 구간(TV2)에서, 송신 회로(1700)는 0을 향해 전류(I1)의 세기를 감소시키는 동안 전류(I1)의 세기의 제 2 증가 및 제 2 감소가 번갈아 반복되도록 전류(I1)의 세기를 조절할 수 있다. 예로서, 제 2 시간 구간(TV2)에서, 전류(I1)의 세기의 제 2 증가(IV2) 및 제 2 감소(DV2)가 발생할 수 있다.
각 제 2 증가(예컨대, IV2) 동안 전류(I1)의 세기가 증가하는 양은 각 제 2 감소(예컨대, DV2) 동안 전류(I1)의 세기가 감소하는 양보다 적을 수 있다. 따라서, 전체 제 2 시간 구간(TV2)에 걸쳐 전류(I1)의 세기의 제 2 증가 및 제 2 감소가 번갈아 반복되는 동안, 전류(I1)의 세기가 0을 향해 감소할 수 있다.
전류(I1)의 세기가 0으로부터 목표 값을 향해 증가하는 동안 및 전류(I1)의 증가된 세기가 0을 향해 감소하는 동안, 송신 회로(1700)는 전류(I1)의 세기의 증가 및 감소가 번갈아 반복되도록 전류(I1)의 세기를 조절할 수 있다. 전류(I1)의 레벨의 증가 및 감소가 번갈아 반복됨에 따라, 제 1 시간 구간(TV1)에서의 증가하는 기울기 및 제 2 시간 구간(TV2)에서의 감소하는 기울기가 조절될 수 있고 유도성 소자(1705)의 포화 상태가 발생하지 않을 수 있다. 따라서, 전류(I1)의 피크 세기가 조절될 수 있고(예컨대, 감소할 수 있고), 전류(I1)의 세기가 목표 값 이하로 유지될 수 있다.
도 4를 참조하여 설명된 것들과 유사하게, 그래프(G2)와 관련하여 전류(I1)의 레벨의 변동은 제 1 천이 및 제 2 천이를 포함할 수 있다. 예로서, 제 1 천이는 전류(I1)의 레벨이 음의 목표 레벨(-I1T)로부터 양의 목표 레벨(+I1T)로 향해 변동하는 것을 의미할 수 있고, 제 2 천이는 전류(I1)의 레벨이 양의 목표 레벨(+I1T)로부터 음의 목표 레벨(-I1T)로 향해 변동하는 것을 의미할 수 있다. 대안적으로, 제 1 천이는 전류(I1)의 레벨이 양의 목표 레벨(+I1T)로부터 음의 목표 레벨(-I1T)로 향해 변동하는 것을 의미할 수 있고, 제 2 천이는 전류(I1)의 레벨이 음의 목표 레벨(-I1T)로부터 양의 목표 레벨(+I1T)로 향해 변동하는 것을 의미할 수 있다. 제 1 천이 및 제 2 천이는 번갈아 반복될 수 있다.
예로서, 데이터(DAT)의 값이 제 1 논리 값(예컨대, 논리 "0")에 대응하는 경우, 제 1 천이 이후의 기준 시간 구간 동안 제 2 천이가 발생하지 않을 수 있다. 반면, 데이터(DAT)의 값이 제 2 논리 값(예컨대, 논리 "1")에 대응하는 경우, 제 1 천이 이후의 기준 시간 구간 내에 제 2 천이가 발생할 수 있다.
도 7 내지 도 9는 도 3의 스위치들(S1, S2, S3, S4) 및 유도성 소자(1705)를 통하는 예시적인 전류 경로들을 보여주는 개념도들이다.
전류 경로들은 드라이버(1710)로부터 출력되는 구동 신호들(D1, D2, D3, D4)에 기초하여 제어될 수 있다. 스위치들(S1, S2, S3, S4)은 구동 신호들(D1, D2, D3, D4)에 각각 응답하여 턴-온 또는 턴-오프될 수 있고, 따라서 전류(I1)를 유도성 소자(1705)로 제공하기 위한 경로를 제공할 수 있다.
도 7을 참조하면, 스위치들(S1, S4)은 구동 신호들(D1, D4)에 각각 응답하여 턴-온될 수 있고, 스위치들(S2, S3)은 구동 신호들(D2, D3)에 각각 응답하여 턴-오프될 수 있다. 공급 전압들(VDD, VSS)에 기초하여, 전류(I1)는 스위치(S1), 유도성 소자(1705), 및 스위치(S4)를 따르는 경로(P1)를 통해, 유도성 소자(1705)의 일단으로부터 유도성 소자(1705)의 타단으로 흐를 수 있다.
도 7은 양의 방향으로 흐르는 전류(I1)를 보여준다. 전류(I1)의 세기는 도 7의 전류(I1)에 응답하여 양의 방향으로 증가할 수 있다. 예로서, 도 6의 제 1 증가(IV1) 및 제 2 증가(IV2)는 도 7의 전류(I1)에 기초하여 발생할 수 있다.
도 8을 참조하면, 스위치들(S2, S3)은 구동 신호들(D2, D3)에 각각 응답하여 턴-온될 수 있고, 스위치들(S1, S4)은 구동 신호들(D1, D4)에 각각 응답하여 턴-오프될 수 있다. 공급 전압들(VDD, VSS)에 기초하여, 전류(I1)는 스위치(S2), 유도성 소자(1705), 및 스위치(S3)를 따르는 경로(P2)를 통해, 유도성 소자(1705)의 타단으로부터 유도성 소자(1705)의 일단으로 흐를 수 있다.
도 8은 음의 방향으로 흐르는 전류(I1)를 보여준다. 전류(I1)의 세기는 도 8의 전류(I1)에 응답하여 음의 방향으로 증가할 수 있다. 예로서, 도 6의 제 1 감소(DV1) 및 제 2 감소(DV2)는 도 8의 전류(I1)에 기초하여 발생할 수 있다.
도 9를 참조하면, 스위치들(S1, S2)은 구동 신호들(D1, D2)에 각각 응답하여 턴-온될 수 있고, 스위치들(S3, S4)은 구동 신호들(D3, D4)에 각각 응답하여 턴-오프될 수 있다. 공급 전압(VDD)에 기초하여, 전류(I1)는 스위치(S2), 유도성 소자(1705), 및 스위치(S1)를 따르는 경로(P3)를 통해, 유도성 소자(1705)의 타단으로부터 유도성 소자(1705)의 일단으로 흐를 수 있다.
