JP5632390B2 - Ｃｏｇアプリケーションのためのインターフェースシステム - Google Patents

Description

本発明は、ＣＯＧ(Chip on Glass)方式の映像表示装置で伝送ライン対を通じて半導体チップの間に差動電流の形態でデータを送る電流駆動方式の送信機と受信機及びこれを適用したＣＯＧアプリケーションのためのインターフェースシステムに関するものであり、より詳細には、送ろうとするデータを示す差動電流を生成するための正データ電流と負データ電流を独立的に生成して送ることができる独立電流信号を利用した電流駆動方式の送信機と受信機、及びこのような送信機と受信機を利用して伝送信号の歪曲を減らすことができるようにしたＣＯＧアプリケーションのためのインターフェースシステムに関するものである。

従来の伝送ラインを通じた半導体チップの間のデータ伝送は、送信機で差動電圧の形態で差動伝送ライン対を通じてデータを送れば、受信機で電圧形態のデータを感知した後表示しようとするデータに変換して利用する形態でなされた。

しかし、電圧差を利用するデータ伝送方法は、半導体チップ間の伝送ライン長さに影響を受けやすかった。特に、半導体チップ間の距離が遠くなる近来の技術上の傾向による時、伝送ラインが大きいインピーダンスを有するようになって、電圧差を利用するデータ伝送方法は好適ではないので、近来には電流を利用したデータ伝送方法が提案された。

すなわち、差動電圧を利用する従来のｍＬＶＤＳ(mini Low Voltage Differential Signaling)方式は、データとクロック信号が印刷回路基板を通じてマルチドロップ(multi-drop)の形態でドライバーＩＣに伝達する方式として、この場合、印刷回路基板の終端部に設置される終端抵抗が電圧の形態でデータとクロック信号を受け入れるようになる。しかし、近来のスリム化によるＣＯＧアプリケーションの場合タイミングコントローラーとドライバーＩＣの間はポイントツーポイント(Point to Point)方式で構成されて、パネルの硝子上に直接伝送ラインが具現されるためにタイミングコントローラーとドライバーＩＣの間には非常に大きいインピーダンス成分が存在するようになって、波形の歪曲がひどくなる問題点があるので、近来には電流を利用したデータ伝送方法であるＬＣＤＳ(Low Current Differential Signaling)方法が利用されている。

このように電流を利用してデータを送る電流駆動方式は、送信機で伝送ラインを通じて電流形態のデータを伝達して、受信機でこの電流によってデータを復元して使用する形態でなされて、一つの伝送ラインに一つのデータビットが伝送される単一電流駆動方式と、二つの伝送ラインにお互いに異なる大きさを有する電流を送って、その差を通じてデータを送る差動電流駆動方式に区分される。

すなわち、前記差動電流駆動方式は、送信機でお互いに異なる大きさを有する電流を利用してビットデータを作って、これを二つの伝送ラインを通じて送るようになって、受信機では二つの伝送ラインの電流差を利用してデータを復元するようになる。これは単一電流駆動方式に比べて雑音に対する伝送信号の歪曲は小さいが、二つの伝送ラインの物理的位置と伝送ラインに寄生するＲ、Ｌ、Ｃによって伝送ライン間の干渉が発生するようになる。それによって伝送信号は歪曲されて、伝送ラインの時定数が大きくなるようになって信号の遷移時間が増加して、伝送速度が低下される問題点があった。

それによって、近来には特許文献１に開示されたところのように、伝送ライン対のうちトゥルーライン(ＴＸ＋)に基底論理状態を表示する基底電流(Ｉｃｃ１)を供給するための第１基底電流源と、前記伝送ライン対のうちバーライン(ＴＸ−)に基底論理状態を表示する基底電流(Ｉｃｃ２)を供給するための第２基底電流源、前記伝送ライン対のうちで一つに遷移論理状態を表示する遷移電流(Ｉｄｃ)を生成するための遷移電流源、前記伝送ライン対の電位を均等化させるための均等化スイッチ、送ろうとするデータの論理値によって前記遷移電流を前記トゥルーラインまたはバーラインに供給するための遷移スイッチ、及び送ろうとするデータに対応して前記均等化スイッチと遷移スイッチの切り替えを制御する送信制御部を含んで送信機を具現することが提案された。

このような送信機は、一つの遷移電流源がデータ信号によって２個の基底電流源である第１基底電流源と第２基底電流源のうちで一つに連結されて、二つの伝送ライン対の電流レベル差を作るようになる。しかし、この場合第１及び第２基底電流源が設計及び工程上の原因や、テスト環境などの原因でお互いに異なる電流の値を作ることができるようになるが、それによってデータ信号によって伝送ライン対に印加される電流はその大きさが変わるようになる。

すなわち、図１に示されたところのように、第１基底電流源によって供給される第１基底電流(Ｉｃｃ１)はＩｒｅｆ＋αであり、第２基底電流源によって供給される第２基底電流(Ｉｃｃ２)はＩｒｅｆ-αであり、遷移電流源によって供給される遷移電流はＩであるとする時、伝送ライン対のうちでトゥルーライン(ＴＸ＋)に流れる電流は、遷移電流と第１基底電流の和であるＩ＋Ｉｒｅｆ＋αであり、それと同時にバーライン(ＴＸ−)に流れる電流はＩｒｅｆ-αになる。しかし、データが遷移されれば伝送ライン対のうちでトゥルーライン(ＴＸ＋)に流れる電流はＩｒｅｆ＋αであり、それと同時にバーライン(ＴＸ−)に流れる電流は遷移電流と第２基底電流の和であるＩ＋Ｉｒｅｆ-αになるので、データ値によって遷移する度に電流値が不安定になる問題点があった。

