단일 전원 씨모스 방사선 센서
CMOS RADIATION SENSOR USING SINGLE POWER SOURCE
특허 요약
본 발명은 펄스 셰이퍼의 출력 신호가 단조 증가하지 않아서 비교기 회로의 출력신호가 다수의 연속된 펄스를 발생하지 않더라도 단조 다중발진기 회로를 사용하여 신호 왜곡을 방지할 수 있도록 한 단일 전원 씨모스 방사선 센서에 관한 것이다. 본 발명에 따른 단일 전원 씨모스 방사선 센서에 의하면, 펄스 셰이퍼의 출력 신호가 단조 증가하지 않아서 비교기 회로의 출력신호가 다수의 연속된 펄스를 발생하지 않더라도 단조 다중발진기 회로를 사용하여 신호 왜곡을 방지할 수 있으며, 전하 감지 증폭기의 입력단과 단일 전원 씨모스 방사선 센서의 출력단을 실리콘 칩의 상단과 하단에 배치함으로써 인쇄회로기판 사이의 커패시터 커플링 노이즈를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
청구항
번호청구항
1

입력전압(VIN)을 갖는 입력신호를 입력받아 전하를 감지 및 적분하여 전하 감지 증폭기 출력신호(CSA_OUT)를 출력하는 전하감지 증폭기;상기 전하 감지 증폭기 출력신호(CSA_OUT)를 입력받아 미분 및 적분하여 펄스 셰이퍼 출력신호(PS_OUT)를 출력하는 펄스 셰이퍼;펄스 셰이퍼 출력신호와 쓰레스홀드 전압(VTHR)을 비교하여 비교기 출력신호(COMP_OUT)를 출력하는 비교기; 및 상기 비교기 출력신호(COMP_OUT)를 지연시켜 일정한 펄스 폭을 갖는 단조 다중 발진기 출력신호(DISC_OUT)를 출력하는 단조 다중 발진기;를 포함하되,상기 전하 감지 증폭기는,제1 입력 단자에 입력전압(VIN)이 연결되고 제2 입력단자에 공통전압이 연결되며 출력단자를 통해 상기 전하 감지 증폭기 출력신호(CSA_OUT)를 출력하는 연산증폭기;제1 입력단자와 출력단자 사이에 병렬로 연결된 제1 피드백 커패시터 및 제2 피드백 커패시터;제1 입력단자와 출력단자 사이에 병렬로 연결된 제1 피드백 트랜지스터 및 제2 피드백 트랜지스터;상기 제1 피드백 커패시터 및 제2 피드백 커패시터 중 어느 하나를 선택하도록 하는 피드백 커패시터 선택수단; 및상기 제1 피드백 트랜지스터 및 제2 피드백 트랜지스터 중 어느 하나를 선택하도록 하는 피드백 트랜지스터 선택수단;을 포함하며상기 피드백 트랜지스터 선택수단은 일단이 상기 연산증폭기의 출력단에 연결되고 다른 일단이 상기 제1 피드백 트랜지스터에 연결된 제1 트랜스미션 게이트; 및일단이 상기 연산증폭기의 출력단에 연결되고 다른 일단이 상기 제2 피드백 트랜지스터에 연결된 제2 트랜스미션 게이트;를 포함하며상기 제1 피드백 트랜지스터 또는 상기 제2 피드백 트랜지스터를 택일적으로 선택하는 것을 특징으로 하는 단일 전원 씨모스 방사선 센서.

2

삭제

3

제1 항에 있어서, 상기 제2 피드백 커패시터는 상기 제1 피드백 커패시터에 비해 커패시턴스가 더 큰 것을 특징으로 하는 단일 전원 씨모스 방사선 센서.

4

제1 항에 있어서, 상기 제1 피드백 트랜지스터는 NMOS 피드백 트랜지스터이고 상기 제2 피드백 트랜지스터는 PMOS 피드백 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 단일 전원 씨모스 방사선 센서.

5

삭제

6

제1 항에 있어서, 상기 피드백 커패시터 선택수단은 일단이 상기 연산증폭기의 출력단에 연결되고 다른 일단이 상기 제1 피드백 커패시터에 연결된 제3 트랜스미션 게이트; 및일단이 상기 연산증폭기의 출력단에 연결되고 다른 일단이 상기 제2 피드백 커패시터에 연결된 제4 트랜스미션 게이트;를 포함하며,상기 제1 피드백 커패시터 또는 상기 제2 피드백 커패시터를 택일적으로 선택하는 것을 특징으로 하는 단일 전원 씨모스 방사선 센서.

7

제1 항에 있어서, 상기 펄스 셰이퍼는 제1 증폭기, 제1 커패시터 및 제1 저항을 포함하여 구성되는 CR 회로부; 및제2 증폭기, 제2 커패시터 및 제2 저항을 포함하는 제1 RC 회로 및 제3 증폭기, 제3 커패시터 및 제3 저항을 포함하는 제2 RC 회로로 구성되는 RC 회로부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 전원 씨모스 방사선 센서.

8

제7 항에 있어서, 상기 CR 회로부의 제1 저항, 상기 RC 회로부의 제2 저항 및 제3 저항의 일단은 공통전압(VCOM)에 연결된 것을 특징으로 하는 단일 전원 씨모스 방사선 센서.

9

제1 항에 있어서, 상기 비교기는 싱기 펄스 셰이퍼 회로의 출력신호와 문턱전압(VTHR)을 비교하여 베타선이 입력되었지 여부를 감지하는 것을 특징으로 하는 단일 전원 씨모스 방사선 센서.

10

제1 항에 있어서, 상기 단조 다중 발진기는 짝수의 지연회로를 이용하여 자체 시간 지연(self-timed delay)을 통해 상기 비교기 출력신호(COMP_OUT)를 지연시켜 일정한 펄스 폭을 갖는 단조 다중 발진기 출력신호(DISC_OUT)를 출력하는 것을 특징으로 하는 단일 전원 씨모스 방사선 센서.