도 9 역시 음의 방향으로 흐르는 전류(I1)를 보여준다. 전류(I1)의 세기는 도 9의 전류(I1)에 응답하여 음의 방향으로 증가할 수 있다. 도 9의 예를 도 8의 예와 비교하면, 도 9의 전류(I1)에 응답하여 전류(I1)의 세기가 조절되는 양은 도 8의 전류(I1)에 응답하여 전류(I1)의 세기가 조절되는 양보다 적을 수 있다. 따라서, 도 8의 예는 전류(I1)의 세기를 상대적으로 빠르게 조절할 수 있고, 도 9의 예는 전류(I1)의 세기를 상대적으로 정밀하게 조절할 수 있다. 예로서, 도 6의 제 1 감소(DV1)는 도 9의 전류(I1)에 기초하여 발생할 수 있고, 도 6의 제 2 감소(DV2)는 도 8의 전류(I1)에 기초하여 발생할 수 있다.
드라이버(1710)는 제 1 시간 구간(TV1) 및 제 2 시간 구간(TV2)에서 전류(I1)의 세기의 증가 및 감소가 번갈아 반복되도록 구동 신호들(D1, D2, D3, D4)을 생성할 수 있다. 예로서, 드라이버(1710)는, 제 1 시간 구간(TV1)에서 전류(I1)의 세기의 제 1 증가 및 제 1 감소가 번갈아 반복되도록, 도 7의 구동 신호들(D1, D2, D3, D4) 및 도 9(또는 도 8)의 구동 신호들(D1, D2, D3, D4)을 번갈아 생성할 수 있다. 예로서, 드라이버(1710)는, 제 2 시간 구간(TV2)에서 전류(I1)의 세기의 제 2 감소 및 제 2 증가가 번갈아 반복되도록, 도 8의 구동 신호들(D1, D2, D3, D4) 및 도 7의 구동 신호들(D1, D2, D3, D4)을 번갈아 생성할 수 있다.
다만, 도 7 내지 도 9를 참조하여 설명된 경로들(P1, P2, P3)은 더 나은 이해를 가능하게 하기 위해 제공되고, 본 발명을 한정하도록 의도되지는 않는다. 스위치들(S1, S2, S3, S4)을 구동하는 것 및 전류 경로는 전류(I1)를 적절하게 출력하기 위해 다양하게 변경 또는 수정될 수 있다.
도 10은 도 3의 송신 회로(1700)에서 전류(I1)의 피크 세기를 조절하기 위한 예시적인 동작들을 설명하기 위한 타이밍도이다.
위에서 설명된 것처럼, 전류(I1)의 레벨은 양의 목표 레벨(예컨대, +I1T)과 음의 목표 레벨(예컨대, -I1T) 사이에서 변동할 수 있다. 나아가, 전류(I1)의 세기가 0으로부터 목표 값을 향해 증가하는 제 1 시간 구간(예컨대, TV1) 동안 및 전류(I1)의 증가된 세기가 0을 향해 감소하는 제 2 시간 구간(예컨대, TV2) 동안, 전류(I1)의 세기의 증가 및 감소가 번갈아 반복될 수 있다.
몇몇 실시 예에서, 송신 회로(1700)는 전류(I1)의 레벨을 기준 값들(IR1, IR2, IR3, IR4) 각각과 비교할 수 있다. 기준 값들(IR1, IR2)은 양의 레벨과 관련될 수 있고, 기준 값들(IR3, IR4)은 음의 레벨과 관련될 수 있다. 기준 값(IR2)은 기준 값(IR1)보다 작을 수 있고, 기준 값(IR4)은 기준 값(IR3)보다 작을 수 있다.
예로서, 송신 회로(1700)는 전류(I1)의 레벨이 기준 값(IR1) 이상으로 증가하는지 여부를 검출할 수 있고, 전류(I1)의 레벨이 기준 값(IR2) 이하로 감소하는지 여부를 검출할 수 있다. 예로서, 송신 회로(1700)는 전류(I1)의 레벨이 기준 값(IR3) 이상으로 증가하는지 여부를 검출할 수 있고, 전류(I1)의 레벨이 기준 값(IR4) 이하로 감소하는지 여부를 검출할 수 있다.
예로서, 제 1 시간 구간은 제 3 시간 구간 및 제 4 시간 구간을 포함할 수 있다. 제 3 시간 구간은 제 1 시간 구간 내에서 전류(I1)의 세기가 감소하는 시간 구간을 포함할 수 있다. 제 4 시간 구간은 제 1 시간 구간 내에서 전류(I1)의 세기가 증가하는 시간 구간을 포함할 수 있다.
몇몇 실시 예에서, 전류(I1)의 레벨이 제 1 시간 구간에서 기준 값(IR1) 이상으로 증가함에 응답하여, 송신 회로(1700)는 제 3 시간 구간에서 전류(I1)의 세기를 감소시킬 수 있다. 나아가, 전류(I1)의 레벨이 제 3 시간 구간에서 기준 값(IR2) 이하로 감소함에 응답하여, 송신 회로(1700)는 제 4 시간 구간에서 전류(I1)의 세기를 증가시킬 수 있다.
제 3 시간 구간 및 제 4 시간 구간은 번갈아 반복될 수 있다. 따라서, 전류(I1)의 레벨은 기준 값(IR1)과 기준 값(IR2) 사이의 레벨 구간에서 또는 그보다 좀 더 넓은 레벨 구간에서 변동할 수 있다. 도 10의 실시 예에서, 전류(I1)의 세기가 제 1 시간 구간에서 처음으로 기준 값(IR1) 이상으로 증가한 시점(예컨대, 시점 "t11")과 제 2 시간 구간이 시작되는 시점(예컨대, 시점 "t13") 사이에서, 제 3 시간 구간 및 제 4 시간 구간이 반복될 수 있다.
예로서, 기준 값(IR1)은 목표 값(예컨대, "I1T") 이하로 선택될 수 있다. 이러한 예에서, 전류(I1)의 세기가 목표 값을 초과하지 않을 수 있다. 나아가, 전류(I1)의 세기가 지나치게 작아지는 것이 방지될 수 있다. 기준 값들(IR1, IR2)은 전력 소모 및 안정적인 통신을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다.
유사하게, 전류(I1)의 레벨이 기준 값(IR4) 이하로 감소함에 응답하여, 송신 회로(1700)는 제 3 시간 구간에서 전류(I1)의 세기를 감소시킬 수 있다. 나아가, 전류(I1)의 레벨이 제 3 시간 구간에서 기준 값(IR3) 이상으로 증가함에 응답하여, 송신 회로(1700)는 제 4 시간 구간에서 전류(I1)의 세기를 증가시킬 수 있다.