また、伝送ライン対のうちでトゥルーライン(ＴＸ＋)に流れるデータ信号電流(Ｉｒｘ＋)をミラーリングして、トゥルーラインミラーリング電流(Ｉｒｘ＋)を生成するためのトゥルーライン電流ミラーと、バーライン(ＴＸ−)に流れるデータ信号電流(Ｉｒｘ−)をミラーリングして、バーラインミラーリング電流(Ｉｒｘ−)を生成するためのバーライン電流ミラーと、前記トゥルーラインミラーリング電流に対応するレベルを有するトゥルーライン受信電圧を生成するためのトゥルーラインＩＶコンバータと、前記バーラインミラーリング電流に対応するレベルを有するバーライン受信電圧を生成するためのバーラインＩＶコンバータ、及び前記トゥルーライン受信電圧とバーライン受信電圧のレベル差を増幅するための差動増幅部を含む受信機が提案された。

しかし、このような受信機は、トゥルーラインとバーラインに対してそれぞれのＩＶコンバータが具備されているので、トゥルーラインとバーラインの誤差がそれぞれ電圧に変換されて差動増幅部に入力されるので、伝送信号の歪曲が増加するようになる問題点があった。また、受信機で要求される２個のコンバータは受信機の大きさを増加させて、レイアウトでの面積を増加させる要因になる問題点があった。

韓国特許第１０−０５８８７５２号公報

本発明が解決しようとする技術的課題は、伝送するデータの論理状態を示す差動電流を外部電流なしに正データ電流と負データ電流の差によって独立的に生成して送ることで、電流源の設計及び工程上の原因に影響されないで伝送ライン対に印加される電流の大きさを一定なように維持することができる独立電流信号を利用した電流駆動方式の送信機と、伝送ラインを通じて受信した電流のレベル差を単一ＩＶコンバータで同時に電圧レベルに変換してトゥルーラインとバーラインの誤差を減少させることができる独立電流信号を利用した電流駆動方式の受信機、及びこのような送信機と受信機を利用して伝送信号の歪曲を減らすことができるようにしたＣＯＧアプリケーションのためのインターフェースシステムを提供することにある。

前記技術的課題を達成するためのＣＯＧアプリケーションのためのインターフェースシステムは、差動電流をなす正データ電流を独立的に生成して供給する第１データ電流源と、負データ電流を独立的に生成して供給する第２データ電流源と、送ろうとするデータの論理状態によって前記正データ電流をトゥルーラインとバーラインとの間にスイッチングしながら供給する第１選択スイッチと、前記負データ電流を前記バーラインとトゥルーラインとの間にスイッチングしながら供給する第２選択スイッチと、前記トゥルーラインとバーライン相互間に連結されて、スイッチングして伝送ラインの電位を均等にさせる均等化スイッチと、スイッチング動作を制御するスイッチングコントローラーを含む送信機と、前記第１及び第２選択スイッチがスイッチングしながら正データ電流と負データ電流を供給するトゥルーラインとバーラインでなされた伝送ライン対と、及び前記トゥルーラインに受信したトゥルーライン受信電流と前記バーラインで受信したバーライン受信電流のレベル差を同時に電圧レベルに変換してデータを復元する受信機を含むことを特徴とする。

また、本発明によるＣＯＧアプリケーションのためのインターフェースシステムの受信機は、トゥルーラインに流れる電流を受信してトゥルーライン受信電流を生成するトゥルーライン電流ミラーと、前記バーラインに流れる電流を受信してバーライン受信電流を生成するバーライン電流ミラーと、前記トゥルーライン受信電流が供給されるノードに一端が連結された第１抵抗、前記バーライン受信電流が供給されるノードに一端が連結された第２抵抗、前記第１抵抗と第２抵抗との他端に共通で連結された電流源、及び前記電流源によってトゥルーライン受信電流とバーライン受信電流が流出入されながら受信電圧のレベルを生成する電源電圧が具備された単一ＩＶコンバータと、及び前記受信電圧のレベルの差の入力を受けて増幅する差動増幅部を含んで構成されることを特徴とする。

また、本発明によるＣＯＧアプリケーションのためのインターフェースシステムの受信機は、トゥルーラインに一端が連結されてトゥルーライン受信電流が入力される第１抵抗と、前記バーラインに一端が連結されて、バーライン受信電流が入力される第２抵抗と、一端子が前記第１抵抗と第２抵抗の他端に共通で連結されて、他の一端子が接地電源に連結された電流源が具備された単一ＩＶコンバータと、第１端子が前記電流源に連結されて、第２端子が前記第１抵抗の一端子と共通ノードをなして差動増幅部の非反転端子に連結されて、第３端子が前記第２抵抗の一端子と共通ノードをなして差動増幅部の反転端子で連結される共通電圧生成部と、及び前記単一ＩＶコンバータで変換された電圧レベルの差を非反転端子と反転端子に入力を受けて増幅する差動増幅部と、を含んで構成されることを特徴とする。

本発明は、基準電流によって生成される正データ電流と負データ電流との差によって送ろうとするデータの論理状態を独立的に生成して送ることで伝送ライン対に印加される電流の差を一定なように維持して、伝送ライン対を通じて受信した電流レベル差を単一ＩＶコンバータで同時に電圧レベルに変換することでトゥルーラインとバーラインに伝送される差動電流の誤差を減少させることができる長所がある。

また、本発明は送信機と受信機のレイアウト面積を減らすことができることと同時に、受信機の差動増幅部の入力端に共通電圧を生成して多様な電圧レベルを生成することで既存の低電圧差動信号方式やマルチポイント低電圧差動信号方式の設計情報を容易に適用することができる長所がある。

従来の差動電流駆動方式で伝送ライン対に印加される差動電流レベルの例示図である。 本発明による独立電流信号を利用した電流駆動方式の送信機回路図である。 本発明によって独立電流信号を利用した電流駆動方式で伝送ライン対に印加される差動電流レベルの例示図である。 本発明によって単一ＩＶコンバータが具備された独立電流信号を利用した電流駆動方式の受信機の第１実施例を示す回路図である。 本発明によって単一ＩＶコンバータが具備された独立電流信号を利用した電流駆動方式の受信機の第２実施例を示す回路図である。 本発明による受信機の第１実施例を利用した電流駆動方式のインターフェースシステム構成図である。 本発明による受信機の第２実施例を利用した電流駆動方式のインターフェースシステム構成図である。

