KR20090034794A - 입력 공통 모드 피드백을 사용하는 광검출기에서 더미 검출기의 제거 - Google Patents

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Abstract

기준 전압(voltage reference)이 증폭기로의 입력들에 정전압이 인가되도록 하며, 그에 따라 상기 증폭기의 비활성화 입력(non-active input)에서 더미 검출기를 필요하지 않게 한다.

Description

입력 공통 모드 피드백을 사용하는 광검출기에서 더미 검출기의 제거{ELIMINATION OF DUMMY DETECTOR ON OPTICAL DETECTORS USING INPUT COMMON MODE FEEDBACK}
[저작권 고지]
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본 발명은 일반적으로 전기 신호 증폭기 회로에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 광검출기를 구비한 전기 신호 증폭기 회로에 관한 것이다.
광다이오드등의 광검출기를 구비한 전기 신호 증폭기 회로는 디지털 다목적 디스크(DVD) 플레이어, 콤팩트 디스크(CD) 플레이어와 같은 다수의 애플리케이션들과 많은 다른 애플리케이션들에 사용될 수 있다. 상기 증폭기의 AC밸런스(양 측에 동일한 입력 커패시턴스)를 얻기 위하여 일반적으로 더미 검출기가 사용된다. 상기 더미 검출기의 커패시턴스를 동일한 값의 집중소자 커패시터(lumped capacitor)로 대체하는 것은 실현될 수 없다. 그러나, 더미 검출기는 다이의 상당 부분을 차지한 다. 따라서, 상기 증폭기 회로에서 상기 더미 검출기를 제거하는 메커니즘이 요구된다.
다음의 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 증폭기 회로의 예시도이다.
도 2는 일 실시 예의 개선된 증폭기 회로도이다.
도 1은 출력 공통 모드 피드백을 이용하여 출력 공통 모드 전압을 설정하는 전압 증폭기 회로(100)를 보인 것이다. 상기 증폭기(100)는 피드백 저항(R150과 R152)을 포함할 수 있다. 작동시, 광검출기(130)에 자극(stimulus)을 인가함에 의해 입력 신호 전류(Isig)가 상기 증폭기 회로의 활성화(Active) 측에 흐르게 되면, 출력(Vout)은 평형 신호(a balanced differential signal)(Vout a)와 (Vout b)로 나타난다. 이 구성은 상기 출력 신호(Vout) 피크투피크(peak-to-peak)진폭의 1/2과 동일한 입력 공통 모드 시프트에 의존한다. 따라서, 이는 두개의 시정수(Tau1과 Tau2)를 동일하게 함으로써 달성될 수 있다. 도 1에 표시된 바와 같이, 시정수 Tau1은 저항 (R150)과 다이오드 커패시턴스(CD140)로 구성된 RC회로의 특성이다. 다이오드 커패시턴스(CD140)는 도 1에 점선으로 표시되어 있는데, 그 이유는 이 커패시턴스가 광검출기(130)를 구성하는 광다이오드의 구성물이기 때문이다. 이와 유사하게, 시정수(Tau2)는 저항(R152), 그리고 광검출기(132)를 구성하는 광다이오드 로부터 생성되는 다이오드 커패시턴스(CD142)에 의해 형성된 RC회로의 특성이다.
도 1에 보인 구조에는 몇 가지 문제점과 성능제한이 따른다. 광검출기 트랜스임피던스 증폭기의 오프셋과 오프셋 드리프트를 최소화 하기 위하여, 도 1에 보인 바와 같은 차동입력(differential-in), 차동출력(differential-out) 증폭기 구조가 일반적으로 이용된다. 일반적으로, 더미 검출기(즉, 도 1의 광검출기(132))는 상기 증폭기의 AC밸런스(양 측에 동일한 입력 커패시턴스)를 얻기 위하여 사용된다. 상기 더미 검출기의 커패시턴스를 동일한 값의 집중소자 커패시터(lumped capacitor)로 대체하는 것은 실현될 수 없다. 과온도 상태에서 커패시터간 정합(matching)을 2%보다 좋게 하는 것이 요구될 수 있는데, 이것은 상기 광검출기 와 집중소자 커패시터를 구현하는 데 있어서의 공정의 차이로 인하여 달성되지 못할 것이다. 커패시턴스의 부정합(mismatch)은 대역폭의 차동 부정합(differential mismatch)을 초래하며 상기 증폭기의 펄스 응답에 "긴테일(long tail)"의 생성을 야기할 것이다. 예를 들어, 자동 전력 제어(APC) 회로에서 광검출기 영역은 상당히 크며, 상기 더미 검출기가 포함되는 경우 때때로 전체 회로 영역의 50%까지 차지한다. 더미 검출기를 제거하는 것은 결과적으로 다이 영역과 도 1의 상기 구조의 결과 비용을 상당히 줄일 수 있다.
도 2에 도시된 일 실시 예에서, 증폭기(100)의 입력에 정전압이 인가되도록하기 위하여 제2증폭기(102)가 증폭기(100)에 접속되어 있다. 제2증폭기(102)는 증폭기(100)에서 입력 공통 모드전압을 감지하고, 증폭기(100)의 상기 입력 전압과 기준 전압(Vref)로부터 출력 신호를 결정하며, 증폭기(100)의 상기 입력에 정전 압(constant voltage)이 인가되도록 하기 위하여 상기 증폭기(100)에 상기 출력 신호를 제공함으로써 이를 달성할 수 있다. 증폭기(102)의 동작은 도 2의 상기 증폭기(100)의 비활성화 측(non-active side)의 더미 검출기(즉, 도1의 광검출기(132))를 필요하지 않게 할 수 있다.
실시예에서, 상기 제1증폭기의 출력은 레이저 기반의 장비(Laser-based devices)에 사용된다. 레이저 기반의 장비는 콤팩트 디스크(CD)드라이브와 디지털 다용도 디스크(DVD) 그리고 다른 것들을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
하나의 실시예에 의하면, 이제 신호는 회로의 활성화 측 위에 싱글엔드형으로 나타나지만, 구성의 차이에 의해 야기되는 오프셋과 오프셋 드리프트에 대한 DC 안정성이 유지되며, 다이 영역이 대략 25%까지 줄어든다.
본 발명의 상기 상세한 설명은 예시 및 설명 목적으로 제공되었다. 본 설명은본 발명을 개시된 상세 형태로만 한정하려 의도된 것이 아니다. 본 발명의 많은 수정, 변경 및 다양한 실시양상은 당업자들에게 명백할 것이다. 구체적으로, 비네트 점수(vignete score)에 기반한 유용성 순서로 이미지를 검출하고 수치적 순위를 정하는 상기 특징들은 설명된 것 이외의 다른 유형의 소프트웨어 애플리케이션에 통합될 수 있음은 명백하다. 상기 실시 예들은 본 발명의 목적과 본 발명의 실제적인 애플리케이션들을 가장 잘 설명하기 위해서 및 그럼으로써 당업자가 본 발명에 대한 다양한 실시예들 및 의도하는 특정 사용에 적합한 다양한 수정을 행할 수 있도록 선정 및 설명된 것이다.
본 발명의 범주는 이하의 특허 청구 범위 및 그 등가물에 의해서 정의된다.