도 11은 도 10의 예시적인 동작들과 관련되는 도 3의 송신 회로(1700)의 예시적인 구성을 보여주는 블록도이다. 더 나은 이해를 가능하게 하기 위해, 도 10이 도 11과 함께 참조될 것이다.
몇몇 실시 예에서, 도 3의 송신 회로(1700)는 도 11의 송신 회로(1700a)를 포함할 수 있다. 송신 회로(1700a)는 드라이버(1710), 스위치들(S1, S2, S3, S4), 전류 센서(1730a), 비교기들(1751a, 1752a, 1753a, 1754a), 및 구동 컨트롤러(1770a)를 포함할 수 있다. 간결성을 위해, 도 3 내지 도 9를 참조하여 설명된 구성 요소들에 관한 중복되는 설명들은 이하 생략될 것이다.
전류 센서(1730a)는 유도성 소자(1705)로 제공되는 전류(I1)의 레벨을 감지할 수 있다. 이를 위해, 전류 센서(1730a)는 유도성 소자(1705)로 연결되는 노드(N1)에 연결될 수 있다. 전류 센서(1730a)에 의해 감지된 레벨은 비교기들(1751a, 1752a, 1753a, 1754a)로 제공될 수 있다.
비교기(1751a)는 감지된 레벨과 기준 값(IR1)을 비교할 수 있다. 도 10을 함께 참조하면, 비교기(1751a)는 비교 결과에 대응하는 논리 값을 출력할 수 있다. 따라서, 비교기(1751a)의 출력은 감지된 레벨이 기준 값(IR1) 이상으로 증가하는지 여부를 나타낼 수 있다. 예로서, 비교기(1751a)는 감지된 레벨이 기준 값(IR1) 이상으로 증가하는 경우에(예컨대, 시점 "t11"에서) 특정 시간 구간 동안 제 2 논리 값(예컨대, 논리 "1")을 출력할 수 있고, 그렇지 않으면 제 1 논리 값(예컨대, 논리 "0")을 출력할 수 있다.
비교기(1752a)는 기준 값(IR2)과 감지된 레벨을 비교할 수 있다. 도 10을 함께 참조하면, 비교기(1752a)는 비교 결과에 대응하는 논리 값을 출력할 수 있다. 따라서, 비교기(1752a)의 출력은 감지된 레벨이 기준 값(IR2) 이하로 감소하는지 여부를 나타낼 수 있다. 예로서, 비교기(1752a)는 감지된 레벨이 기준 값(IR2) 이하로 감소하는 경우에(예컨대, 시점 "t12"에서) 특정 시간 구간 동안 제 2 논리 값을 출력할 수 있고, 그렇지 않으면 제 1 논리 값을 출력할 수 있다.
한편, 감지된 레벨에 대응하는 세기가 제 1 시간 구간에서 처음으로 기준 값(IR1) 이상으로 증가하였음을 비교기(1751a)가 나타내는 경우, 비교기(1752a)가 활성화 신호(EN1)의 제 2 논리 값에 응답하여 활성화될 수 있다. 나아가, 제 2 시간 구간이 시작되는 경우, 비교기(1752a)는 활성화 신호(EN1)의 제 1 논리 값에 응답하여 비활성화될 수 있다. 도 10을 함께 참조하면, 활성화 신호(EN1)는 비교기(1752a)의 동작 구간(Operation Period)을 개시 및 종료시키기 위해 비교기(1752a)로 제공될 수 있다.
유사하게, 비교기(1753a)의 출력은 감지된 레벨이 기준 값(IR3) 이상으로 증가하는지 여부를 나타낼 수 있고, 비교기(1754a)의 출력은 감지된 레벨이 기준 값(IR4) 이하로 감소하는지 여부를 나타낼 수 있다. 감지된 레벨에 대응하는 세기가 제 1 시간 구간에서 처음으로 기준 값(IR4) 이하로 감소하였음을 비교기(1754a)가 나타내는 경우, 비교기(1753a)가 활성화 신호(EN2)에 응답하여 활성화될 수 있다. 제 2 시간 구간이 시작되는 경우, 비교기(1753a)는 비활성화될 수 있다.
구동 컨트롤러(1770a)는 비교기들(1751a, 1752a, 1753a, 1754a)의 출력들에 기초하여 제어 신호(CTL)를 생성할 수 있다. 다시 말해, 구동 컨트롤러(1770a)는 전류 센서(1730a)에 의해 감지된 레벨에 기초하여 제어 신호(CTL)를 생성할 수 있다. 제어 신호(CTL)는 드라이버(1710)를 제어하기 위해 생성될 수 있다. 드라이버(1710)는 데이터(DAT) 및 제어 신호(CTL)에 기초하여 구동 신호들(D1, D2, D3, D4)을 생성할 수 있다.
예로서, 전류(I1)의 레벨이 기준 값(IR1) 이상으로 증가하였음을 나타내는 비교기(1751a)의 출력에 기초하여, 구동 컨트롤러(1770a)는 드라이버(1710)가 도 9(또는 도 8)의 구동 신호들(D1, D2, D3, D4)을 생성하게 만들기 위한 제어 신호(CTL)를 생성할 수 있다. 따라서, 전류(I1)의 세기가 감소할 수 있다.
반면, 전류(I1)의 레벨이 기준 값(IR2) 이하로 감소하였음을 나타내는 비교기(1752a)의 출력에 기초하여, 구동 컨트롤러(1770a)는 드라이버(1710)가 도 7의 구동 신호들(D1, D2, D3, D4)을 생성하게 만들기 위한 제어 신호(CTL)를 생성할 수 있다. 따라서, 전류(I1)의 세기가 증가할 수 있다. 이러한 방식으로, 전류(I1)의 세기의 증가 및 감소가 각각 제 4 시간 구간 및 제 3 시간 구간에서 번갈아 반복될 수 있다.
나아가, 제 1 시간 구간 및 제 2 시간 구간에서, 구동 컨트롤러(1770a)는 드라이버(1710)가 도 9(또는 도 8)의 구동 신호들(D1, D2, D3, D4) 및 도 7의 구동 신호들(D1, D2, D3, D4)을 번갈아 생성하게 만들기 위한 제어 신호(CTL)를 생성할 수 있다. 따라서, 전체 제 1 시간 구간에 걸쳐 전류(I1)의 세기가 목표 값을 향해 증가하는 동안 및 전체 제 2 시간 구간에 걸쳐 전류(I1)의 세기가 0을 향해 감소하는 동안, 전류(I1)의 세기의 증가 및 감소가 번갈아 반복될 수 있다.