以下では本発明の具体的な実施例を、図面を参照して詳しく説明するようにする。

本発明の一実施例による独立電流信号を利用した電流駆動方式の送信機は、図２に示されたところのように、正データ電流を生成する第１データ電流源１００と、負データ電流を生成する第２データ電流源２００と、伝送するデータの遷移可否によって正データ電流と負データ電流が供給される伝送ラインを選択する選択スイッチと、データ伝送後新しいデータの伝送前に伝送ライン対の電位を均等にさせる均等化スイッチ４００、及び送ろうとするデータによって前記選択スイッチと均等化スイッチのスイッチング動作を制御するスイッチングコントローラーを含んで構成される。

前記第１データ電流源１００と第２データ電流源２００は、トゥルーライン(ＴＸ＋)とバーライン(ＴＸ−)でなされた伝送ライン対を通じて受信機に送る差動電流を独立的に生成する電流ミラー(Current Mirror)で構成されて、このように送ろうとするデータの変化による論理状態を独立的に生成するために前記第１データ電流源１００は、一つの論理状態を示す正データ電流を生成して、前記第２データ電流源２００は他の一つの論理状態を示す負データ電流を生成するように構成される。

前記第１データ電流源１００は、基準電流(Ｉｒｅｆ)を供給する第１ＭＯＳトランジスタ(ＭＲ)に連結されて、電流ミラーをなす第２ＭＯＳトランジスタ(ＭＭ)で構成されて、前記第２ＭＯＳトランジスタ(ＭＭ)は一端子が電源電圧(ＶＤＤ)に連結されて、他の一端子が第１選択スイッチ３１０に連結されて、ゲートが前記第１ＭＯＳトランジスタ(ＭＲ)のゲートに連結されて構成される。

このように構成された前記第１データ電流源１００は、前記第１ＭＯＳトランジスタ(ＭＲ)を通じてミラーリング(mirroring)された正データ電流(Ｉ１)を前記第１選択スイッチ３１０のスイッチング動作によってトゥルーライン(ＴＸ＋)やバーライン(ＴＸ−)に選択的に供給するようになる。

前記第２データ電流源２００は、基準電流(Ｉｒｅｆ)を供給する第１ＭＯＳトランジスタ(ＭＲ)に連結されて、電流ミラーをなす第３ＭＯＳトランジスタ(ＭＮ)で構成されて、前記第３ＭＯＳトランジスタ(ＭＮ)は一端子が前記電源電圧(ＶＤＤ)に連結されて、他の一端子が第２選択スイッチ３２０に連結されて、ゲートが前記第１ＭＯＳトランジスタ(ＭＲ)のゲートに連結されて構成される。

このように構成された前記第２データ電流源２００は、前記第１ＭＯＳトランジスタ(ＭＲ)を通じてミラーリング(mirroring)された負データ電流(Ｉ２)を前記第２選択スイッチ３２０のスイッチング動作によってバーライン(ＴＸ−)やトゥルーライン(ＴＸ＋)に選択的に供給するようになる。

この時、前記第１データ電流源(ＭＭ)１００で供給される正データ電流(Ｉ１)と前記第２データ電流源(ＭＮ)２００で供給される負データ電流(Ｉ２)は同一の第１ＭＯＳトランジスタ(ＭＲ)から基準電流(Ｉｒｅｆ)の供給を受けるので、前記基準電流(Ｉｒｅｆ)に一定なように比例する大きさで生成されて第１選択スイッチ３１０と第２選択スイッチ３２０にそれぞれ供給される。すなわち、前記第１データ電流源(ＭＭ)と第２データ電流源(ＭＮ)は、一定な差動電流を供給してデータの論理状態を送るように一定な割合、例えば、１:aまたは１:bなど(ａとｂは、自然数)で構成されることが望ましい。

前記選択スイッチは、前記第１データ電流源(ＭＭ)１００で供給される電流をトゥルーライン(ＴＸ＋)とバーライン(ＴＸ−)の間にスイッチングしながら供給する第１選択スイッチ３１０と、前記第２データ電流源(ＭＮ)２００で供給される電流をバーライン(ＴＸ−)とトゥルーライン(ＴＸ＋)との間にスイッチングしながら供給する第２選択スイッチ３２０と、を含んで構成される。

前記第１選択スイッチ３１０は、一端子が前記第１データ電流源(ＭＭ)に共通で連結されて、ゲートに正データ信号(Ｄ＋)及び負データ信号(Ｄ−)が印加されて、他の一端子がバーライン(ＴＸ−)とトゥルーライン(ＴＸ＋)にそれぞれ連結されて、前記正データ信号(Ｄ＋)と負データ信号(Ｄ−)によってスイッチングして正データ電流(Ｉ１)が供給される伝送ラインを選択する第１及び第２トランスミッションゲート３１１、３１２で構成されることが望ましい。

この時、前記第１トランスミッションゲート３１１は、一端子が前記第１データ電流源(ＭＭ)の他の一端子に連結されて、他の一端子がバーライン(ＴＸ−)に連結されて、ＮＭＯＳトランジスタのゲートに正データ信号(Ｄ＋)が印加されて、ＰＭＯＳトランジスタのゲートに負データ信号(Ｄ−)が印加されるように構成される。

また、前記第２トランスミッションゲート３１２は、一端子が前記第１データ電流源(ＭＭ)の他の一端子に連結されて、他の一端子がトゥルーライン(ＴＸ＋)に連結されて、ＰＭＯＳトランジスタのゲートに正データ信号(Ｄ＋)が印加されて、ＮＭＯＳトランジスタのゲートに負データ信号(Ｄ−)が印加されるように構成される。