Claims (9)

  1. 전기 신호를 증폭하기 위한 회로로서,
    입력 신호를 제공하는 광검출기와;
    상기 광검출기로부터 입력신호를 수신하고 상기 입력신호를 증폭하여 출력신호를 형성하는 제1증폭기와, 여기서 상기 제1증폭기는 상기 입력신호를 수신하기 위한 활성화 입력부(active input)와 비활성화 입력부(non-active input)를 포함하고;
    상기 제1증폭기의 활성화 입력부와 비활성화 입력부에 정전압을 인가하여 상기 제1증폭기의 상기 비활성화 입력부에 더미 검출기를 필요하지 않게 하는 제2 증폭기
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 신호 증폭 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2증폭기는 입력 공통 모드 전압을 대체로 일정한 레벨로 유지하는 것을 특징으로 하는 전기 신호 증폭 회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광검출기는 광다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 신호 증폭 회로.
  4. 제1항에 있어서,
    제2증폭기의 비활성 입력에 기준 전압을 제공하기 위한 기준 전압 Vref를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 신호 증폭 회로.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2증폭기는 상기 제1증폭기의 상기 복수의 입력에 정전압이 인가되게 하기 위한 출력 신호를 결정하기 위해, 상기 제1증폭기의 복수의 입력에서 입력 전압을 감지하는 것을 특징으로 하는 전기 신호 증폭 회로.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1증폭기는 트랜스임피던스 증폭기인 것을 특징으로 하는 전기 신호 증폭 회로.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1증폭기의 출력은 레이저 기반의 장비에 사용되는 것을 특징으로 하는 전기 신호 증폭 회로.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 레이저 기반의 장비는 컴팩트 디스크(CD) 드라이브인 것을 특징으로 하 는 전기 신호 증폭 회로.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 레이저 기반의 장비는 디지털 다용도 디스크(DVD) 드라이브인 것을 특징으로 하는 전기 신호 증폭 회로.
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