도 12는 도 11의 송신 회로(1700a)에서 전류의 피크 세기를 조절하기 위한 예시적인 동작들을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 10을 참조하면, 몇몇 실시 예에서, 전류(I1)의 세기가 0으로부터 목표 값을 향해 증가하는 동안 및 전류(I1)의 증가된 세기가 0을 향해 감소하는 동안, 전류(I1)의 세기의 증가 및 감소가 번갈아 반복될 수 있다. 그러나, 몇몇 실시 예에서, 전류(I1)의 세기가 0으로부터 목표 값을 향해 증가하는 동안 및 전류(I1)의 증가된 세기가 0을 향해 감소하는 동안, 전류(I1)의 세기의 증가 및 감소가 반복되지 않을 수 있다. 예로서, 도 12를 참조하면, 전류(I1)의 세기가 0으로부터 목표 값을 향해 증가하는 동안 및 전류(I1)의 증가된 세기가 0을 향해 감소하는 동안, 전류(I1)의 세기가 단조 증가하거나 단조 감소할 수 있다.
한편, 도 11의 송신 회로(1700a)에서, 비교기(1751a)의 출력이 전류(I1)의 감지된 레벨이 기준 값(IR1) 이상으로 증가하였음을 나타내는 경우, 구동 컨트롤러(1770a)는 드라이버(1710)가 도 9(또는 도 8)의 구동 신호들(D1, D2, D3, D4)을 생성하게 만들기 위한 제어 신호(CTL)를 생성할 수 있다. 따라서, 전류(I1)의 세기가 감소할 수 있다.
반면, 비교기(1751a)의 출력이 전류(I1)의 감지된 레벨이 기준 값(IR2) 이하로 감소하였음을 나타내는 경우, 구동 컨트롤러(1770a)는 드라이버(1710)가 도 7의 구동 신호들(D1, D2, D3, D4)을 생성하게 만들기 위한 제어 신호(CTL)를 생성할 수 있다. 따라서, 전류(I1)의 세기가 증가할 수 있다.
이러한 방식으로, 전류(I1)의 세기의 증가 및 감소가 번갈아 반복될 수 있고, 전류(I1)의 세기가 목표 값을 초과하지 않고 기준 값들(IR1, IR2)과 관련되는 전류 레벨 구간 내에서 유지될 수 있다. 간결성을 위해, 기준 값들(IR3, IR4)과 관련되는 설명들은 이하 생략될 것이다.
도 13 및 도 14는 도 3의 송신 회로(1700)에서 전류(I1)의 피크 세기를 조절하기 위한 예시적인 동작들을 설명하기 위한 타이밍도들이다. 더 나은 이해를 가능하게 하기 위해, 도 13 및 도 14가 함께 참조될 것이다.
위에서 설명된 것처럼, 전류(I1)의 레벨은 양의 목표 레벨(예컨대, +I1T)과 음의 목표 레벨(예컨대, -I1T) 사이에서 변동할 수 있다. 나아가, 전류(I1)의 세기가 0으로부터 목표 값을 향해 증가하는 제 1 시간 구간(예컨대, TV1) 동안 및 전류(I1)의 증가된 세기가 0을 향해 감소하는 제 2 시간 구간(예컨대, TV2) 동안, 전류(I1)의 세기의 증가 및 감소가 번갈아 반복될 수 있다.
예로서, 제 1 시간 구간에서, 전류(I1)의 세기의 제 1 증가(예컨대, IV1) 및 제 1 감소(예컨대, DV1)가 번갈아 반복될 수 있다. 여기서, 제 1 증가를 위한 제 1 시간 길이 대 제 1 감소를 위한 제 2 시간 길이의 듀티 비(Duty Ratio)는 전류(I1)의 피크 세기에 영향을 줄 수 있다. 다시 말해, 제 1 증가가 얼마나 오랫동안 지속되는지 및 제 2 증가가 얼마나 오랫동안 지속되는지는 전류(I1)의 피크 세기에 영향을 줄 수 있다.
예로서, 듀티 비가 클수록(즉, 제 1 시간 길이가 길고 제 2 시간 길이가 짧을수록), 전류(I1)의 세기가 좀 더 오랜 시간 동안 증가할 수 있고, 따라서 전류(I1)의 피크 세기가 증가할 수 있다. 반면, 듀티 비가 작을수록(즉, 제 1 시간 길이가 짧고 제 2 시간 길이가 길수록), 전류(I1)의 세기가 상대적으로 짧은 시간 동안만 증가할 수 있고, 따라서 전류(I1)의 피크 세기가 감소할 수 있다.
따라서, 몇몇 실시 예에서, 송신 회로(1700)는 전류(I1)의 피크 세기를 조절하기 위해 듀티 비를 조절할 수 있다. 송신 회로(1700)는 듀티 비를 조절하기 위해 제 1 시간 길이 및 제 2 시간 길이를 조절할 수 있다.
나아가, 송신 회로(1700)는 전류(I1)의 레벨을 기준 값들(IR5, IR6) 각각과 비교할 수 있다. 기준 값(IR5)은 양의 레벨과 관련될 수 있고, 기준 값(IR6)은 음의 레벨과 관련될 수 있다. 예로서, 송신 회로(1700)는 전류(I1)의 레벨이 기준 값(IR5)보다 큰지 여부를 검출할 수 있고, 전류(I1)의 레벨이 기준 값(IR6)보다 작은지 여부를 검출할 수 있다.
예로서, 제 1 시간 구간에서 전류(I1)의 세기의 최대값이 기준 값(IR5)보다 큰 경우, 송신 회로(1700)는, 이어지는 제 1 시간 구간에서 듀티 비가 감소하도록(즉, 전류(I1)의 피크 세기가 감소하도록), 제 1 시간 길이 및 제 2 시간 길이를 조절할 수 있다(예컨대, 제 1 시간 길이를 감소시키고 제 2 시간 길이를 증가시킬 수 있다). 예로서, 도 13을 참조하면, 송신 회로(1700)는, 시점 "t21"에서 전류(I1)의 세기의 최대값이 기준 값(IR5)보다 큼을 검출함에 응답하여, 듀티 비를 (예컨대, "9:1"로부터 "8:2"로) 감소시킬 수 있다. 따라서, 이어지는 제 1 시간 구간에서, 제 1 시간 길이가 감소하고 제 2 시간 길이가 증가할 수 있고, 시점 "t22"에서 전류(I1)의 세기의 최대값이 기준 값(IR5) 이하로 감소할 수 있다.