それによって、送ろうとするデータが遷移(transition)して、正データ信号(Ｄ＋)が論理ハイ状態であると、前記第１トランスミッションゲート３１１がターンオンされて、第２トランスミッションゲート３１２はターンオフされて前記第１データ電流源(ＭＭ)で供給される正データ電流(Ｉ１)がバーライン(ＴＸ−)に供給されて、前記正データ信号(Ｄ＋)が論理ロー状態であると、前記第１トランスミッションゲート３１１はターンオフされて、第２トランスミッションゲート３１２がターンオンされて前記第１データ電流源(ＭＭ)に供給される正データ電流(Ｉ１)がトゥルーライン(ＴＸ＋)に供給される。

そして、前記第２選択スイッチ３２０は、一端子が前記第２データ電流源(ＭＮ)に共通で連結されて、ゲートに正、負データ信号(Ｄ＋、Ｄ−)が印加されて、他の一端子がトゥルーライン(ＴＸ＋)とバーライン(ＴＸ−)とにそれぞれ連結されて、前記正、負データ信号(Ｄ＋、Ｄ−)によってスイッチングして負データ電流(Ｉ２)が供給される伝送ラインを選択する第３及び第４トランスミッションゲート３２１、３２２で構成されることが望ましい。

この時、前記第３トランスミッションゲート３２１は、一端子が前記第２データ電流源(ＭＮ)の他の一端子に連結されて、他の一端子がトゥルーライン(ＴＸ＋)に連結されて、ＮＭＯＳトランジスタのゲートに正データ信号(Ｄ＋)が印加されて、ＰＭＯＳトランジスタのゲートに負データ信号(Ｄ−)が印加されるように構成される。

また、前記第４トランスミッションゲート３２２は、一端子が前記第２データ電流源(ＭＮ)の他の一端子に連結されて、他の一端子がバーライン(ＴＸ−)に連結されて、ＰＭＯＳトランジスタのゲートに正データ信号(Ｄ＋)が印加されて、ＮＭＯＳトランジスタのゲートに負データ信号(Ｄ−)が印加されるように構成される。

それによって、送ろうとするデータが遷移(transition)して、正データ信号(Ｄ＋)が論理ハイ状態であると、前記第３トランスミッションゲート３２１がターンオンされて、第４トランスミッションゲート３２２はターンオフされて、前記第２データ電流源(ＭＮ)で供給される負データ電流(I２)がトゥルーライン(ＴＸ＋)に供給されて、前記正データ信号(Ｄ＋)が論理ロー状態であると、前記第３トランスミッションゲート３２１はターンオフされて、第４トランスミッションゲート３２２がターンオンされて、前記第２データ電流源(ＭＮ)に供給される負データ電流(I２)がバーライン(ＴＸ−)に供給される。

このように構成された第１及び第２選択スイッチ３１０、３２０のスイッチング動作によって、正データ電流(Ｉ１)がバーライン(ＴＸ−)に供給される場合には、負データ電流(I２)はトゥルーライン(ＴＸ＋)に供給されて差動電流を送信機に供給して、正データ電流(Ｉ１)がトゥルーライン(ＴＸ＋)に供給される場合には、負データ電流(I２)がバーライン(ＴＸ−)に供給されて差動電流を送信機に供給するようになる。

前記均等化スイッチ４００は、データ伝送後に新しい遷移が発生する時に一定時間の間にターンオンされて、トゥルーライン(ＴＸ＋)とバーライン(ＴＸ−)との準位を均等化させた後ターンオフされて、正データ電流(Ｉ１)と負データ電流(I２)を供給するように、トゥルーライン(ＴＸ＋)とバーライン(ＴＸ−)との間に両端子が連結されて、ゲートに均等化制御信号が印加される第５トランスミッションゲートで構成される。

また、前記スイッチングコントローラーは、送信機で送ろうとするデータの論理状態と遷移可否によって前記正データ信号(Ｄ＋)と負データ信号(Ｄ−)を生成して、第１ないし第４トランスミッションゲート３１１、３１２、３２１、３２２に印加することで前記正データ電流(Ｉ１)と負データ電流(I２)が供給される伝送ラインを選択して、伝送するデータの遷移可否によって前記均等化制御信号を生成して、第５トランスミッションゲートに印加することで前記トゥルーライン(ＴＸ＋)とバーライン(ＴＸ−)との電位を均等化させて伝送される電流値を安定化させるように構成される。

このように構成された送信機によって前記第１選択スイッチ３１０のスイッチング動作によって前記第１データ電流源(ＭＭ)がトゥルーライン(ＴＸ＋)とバーライン(ＴＸ−)とにそれぞれ独立的に供給されて、前記第２選択スイッチ３２０のスイッチング動作によって前記第２データ電流源(ＭＮ)がバーライン(ＴＸ−)とトゥルーライン(ＴＸ＋)とにそれぞれ独立的に供給される。この時、前記伝送トゥルーライン(ＴＸ＋)とバーライン(ＴＸ−)とを通じて受信機に伝送される差動電流は外部で印加される追加的な電流による影響を受けないで正データ電流(Ｉ１)と負データ電流(I２)との差によって独立的に決まるので、図３に示されたところのように別途のオフセット(offset)なしに一定な値で決まる。

すなわち、電流源の設計及び工程上の原因やテスト環境の原因によって一定な誤差が発生しても二つの電流源である第１データ電流源(ＭＭ)と第２データ電流源(ＭＮ)の差によって発生される差動電流はいつも一定なように決まるので、前記第１データ電流源(ＭＭ)は正データ電流(Ｉ１)のレベルによって一つの独立的論理状態を示して、前記第２データ電流源(ＭＮ)は負データ電流(I２)のレベルによって他の一つの独立的論理状態を示すことで見られるし、送信機で送ろうとするデータはこのような独立的な正データ電流(Ｉ１)と負データ電流(I２)との値の差による論理状態で表現することができるようになる。

次には、本発明による独立電流信号を利用した電流駆動方式の受信機を説明する。

先ず、前記独立電流信号を利用した電流駆動方式の受信機は、第１実施例を示す図４に示されたところのように、伝送ライン対のうちでトゥルーライン(ＴＸ＋)に流れる電流を受信するトゥルーライン電流ミラー５００と、バーライン(ＴＸ−)に流れる電流を受信するバーライン電流ミラー６００と、前記トゥルーライン電流ミラー５００とバーライン電流ミラー６００で受信した電流に対応する受信電圧を生成する単一ＩＶコンバータ７００と、前記受信電圧のレベルを増幅する差動増幅部９００を含んで構成される。

前記トゥルーライン電流ミラー５００は、トゥルーライン(ＴＸ＋)を通じて前記送信機で伝送される正データ電流(Ｉ１)や負データ電流(I２)を受信して、トゥルーライン受信電流(Ｉｒｘ＋)を生成することとして、一端子とゲートが前記トゥルーライン(ＴＸ＋)に連結されて、他の一端子が接地電源に連結された第１入力トランジスター(ＭＩ１)と、ゲートが前記第１入力トランジスターのゲートに連結されて一端子が接地電源に連結されて、他の一端子を通じてミラーリングされたトゥルーライン受信電流(Ｉｒｘ＋)を出力する第１出力トランジスター(ＭＯ１)を含んで構成される。

また、前記バーライン電流ミラー６００は、バーライン(ＴＸ−)を通じて前記送信機で伝送される負データ電流(I２)や正データ電流(Ｉ１)を受信して、バーライン受信電流(Ｉｒｘ−)を生成することとして、一端子とゲートが前記バーライン(ＴＸ−)に連結されて、他の一端子が接地電源に連結された第２入力トランジスター(ＭＩ２)と、ゲートが前記第２入力トランジスターのゲートに連結されて一端子が接地電源に連結されて、他の一端子を通じてミラーリングされたバーライン受信電流(Ｉｒｘ−)を出力する第２出力トランジスター(ＭＯ２)を含んで構成される。

この時、前記トゥルーライン電流ミラー５００とバーライン電流ミラー６００は、後述する単一ＩＶコンバータで最適の性能を具現するために、前記第１及び第２出力トランジスターのチャンネル幅が前記トゥルーラインとバーラインで伝送される電流をそれぞれ一定な割合で増加させることができるように前記第１及び第２入力トランジスターチャンネル幅の任意の倍数(例えば、１:ｎ)程度大きく形成されて、一定な倍率でミラーリング可能になるように構成されることが望ましい。

前記単一ＩＶコンバータ７００は、前記トゥルーライン受信電流(Ｉｒｘ＋)が供給されるノードに一端が連結された第１抵抗(Ｒ１)と、前記バーライン受信電流(Ｉｒｘ−)が供給されるノードに一端が連結された第２抵抗(Ｒ２)と、前記第１抵抗と第２抵抗との他端に共通で連結されている電流源(Ｉｓ)と、該電流源によってトゥルーライン受信電流(Ｉｒｘ＋)とバーライン受信電流(Ｉｒｘ−)とが同時に流出入されながら受信した電流に対応するトゥルーライン受信電圧とバーライン受信電圧のレベルを生成する電源電圧(ＶＤＤ)を含んで構成される。

したがって、前記単一ＩＶコンバータ７００は、前記トゥルーライン電流ミラー５００とバーライン電流ミラー６００で生成される電流レベルの差を同時に電圧レベルに変換するようになって、このように一つの単一ＩＶコンバータを通じて電流レベルを電圧レベルに変換することでトゥルーラインとバーラインとの間の誤差を減らすことができるようになる。

また、前記トゥルーライン電流ミラー５００とバーライン電流ミラー６００を通じて前記単一ＩＶコンバータ７００で変換されて、差動増幅部９００に入力されるトゥルーライン受信電圧とバーライン受信電圧のレベルを一定な大きさで作って前記差動増幅部が安定的に動作することができるようにする共通電圧生成部８００がさらに含まれて構成されることもできる。それによって、受信機で安定的な動作点を維持するようになって、前記差動増幅部の性能を最適化することができるようになる。この時、前記共通電圧生成部８００は第１端子が前記電流源に連結されて、第２端子が前記トゥルーライン電流ミラー５００と第１抵抗(Ｒ１)の連結ノードに連結されて、差動増幅部９００の非反転端子で連結されて、第３端子が前記バーライン電流ミラー６００と第２抵抗(Ｒ２)の連結ノードに連結されて、差動増幅部９００の反転端子に連結される。

このように、前記共通電圧生成部８００で多様な値の共通電圧を生成することができるようになるので、高速データ伝送のためのインターフェースの標準である既存の低電圧差動信号(ＬＶＤＳ:Low Voltage Differential Signal)方式やミニ低電圧差動信号(ｍ−ＬＶＤＳ:mini Low Voltage Differential Signal)方式の差動増幅部の設計情報をそのまま使用することができるようになる。

前記差動増幅部９００は、前記単一ＩＶコンバータで生成されたトゥルーライン受信電圧とバーライン受信電圧を非反転端子と反転端子に入力を受けて両電圧の差を一定なレベルで増幅して送信機から伝送されたデータを復元するように構成される。

次に、前記独立電流信号を利用した電流駆動方式の受信機は、第２実施例を示す図５に示されたところのように、伝送ライン対のうちでトゥルーライン(ＴＸ＋)に流れる電流とバーライン(ＴＸ−)に流れる電流を受信して、両電流のレベル差を同時に電圧レベルに変換する単一ＩＶコンバータ７１０と、前記単一ＩＶコンバータで変換された電圧レベルを差動増幅部が安定的に動作することができる電圧レベルで一定なようにする共通電圧生成部８１０と、前記単一ＩＶコンバータで変換されて安定的な動作電圧に生成された電圧レベルを非反転端子と反転端子で入力を受けて両電圧の差を増幅してデータを復元する差動増幅部９１０を含んで構成される。