반면, 제 1 시간 구간에서 전류(I1)의 세기의 최대값이 기준 값(IR5)보다 작은 경우, 송신 회로(1700)는, 이어지는 제 1 시간 구간에서 듀티 비가 증가하도록(즉, 전류(I1)의 피크 세기가 증가하도록), 제 1 시간 길이 및 제 2 시간 길이를 조절할 수 있다(예컨대, 제 1 시간 길이를 증가시키고 제 2 시간 길이를 감소시킬 수 있다). 예로서, 도 14를 참조하면, 송신 회로(1700)는, 시점 "t22"에서 전류(I1)의 세기의 최대값이 기준 값(IR5)보다 작음을 검출함에 응답하여, 듀티 비를 (예컨대, "8:2"로부터 "9:1"로) 증가시킬 수 있다. 따라서, 이어지는 제 1 시간 구간에서, 제 1 시간 길이가 증가하고 제 2 시간 길이가 감소할 수 있고, 시점 "t23"에서 전류(I1)의 세기의 최대값이 기준 값(IR5) 이상으로 증가할 수 있다.
예로서, 기준 값(IR5)은 목표 값(예컨대, "I1T") 이하로 선택될 수 있다. 이러한 예에서, 전류(I1)의 세기가 목표 값을 초과하지 않을 수 있다. 나아가, 전류(I1)의 세기가 지나치게 작아지는 것이 방지될 수 있다. 기준 값(IR5)은 전력 소모 및 안정적인 통신을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다.
도 13 및 도 14를 참조하여 설명된 듀티 비는 더 나은 이해를 가능하게 하기 위해 제공되고, 본 발명을 한정하도록 의도되지는 않는다. 듀티 비는 전류(I1)의 세기가 목표 값을 초과하지 않도록 다양하게 변경 또는 수정될 수 있다. 몇몇 경우, 전류(I1)의 세기의 최대값과 기준 값(IR5)에 의존하여, 듀티 비가 연속으로 증가하거나 감소할 수 있다. 몇몇 경우, 전류(I1)의 세기의 최대값이 기준 값(IR5)과 동일한 경우, 듀티 비가 일정하게 유지될 수 있다.
유사하게, 도 13을 참조하면, 제 1 시간 구간에서 전류(I1)의 레벨의 최소값이 기준 값(IR6)보다 작은 경우, 송신 회로(1700)는, 이어지는 제 1 시간 구간에서 듀티 비가 증가하도록(즉, 전류(I1)의 피크 세기가 감소하도록), 제 1 시간 길이 및 제 2 시간 길이를 조절할 수 있다(예컨대, 제 1 시간 길이를 증가시키고 제 2 시간 길이를 감소시킬 수 있다). 반면, 도 14를 참조하면, 제 1 시간 구간에서 전류(I1)의 레벨의 최소값이 기준 값(IR6)보다 큰 경우, 송신 회로(1700)는, 이어지는 제 1 시간 구간에서 듀티 비가 감소하도록(즉, 전류(I1)의 피크 세기가 증가하도록), 제 1 시간 길이 및 제 2 시간 길이를 조절할 수 있다(예컨대, 제 1 시간 길이를 감소시키고 제 2 시간 길이를 증가시킬 수 있다).
도 15는 도 13 및 도 14의 예시적인 동작들과 관련되는 도 3의 송신 회로(1700)의 예시적인 구성을 보여주는 블록도이다. 더 나은 이해를 가능하게 하기 위해, 도 13 및 도 14가 도 15와 함께 참조될 것이다.
몇몇 실시 예에서, 도 3의 송신 회로(1700)는 도 15의 송신 회로(1700b)를 포함할 수 있다. 송신 회로(1700b)는 드라이버(1710), 스위치들(S1, S2, S3, S4), 전류 센서(1730b), 비교기들(1751b, 1752b), 및 구동 컨트롤러(1770b)를 포함할 수 있다. 간결성을 위해, 도 3 내지 도 9를 참조하여 설명된 구성 요소들에 관한 중복되는 설명들은 이하 생략될 것이다.
전류 센서(1730b)는 유도성 소자(1705)로 제공되는 전류(I1)의 레벨을 감지하기 위해 노드(N1)에 연결될 수 있다. 전류 센서(1730b)에 의해 감지된 레벨은 비교기들(1751b, 1752b)로 제공될 수 있다.
비교기(1751b)는 감지된 레벨과 기준 값(IR5)을 비교할 수 있다. 도 13 및 도 14를 함께 참조하면, 비교기(1751b)는 비교 결과에 대응하는 논리 값을 출력할 수 있다. 따라서, 비교기(1751b)의 출력은 감지된 레벨이 기준 값(IR5)보다 큰지 여부를 나타낼 수 있다. 예로서, 비교기(1751b)는 감지된 레벨이 기준 값(IR5)보다 큰 경우에 제 2 논리 값(예컨대, 논리 "1")을 출력할 수 있고, 그렇지 않으면 제 1 논리 값(예컨대, 논리 "0")을 출력할 수 있다.
구동 컨트롤러(1770b)는 비교기(1751b)의 출력에 기초하여 제어 신호(CTL)를 생성할 수 있다. 다시 말해, 구동 컨트롤러(1770b)는 전류 센서(1730b)에 의해 감지된 레벨에 기초하여 제어 신호(CTL)를 생성할 수 있다. 드라이버(1710)는 데이터(DAT) 및 제어 신호(CTL)에 기초하여 구동 신호들(D1, D2, D3, D4)을 생성할 수 있다.
예로서, 전류(I1)의 세기의 최대값이 기준 값(IR5)보다 큼을 나타내는 비교기(1751b)의 비교 결과에 기초하여, 구동 컨트롤러(1770b)는 이어지는 제 1 시간 구간에서 듀티 비가 감소하도록 제어 신호(CTL)를 생성할 수 있다. 따라서, 이어지는 제 1 시간 구간에서, 제 1 증가를 위한 제 1 시간 길이가 감소하고 제 1 감소를 위한 제 2 시간 길이가 증가할 수 있고, 이로써 전류(I1)의 피크 세기가 감소할 수 있다.
반면, 전류(I1)의 세기의 최대값이 기준 값(IR5)보다 작음을 나타내는 비교기(1751b)의 비교 결과에 기초하여, 구동 컨트롤러(1770b)는 이어지는 제 1 시간 구간에서 듀티 비가 증가하도록 제어 신호(CTL)를 생성할 수 있다. 따라서, 이어지는 제 1 시간 구간에서, 제 1 시간 길이가 증가하고 제 2 시간 길이가 감소할 수 있고, 이로써 전류(I1)의 피크 세기가 증가할 수 있다.