すなわち、前記第２実施例では別途の電流ミラーなしに伝送ライン対から受信したトゥルーライン受信電流(Ｉｒｘ＋)とバーライン受信電流(Ｉｒｘ−)を単一ＩＶコンバータ７１０で直接電圧レベルに変換した後差動増幅部９１０の入力端子に供給するように構成される。

それによって、前記単一ＩＶコンバータ７１０は、伝送ライン対のうちでトゥルーライン(ＴＸ＋)に一端が連結された第３抵抗(Ｒ３)と、バーライン(ＴＸ−)に一端が連結された第４抵抗(Ｒ４)と、一端子が前記第３抵抗と第４抵抗の他端に共通で連結されて、他の一端子が接地電源に連結されている電流源(Ｉｓ)で構成される。この時、前記第３抵抗と第４抵抗の一端子に同時に流入される前記トゥルーライン受信電流(Ｉｒｘ＋)とバーライン受信電流(Ｉｒｘ−)によって前記電流源でそれに対応する電流が流出入されながら各受信電流に対応するトゥルーライン受信電圧とバーライン受信電圧の電圧レベルを生成するようになる。

また、前記共通電圧生成部８１０は、伝送ライン対で直接受信した微細な受信電流によって変換される受信電圧のレベルを受信機が安定的に動作することができる程度のレベルで一定なようにしてくれて、第１端子が前記電流源に連結されて、第２端子が前記第３抵抗の一端子と共通ノードをなして、差動増幅部９１０の非反転端子に連結されて、第３端子が前記第４抵抗の一端子と共通ノードをなして差動増幅部９１０の反転端子に連結される。

このように、前記第２実施例は、安定的な動作のために受信電流を一定な割合でミラーリングする別途の電流ミラーを利用しないので電流使用量を著しく減らすことができるようになるし、受信機での安定的な動作は受信電流を変換した後の受信電圧のレベルを前記共通電圧生成部で一定なように維持することで具現することができるようになる。

次には、本発明による独立電流信号を利用した電流駆動方式の送信機と受信機を利用したＣＯＧアプリケーションのためのインターフェースシステムを説明する。

前記独立電流信号を利用した電流駆動方式の送信機と受信機を利用したインターフェースシステムは、図６に示されたところのように、正データ電流と負データ電流がスイッチングしながらトゥルーライン(ＴＸ＋)とバーライン(ＴＸ−)に選択的に伝送されて、送ろうとするデータの論理状態を示す差動電流を生成する送信機と、前記トゥルーラインとバーラインで構成されて前記送信機で受信した正データ電流と負データ電流を送る伝送ライン、及び前記トゥルーラインとバーラインに受信したトゥルーライン受信電流とバーライン受信電流のレベル差を同時に電圧レベルに変換してデータを復元する受信機と、を含んで構成される。

この時、前記送信機は送ろうとするデータの論理状態を一定な差を有する差動電流によって生成するために、一つの論理状態を示す正データ電流(Ｉ１)を供給する第１データ電流源と、他の一つの論理状態を示す負データ電流(Ｉ２)を供給する第２データ電流源と、送ろうとするデータの値によって正データ電流と負データ電流が供給される伝送ラインをトゥルーライン(ＴＸ＋)とバーライン(ＴＸ−)の間にスイッチングしながら選択する選択スイッチと、伝送ライン対の電位を均等にさせる均等化スイッチ、及び送ろうとするデータの値によってスイッチング動作を制御するスイッチングコントローラーを含んで構成される。

また、前記受信機は前記トゥルーライン(ＴＸ＋)を通じて受信したトゥルーライン受信電流(Ｉｒｘ＋)と前記バーライン(ＴＸ−)を通じて受信したバーライン受信電流(Ｉｒｘ−)の電流レベル差を単一のＩＶコンバータによって電圧レベル差で直接変換して変換された電圧レベルの差の入力を受けて増幅する差動増幅部を含んで構成されることができる。

すなわち、前記受信機は図６に示されたところのように、前記トゥルーラインに流れる電流を受信してトゥルーライン受信電流(Ｉｒｘ＋)を生成するトゥルーライン電流ミラーと、バーラインに流れる電流を受信してバーライン受信電流(Ｉｒｘ−)を生成するバーライン電流ミラーと、前記トゥルーライン受信電流とバーライン受信電流との電流レベル差を電圧レベル差で直接変換する単一ＩＶコンバータと、差動増幅部が安定的な動作点を維持できるようにコンバータで変換されたトゥルーライン受信電圧とバーライン受信電圧のレベルを一定なようにする共通電圧生成部、及びこのように変換された受信電圧の電圧レベルの入力を受けて増幅してデータを復元する差動増幅部を含んで構成されることができる。

また、前記受信機は、図７に示されたところのように、前記トゥルーライン(ＴＸ＋)に流れる電流とバーライン(ＴＸ−)に流れる電流を受信して両電流のレベル差を同時に電圧レベルに変換する単一ＩＶコンバータと、該単一ＩＶコンバータで変換された電圧レベルを差動増幅部が安定的に動作することができる電圧レベルで一定なようにする共通電圧生成部、及び単一ＩＶコンバータで変換されて安定的な動作電圧に生成された電圧レベルの入力を受けて増幅してデータを復元する差動増幅部を含んで構成されることができる。

この時、前記送信機及び受信機の詳細な説明は、独立電流信号を利用した電流駆動方式の送信機及び受信機の第１ないし第２実施例で説明した内容と同一であるので略する。

以上では本発明に対する技術思想を添付図面とともに叙述したが、これは本発明の望ましい実施例を例示的に説明したものであって、本発明を限定するものではない。また、本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者なら誰も本発明の技術的思想の範疇を離脱しない範囲内で多様な変形及び模倣が可能であることは明白な事実である。

１００ 第１データ電流源
２００ 第２データ電流源
３１０ 第１選択スイッチ
３１１ 第１トランスミッションゲート
３１２ 第２トランスミッションゲート
３２０ 第２選択スイッチ
４００ 均等化スイッチ

Claims (13)

1. データの論理状態をトゥルーラインとバーラインでなされた伝送ライン対を通じて供給される差動電流によって送る電流駆動方式の送信機において、
   前記差動電流をなす正データ電流を独立的に生成して供給する第１データ電流源と、
   前記差動電流をなす負データ電流を独立的に生成して供給する第２データ電流源と、
   送ろうとするデータの論理状態によって前記第１データ電流源で生成される正データ電流を前記トゥルーラインとバーラインとの間にスイッチングしながら供給する第１選択スイッチと、
   前記第２データ電流源で生成される負データ電流を前記バーラインとトゥルーラインとの間にスイッチングしながら供給する第２選択スイッチと、
   前記トゥルーラインとバーライン相互間に連結されて、スイッチングして電位を均等にさせる均等化スイッチと、及び
   送ろうとするデータの遷移可否による前記第１選択スイッチ、前記第２選択スイッチ及び前記均等化スイッチのスイッチング動作を制御するスイッチングコントローラーを含むことを特徴とする独立電流信号を利用した電流駆動方式の送信機。
2. 前記第１データ電流源は、
   基準電流を供給する第１ＭＯＳトランジスタに連結されて正データ電流を独立的に生成する電流ミラーとして、一端子が電源電圧に連結されて、他の一端子が第１選択スイッチに連結されて、ゲートが前記第１ＭＯＳトランジスタのゲートに連結された第２ＭＯＳトランジスタで構成されて、
   前記第２データ電流源は、
   前記第１ＭＯＳトランジスタに連結されて負データ電流を独立的に生成する電流ミラーとして、一端子が電源電圧に連結されて、他の一端子が第２選択スイッチに連結されて、ゲートが前記第１ＭＯＳトランジスタのゲートに連結された第３ＭＯＳトランジスタで構成されることを特徴とする請求項１に記載の独立電流信号を利用した電流駆動方式の送信機。
3. 前記第１選択スイッチは、
   一端子が前記第１データ電流源に共通で連結されて、ゲートに正データ信号と負データ信号が印加されて、他の一端子が前記バーラインとトゥルーラインにそれぞれ連結されて、前記正データ電流が供給される伝送ラインをスイッチングしながら選択する第１及び第２トランスミッションゲートで構成されて、
   前記第２選択スイッチは、
   一端子が前記第２データ電流源に共通で連結されて、ゲートに正データ信号と負データ信号が印加されて、他の一端子が前記トゥルーラインとバーラインにそれぞれ連結されて、前記負データ電流が供給される伝送ラインをスイッチングしながら選択する第３及び第４トランスミッションゲートで構成されることを特徴とする請求項１に記載の独立電流信号を利用した電流駆動方式の送信機。
4. 前記第１トランスミッションゲートは、一端子が前記第１データ電流源に連結されて、他の一端子がバーラインに連結されて、ＮＭＯＳトランジスタのゲートに正データ信号が印加されて、ＰＭＯＳトランジスタのゲートに負データ信号が印加されるように構成されて、
   前記第２トランスミッションゲートは、一端子が前記第１データ電流源に連結されて、他の一端子がトゥルーラインに連結されて、ＰＭＯＳトランジスタのゲートに正データ信号が印加されて、ＮＭＯＳトランジスタのゲートに負データ信号が印加されるように構成されて、
   前記第３トランスミッションゲートは、一端子が前記第２データ電流源に連結されて、他の一端子がトゥルーラインに連結されて、ＮＭＯＳトランジスタのゲートに正データ信号が印加されて、ＰＭＯＳトランジスタのゲートに負データ信号が印加されるように構成されて、
   前記第４トランスミッションゲートは、一端子が前記第２データ電流源に連結されて、他の一端子がバーラインに連結されて、ＰＭＯＳトランジスタのゲートに正データ信号が印加されて、ＮＭＯＳトランジスタのゲートに負データ信号が印加されるように構成されることを特徴とする請求項３に記載の独立電流信号を利用した電流駆動方式の送信機。
5. トゥルーラインとバーラインでなされた伝送ライン対で差動電流を受信してデータの論理状態を復元する電流駆動方式の受信機において、
   前記トゥルーラインに流れる電流を受信してトゥルーライン受信電流を生成するトゥルーライン電流ミラーと、
   前記バーラインに流れる電流を受信してバーライン受信電流を生成するバーライン電流ミラーと、
   前記トゥルーライン受信電流とバーライン受信電流の電流レベル差をそれに対応する電圧レベルで同時に変換する単一ＩＶコンバータと、及び
   前記変換された受信電圧を増幅する差動増幅部を含んで、
   前記単一ＩＶコンバータは、
   前記トゥルーライン受信電流が供給されるノードに一端が連結された第１抵抗、前記バーライン受信電流が供給されるノードに一端が連結された第２抵抗、前記第１抵抗と第２抵抗との他端に共通で連結されている電流源、及び前記電流源によってトゥルーライン受信電流とバーライン受信電流が流出入されながら受信電圧のレベルを生成する電源電圧と、及び
   第１端子が前記電流源に連結されて、第２端子が前記トゥルーライン電流ミラーと第１抵抗の連結ノードに連結されて差動増幅部の非反転端子に連結されて、第３端子が前記バーライン電流ミラーと第２抵抗の連結ノードに連結されて差動増幅部の反転端子に連結される共通電圧生成部
   を含むことを特徴とする独立電流信号を利用した電流駆動方式の受信機。
6. トゥルーラインとバーラインでなされた伝送ライン対で差動電流を受信してデータの論理状態を復元する電流駆動方式の受信機において、
   前記トゥルーラインに一端が連結されて、トゥルーライン受信電流が入力される第３抵抗と、前記バーラインに一端が連結されてバーライン受信電流が入力される第４抵抗と、一端子が前記第３抵抗と第４抵抗の他端に共通で連結されて、他の一端子が接地電源に連結された電流源が具備された単一ＩＶコンバータと、及び