예로서, 제어 신호(CTL)는 듀티 비를 제어하기 위해 참조되는 비트 값을 포함할 수 있다. 도 13 및 도 14를 함께 참조하면, 이 비트 값은 이어지는 제 1 시간 구간의 듀티 비를 감소시키기 위한 제 1 논리 값, 또는 이어지는 제 1 시간 구간의 듀티 비를 증가시키기 위한 제 2 논리 값을 가질 수 있다. 몇몇 실시 예에서, 구동 컨트롤러(1770b)는 제어 신호(CTL)의 비트 값을 저장하기 위해 레지스터 또는 다른 유형의 메모리를 포함할 수 있다.
이 비트 값에 기초하여, 도 7의 구동 신호들(D1, D2, D3, D4)을 생성하기 위한 제 1 시간 길이 및 도 9(또는 도 8)의 구동 신호들(D1, D2, D3, D4)을 생성하기 위한 제 2 시간 길이가 조절 또는 변경될 수 있다. 이러한 방식으로, 제 1 시간 길이 대 제 2 시간 길이의 듀티 비가 조절될 수 있고, 따라서 전류(I1)의 피크 세기가 조절될 수 있다.
유사하게, 비교기(1752b)의 출력은 감지된 레벨이 기준 값(IR6)보다 작은지 여부를 나타낼 수 있다. 구동 컨트롤러(1770b)는 비교기(1752b)의 비교 결과에 기초하여 제어 신호(CTL)를 생성할 수 있다. 전류(I1)의 레벨의 최소값이 기준 값(IR6)보다 작은지 여부에 의존하여, 구동 컨트롤러(1770b)는 듀티 비가 증가 또는 감소하도록 제어 신호(CTL)를 생성할 수 있다. 드라이버(1710)는 제어 신호(CTL)에 기초하여 제 1 시간 길이 및 제 2 시간 길이가 변경되도록 구동 신호들(D1, D2, D3, D4)을 생성할 수 있다.
도 16은 도 3의 송신 회로(1700)에서 조절되는 전류(I1)의 피크 세기를 설명하기 위한 표이다. 이하, 도 16을 참조하여 몇몇 예시적인 전압 값, 저항 값, 및 전류 값이 설명되지만, 이 값들은 더 나은 이해를 가능하게 하기 위해 제공되고 본 발명을 한정하도록 의도되지 않는다. 각 값은 송신 회로(1700)의 구현에 의존하여 다양하게 변경 또는 수정될 수 있다.
예로서, 유도성 소자(1705)의 저항 성분(R)의 저항 값은 1.80Ω일 수 있다. 공급 전압(VDD)의 전압 값의 최대값이 4.40V인 경우, 전류(I1)의 최대 세기 "I1M"은 2.44A일 수 있다. 그러나, 공급 전압(VDD)의 전압 값이 크고 전류(I1)의 세기가 큰 경우, 많은 양의 전력이 소모될 수 있다.
따라서, 예로서, 전류(I1)의 세기의 목표 값 "I1T"가 2.00A로 선택될 수 있다. 도 6 내지 도 15를 참조하여 설명된 실시 예들에 따라, 전류(I1)의 피크 세기가 목표 값 "I1T" 이하로 조절될 수 있다. 본 개시의 실시 예들에 따르면, 공급 전압(VDD)이 높은 경우에 전류(I1)에 기인하는 전력 소모가 감소할 수 있다.
위에서 설명된 것처럼, 목표 값 "I1T"는 전력 소모 및 안정적인 통신을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다. 예로서, 목표 값 "I1T"는 공급 전압(VDD)의 최대 전압 값(예컨대, 4.40V)을 유도성 소자(1705)의 저항 성분(R)의 저항 값(예컨대, 1.80Ω)으로 나눔으로써 얻어지는 값(예컨대, 2.44A의 최대 세기 "I1M")보다 작을 수 있다.
배터리가 방전됨에 따라 배터리 전압이 감소하는 경우, 공급 전압(VDD)의 전압 값 역시 감소할 수 있다. 예로서, 공급 전압(VDD)이 4.00V 또는 3.60V로 감소하는 경우, 전류(I1)의 최대 세기 "I1M"은 2.22A 또는 2.00A일 수 있다. 최대 세기 "I1M"이 목표 값 "I1T" 이상인 경우, 전류(I1)의 세기는 2.00A의 목표 값 "I1T"으로 조절(예컨대, 제한)될 수 있다. 따라서, 전류(I1)에 기인하는 전력 소모가 증가하는 것이 방지될 수 있다.
한편, 배터리 전압이 더욱 감소하는 경우, 공급 전압(VDD)이 3.20V 또는 2.80V로 감소할 수 있다. 이 경우, 전류(I1)의 최대 세기 "I1M"은 1.78A 또는 1.56A일 수 있다. 최대 세기 "I1M"이 목표 값 "I1T" 이하인 경우, 전류(I1)의 세기는 공급 전압(VDD)의 전압 값을 유도성 소자(1705)의 저항 성분(R)의 저항 값으로 나눔으로써 얻어지는 값에 대응할 수 있다. 즉, 전류(I1)는 세기를 조절(예컨대, 제한)하지 않고 생성될 수 있다. 예로서, 전류(I1)는 세기의 증가 및 감소의 교번 반복(Alternate Repitition) 없이 생성될 수 있다.
도 17은 도 3의 송신 회로(1700)의 예시적인 구성을 보여주는 블록도이다.
몇몇 실시 예에서, 도 3의 송신 회로(1700)는 도 17의 송신 회로(1700c)를 포함할 수 있다. 송신 회로(1700c)는 드라이버(1710), 스위치들(S1, S2, S3, S4), 전류 센서(1730c), 및 구동 컨트롤러(1770c)를 포함할 수 있다. 간결성을 위해, 도 3 내지 도 9를 참조하여 설명된 구성 요소들에 관한 중복되는 설명들은 이하 생략될 것이다.
전류 센서(1730c)는 유도성 소자(1705)로 제공되는 전류(I1)의 레벨을 감지하기 위해 노드(N1)에 연결될 수 있다. 전류 센서(1730c)에 의해 감지된 레벨은 구동 컨트롤러(1770c)로 제공될 수 있다.
구동 컨트롤러(1770c)는 대응 정보(TAB1)를 관리할 수 있다. 대응 정보(TAB1)는 전류(I1)의 레벨들과 듀티 비의 값들 사이의 대응 관계와 관련될 수 있다. 구동 컨트롤러(1770c)는 대응 정보(TAB1)를 관리하기 위해 룩-업 테이블 또는 다른 유형의 메모리를 포함할 수 있다.