   前記単一ＩＶコンバータで変換された電圧レベルの差を非反転端子と反転端子に入力を受けて増幅する差動増幅部を含み、
   前記単一ＩＶコンバータは、
   第１端子が前記電流源に連結されて、第２端子が前記第３抵抗の一端子と共通ノードをなして差動増幅部の非反転端子に連結されて、第３端子が前記第４抵抗の一端子と共通ノードをなして差動増幅部の反転端子で連結される共通電圧生成部をさらに含む
   ことを特徴とする独立電流信号を利用した電流駆動方式の受信機。
7. データの論理状態を差動電流によって送って、これを受信してデータの論理状態を復元する差動電流駆動方式のインターフェースシステムにおいて、
   差動電流をなす正データ電流を独立的に生成して供給する第１データ電流源と、負データ電流を独立的に生成して供給する第２データ電流源と、送ろうとするデータの論理状態によって前記正データ電流をトゥルーラインとバーラインとの間にスイッチングしながら供給する第１選択スイッチと、前記負データ電流を前記バーラインとトゥルーラインとの間にスイッチングしながら供給する第２選択スイッチと、前記トゥルーラインとバーライン相互間に連結されてスイッチングして伝送ラインの電位を均等にさせる均等化スイッチと、スイッチング動作を制御するスイッチングコントローラーを含む送信機と、
   前記第１及び第２選択スイッチがスイッチングしながら正データ電流と負データ電流を供給するトゥルーラインとバーラインでなされた伝送ライン対と、及び
   前記トゥルーラインに受信したトゥルーライン受信電流と前記バーラインに受信したバーライン受信電流のレベル差を同時に電圧レベルに変換してデータを復元する受信機と、を含む差動電流駆動方式のインターフェースシステム。
8. 前記第１データ電流源は、基準電流を供給する第１ＭＯＳトランジスタに連結されて正データ電流を独立的に生成する電流ミラーとして、一端子が電源電圧に連結されて、他の一端子が第１選択スイッチに連結されて、ゲートが前記第１ＭＯＳトランジスタのゲートに連結された第２ＭＯＳトランジスタで構成されて、
   前記第２データ電流源は、前記第１ＭＯＳトランジスタに連結されて負データ電流を独立的に生成する電流ミラーとして、一端子が電源電圧に連結されて、他の一端子が第２選択スイッチに連結されて、ゲートが前記第１ＭＯＳトランジスタのゲートに連結された第３ＭＯＳトランジスタで構成されることを特徴とする請求項７に記載の差動電流駆動方式のインターフェースシステム。
9. 前記第１選択スイッチは、一端子が前記第１データ電流源に共通で連結されて、ゲートに正データ信号と負データ信号が印加されて、他の一端子が前記バーラインとトゥルーラインにそれぞれ連結されて、前記正データ電流が供給される伝送ラインをスイッチングしながら選択する第１及び第２トランスミッションゲートで構成されて、
   前記第２選択スイッチは、一端子が前記第２データ電流源に共通で連結されて、ゲートに正データ信号と負データ信号が印加されて、他の一端子が前記トゥルーラインとバーラインにそれぞれ連結されて、前記負データ電流が供給される伝送ラインをスイッチングしながら選択する第３及び第４トランスミッションゲートで構成されることを特徴とする請求項７に記載の差動電流駆動方式のインターフェースシステム。
10. 前記受信機は、
    前記トゥルーラインに流れる電流を受信してトゥルーライン受信電流を生成するトゥルーライン電流ミラーと、
    前記バーラインに流れる電流を受信してバーライン受信電流を生成するバーライン電流ミラーと、
    前記トゥルーライン受信電流が供給されるノードに一端が連結された第１抵抗、前記バーライン受信電流が供給されるノードに一端が連結された第２抵抗、前記第１抵抗と第２抵抗の他端に共通で連結された電流源、及び前記電流源によってトゥルーライン受信電流とバーライン受信電流が流出入されながら受信電圧のレベルを生成する電源電圧が具備された単一ＩＶコンバータと、及び
    前記受信電圧のレベルの差の入力を受けて増幅する差動増幅部を含んで構成されることを特徴とする請求項７に記載の差動電流駆動方式のインターフェースシステム。
11. 前記単一ＩＶコンバータは、
    第１端子が前記電流源に連結されて、第２端子が前記トゥルーライン電流ミラーと第１抵抗の連結ノードに連結されて差動増幅部の非反転端子に連結されて、第３端子が前記バーライン電流ミラーと第２抵抗の連結ノードに連結されて差動増幅部の反転端子に連結される共通電圧生成部をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項１０に記載の差動電流駆動方式のインターフェースシステム。
12. 前記受信機は、
    前記トゥルーラインに一端が連結されてトゥルーライン受信電流が入力される第３抵抗と、前記バーラインに一端が連結されてバーライン受信電流が入力される第４抵抗と、一端子が前記第３抵抗と第４抵抗の他端に共通で連結されて、他の一端子が接地電源に連結された電流源が具備された単一ＩＶコンバータと、及び
    前記単一ＩＶコンバータで変換された電圧レベルの差を非反転端子と反転端子で入力を受けて増幅する差動増幅部を含んで構成されることを特徴とする請求項７に記載の差動電流駆動方式のインターフェースシステム。
13. 前記単一ＩＶコンバータは、
    第１端子が前記電流源に連結されて、第２端子が前記第３抵抗の一端子と共通ノードをなして差動増幅部の非反転端子に連結されて、第３端子が前記第４抵抗の一端子と共通ノードをなして差動増幅部の反転端子で連結される共通電圧生成部をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の差動電流駆動方式のインターフェースシステム。

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