구동 컨트롤러(1770c)는 대응 정보(TAB1)를 참조하여, 전류 센서(1730c)에 의해 감지된 레벨에 대응하는 듀티 비를 획득할 수 있다. 구동 컨트롤러(1770c)는 획득된 듀티 비에 기초하여 제어 신호(CTL)를 생성할 수 있다. 드라이버(1710)는 데이터(DAT) 및 제어 신호(CTL)에 기초하여 구동 신호들(D1, D2, D3, D4)을 생성할 수 있다.
구동 컨트롤러(1770b) 및 구동 컨트롤러(1770c)는 제 1 시간 구간의 제 1 증가를 위한 제 1 시간 길이 대 제 1 시간 구간의 제 1 감소를 위한 제 2 시간 길이의 듀티 비를 제어할 수 있다. 도 13 내지 도 15를 참조하여 설명된 실시 예에서, 구동 컨트롤러(1770b)는 듀티 비가 단계적으로 또는 점진적으로 조절되도록 제어 신호(CTL)를 생성할 수 있다. 한편, 도 17의 실시 예에서, 구동 컨트롤러(1770c)는 듀티 비가 대응 정보(TAB1)로부터 획득된 듀티 비로 변경 및 설정되도록 제어 신호(CTL)를 생성할 수 있다.
예로서, 전류 센서(1730c)에 의해 감지된 전류(I1)의 레벨이 2.22A인 경우, 구동 컨트롤러(1770c)는 듀티 비가 8:2로 변경 및 설정되도록 제어 신호(CTL)를 생성할 수 있다. 드라이버(1710)는 듀티 비가 8:2로 되도록 구동 신호들(D1, D2, D3, D4)을 생성할 수 있다. 한편, 전류(I1)의 레벨이 목표 값 "I1T"인 2.00A 이하인 것으로 감지된 경우, 듀티 비는 10:0으로 변경 및 설정될 수 있다(즉, 전류(I1)는 세기의 증가 및 감소의 교번 반복(Alternate Repitition) 없이 생성될 수 있다).
도 18 내지 도 20은 도 3의 송신 회로(1700)의 예시적인 구성들을 보여주는 블록도들이다.
몇몇 실시 예에서, 도 3의 송신 회로(1700)는 도 18의 송신 회로(1700d), 도 19의 송신 회로(1700e), 또는 도 20의 송신 회로(1700f)를 포함할 수 있다. 간결성을 위해, 도 3 내지 도 9를 참조하여 설명된 구성 요소들에 관한 중복되는 설명들은 이하 생략될 것이다.
도 18 내지 도 20을 참조하면, 송신 회로들(1700d, 1700e, 1700f)은 각각 전압 미터기들(1730d, 1730e, 1730f)을 포함할 수 있다. 전압 미터기들(1730d, 1730e, 1730f) 각각은 스위치들(S1, S2, S3, S4)에 의해 수신되는 공급 전압(VDD)의 레벨을 측정할 수 있다. 이를 위해, 전압 미터기들(1730d, 1730e, 1730f) 각각은 공급 전압(VDD)이 인가되는 노드(N2)에 연결될 수 있다.
도 18을 참조하면, 송신 회로(1700d)는 드라이버(1710), 스위치들(S1, S2, S3, S4), 전압 미터기(1730d), 비교기들(1751d, 1752d, 1753d, 1754d), 및 구동 컨트롤러(1770d)를 포함할 수 있다. 비교기(1751d)는 전압 미터기(1730d)에 의해 측정된 레벨과 기준 값(VR1)을 비교할 수 있고, 비교기(1752d)는 기준 값(VR2)과 측정된 레벨을 비교할 수 있다. 비교기(1753d)는 측정된 레벨과 기준 값(VR3)을 비교할 수 있고, 비교기(1754d)는 기준 값(VR4)과 측정된 레벨을 비교할 수 있다. 구 동 컨트롤러(1770d)는 비교기(1751d)의 출력에 기초하여 비교기(1752d)로 활성화 신호(EN3)를 제공할 수 있고, 비교기(1754d)의 출력에 기초하여 비교기(1753d)로 활성화 신호(EN4)를 제공할 수 있다. 구동 컨트롤러(1770d)는 비교기들(1751d, 1752d, 1753d, 1754d)의 출력들(즉, 전압 미터기(1730d)에 의해 측정된 레벨)에 기초하여 드라이버(1710)로 제어 신호(CTL)를 제공할 수 있다.
도 19를 참조하면, 송신 회로(1700e)는 드라이버(1710), 스위치들(S1, S2, S3, S4), 전압 미터기(1730e), 비교기들(1751e, 1752e), 및 구동 컨트롤러(1770e)를 포함할 수 있다. 비교기(1751e)는 전압 미터기(1730e)에 의해 측정된 레벨과 기준 값(VR5)을 비교할 수 있고, 비교기(1752e)는 기준 값(VR6)과 측정된 레벨을 비교할 수 있다. 구동 컨트롤러(1770e)는 비교기들(1751e, 1752e)의 출력들(즉, 전압 미터기(1730e)에 의해 측정된 레벨)에 기초하여 드라이버(1710)로 제어 신호(CTL)를 제공할 수 있다.
도 20을 참조하면, 송신 회로(1700f)는 드라이버(1710), 스위치들(S1, S2, S3, S4), 전압 미터기(1730f), 및 구동 컨트롤러(1770f)를 포함할 수 있다. 구동 컨트롤러(1770f)는 전압의 레벨들과 듀티 비의 값들 사이의 대응 관계와 관련되는 대응 정보(TAB2)를 관리할 수 있다. 구동 컨트롤러(1770f)는 전압 미터기(1730f)의 출력 및 대응 정보(TAB2)에 기초하여 드라이버(1710)로 제어 신호(CTL)를 제공할 수 있다.
도 18의 실시 예는 도 10 내지 도 12를 참조하여 설명된 실시 예와 관련될 수 있다. 도 19의 실시 예는 도 13 내지 도 15를 참조하여 설명된 실시 예와 관련될 수 있다. 도 20의 실시 예는 도 17을 참조하여 설명된 실시 예와 관련될 수 있다.
도 18 내지 도 20의 실시 예들은 전류(I1)의 레벨 대신 공급 전압(VDD)의 레벨에 기초하여 전류(I1)의 세기의 증가 및 감소를 제어함으로써 구현될 수 있다. 도 16을 참조하면, 전류(I1)의 세기가 공급 전압(VDD)의 레벨과 관련됨을 알 수 있다. 따라서, 도 10 내지 도 17의 실시 예들을 변형하여 도 18 내지 도 20의 실시 예들이 구현될 수 있음이 잘 이해될 것이다.
위 설명들은 본 발명을 구현하기 위한 예시적인 구성들 및 동작들을 제공하도록 의도된다. 본 발명의 기술 사상은 위에서 설명된 실시 예들뿐만 아니라, 위 실시 예들을 단순하게 변경하거나 수정하여 얻어질 수 있는 구현들도 포함할 것이다. 또한, 본 발명의 기술 사상은 위에서 설명된 실시 예들을 앞으로 용이하게 변경하거나 수정하여 달성될 수 있는 구현들도 포함할 것이다.
1000 : 전자 장치

Claims (10)

  1. 공급 전압에 기초하여 전류를 출력하도록 구성되는 송신 회로; 및
    무선 통신이 수행되도록, 상기 전류에 기초하여 출력 신호를 생성하도록 구성되는 유도성 소자를 포함하되,
    상기 송신 회로는:
    제 1 시간 구간에서, 상기 전류의 세기의 제 1 증가 및 제 1 감소가 번갈아 반복되는 동안, 상기 전류의 상기 세기를 0으로부터 목표 값을 향해 증가시키고;
    제 2 시간 구간에서, 상기 전류의 상기 세기의 제 2 증가 및 제 2 감소가 번갈아 반복되는 동안, 상기 제 1 시간 구간에서 증가한 상기 전류의 상기 세기를 0을 향해 감소시키도록 더 구성되고,
    상기 제 1 증가를 위한 제 1 시간 길이 대 상기 제 1 감소를 위한 제 2 시간 길이의 듀티 비를 조절하는 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 증가 동안 상기 전류의 상기 세기가 증가하는 양은 상기 제 1 감소 동안 상기 전류의 상기 세기가 감소하는 양보다 많고,
    상기 제 2 증가 동안 상기 전류의 상기 세기가 증가하는 양은 상기 제 2 감소 동안 상기 전류의 상기 세기가 감소하는 양보다 적은 전자 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 시간 구간은 상기 제 1 시간 구간의 바로 뒤에 이어지고,
    상기 제 1 시간 구간 및 상기 제 2 시간 구간이 번갈아 반복되는 전자 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 시간 구간은 제 3 시간 구간 및 제 4 시간 구간을 포함하고,
    상기 송신 회로는:
    상기 전류의 상기 세기가 상기 제 1 시간 구간에서 상기 목표 값 이하인 제 1 기준 값 이상으로 증가함에 응답하여, 상기 제 3 시간 구간에서 상기 전류의 상기 세기를 감소시키고;
    상기 전류의 상기 세기가 상기 제 3 시간 구간에서 상기 제 1 기준 값보다 작은 제 2 기준 값 이하로 감소함에 응답하여, 상기 제 4 시간 구간에서 상기 전류의 상기 세기를 증가시키도록 더 구성되는 전자 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전류의 상기 세기가 상기 제 1 시간 구간에서 처음으로 상기 제 1 기준 값 이상으로 증가한 시점과 상기 제 2 시간 구간이 시작되는 시점 사이에서, 상기 제 3 시간 구간 및 상기 제 4 시간 구간이 번갈아 반복되는 전자 장치.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 시간 구간에서 상기 전류의 상기 세기의 최대값이 제 3 기준 값보다 큰 경우, 상기 송신 회로는, 이어지는 제 1 시간 구간에서 상기 듀티 비가 감소하도록, 상기 제 1 시간 길이 및 상기 제 2 시간 길이를 변경하도록 더 구성되고,
    상기 제 1 시간 구간에서 상기 전류의 상기 세기의 상기 최대값이 상기 제 3 기준 값보다 작은 경우, 상기 송신 회로는, 상기 이어지는 제 1 시간 구간에서 상기 듀티 비가 증가하도록, 상기 제 1 시간 길이 및 상기 제 2 시간 길이를 변경하도록 더 구성되는 전자 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 목표 값은 상기 공급 전압의 최대 전압 값을 상기 유도성 소자의 저항 성분의 저항 값으로 나눔으로써 얻어지는 값보다 작고,
    상기 송신 회로는 상기 전류의 상기 세기가 상기 목표 값을 초과하지 않도록 상기 전류의 상기 세기를 조절하도록 더 구성되고,
    상기 공급 전압의 전압 값을 상기 유도성 소자의 상기 저항 성분의 상기 저항 값으로 나눔으로써 얻어지는 전류 값이 상기 목표 값보다 큰 경우, 상기 전류의 상기 세기는 상기 목표 값으로 제한되고,
    상기 전류 값이 상기 목표 값 이하인 경우, 상기 전류의 상기 세기는 상기 전류 값에 대응하는 전자 장치.
  9. 데이터 및 제어 신호에 기초하여 구동 신호들을 생성하도록 구성되는 드라이버, 및 상기 구동 신호들에 각각 응답하여 상기 데이터의 값들에 대응하여 변동하는 레벨을 갖는 전류를 출력하기 위한 경로들을 제공하도록 구성되는 스위치들을 포함하는 송신 회로; 및
    상기 데이터와 관련하여 외부 장치와의 무선 통신이 수행되도록, 상기 스위치들을 통해 출력되는 상기 전류에 기초하여 출력 신호를 생성하도록 구성되는 유도성 소자를 포함하되,
    상기 드라이버는, 상기 전류의 세기가 0으로부터 목표 값을 향해 증가하는 제 1 시간 구간에서 상기 전류의 상기 세기의 제 1 증가 및 제 1 감소가 번갈아 반복되고, 상기 제 1 시간 구간에서 증가한 상기 전류의 상기 세기가 0을 향해 감소하는 제 2 시간 구간에서 상기 전류의 상기 세기의 제 2 증가 및 제 2 감소가 번갈아 반복되도록, 상기 구동 신호들을 생성하도록 더 구성되고,
    상기 송신 회로는 상기 제 1 증가를 위한 제 1 시간 길이 대 상기 제 1 감소를 위한 제 2 시간 길이의 듀티 비를 조절하는 전자 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 전류의 상기 레벨의 변동은 제 1 목표 레벨로부터 제 2 목표 레벨로의 제 1 천이 및 상기 제 2 목표 레벨로부터 상기 제 1 목표 레벨로의 제 2 천이를 포함하고,
    상기 데이터의 값이 제 1 논리 값에 대응하는 경우, 상기 제 1 천이 이후의 기준 시간 구간 동안 상기 제 2 천이가 발생하지 않고,
    상기 데이터의 값이 제 2 논리 값에 대응하는 경우, 상기 제 1 천이 이후의 상기 기준 시간 구간 내에 상기 제 2 천이가 발생하는 전자 장치.
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