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논문 상세정보

실리콘 압력 센서의 디지털 보정 회로의 설계

Design of Digital Calibration Circuit of Silicon Pressure Sensors

초록

디지털 보정 기능을 갖는 CMOS 압력 센서의 인터페이스 회로를 설계하였다. 인터페이스 회로는 아날로그 부분과 디지털 부분으로 구성되어 있다. 아날로그 부분은 센서로부터 발생한 약한 신호를 증폭시키는 역할을 담당하고 디지털 부분은 온도 보상 및 오프셋 보정 기능을 담당하며 센서 칩과 보정을 조정하는 마이크로컨트롤러와의 통신을 담당한다. 디지털 부분은 I2C 직렬 인터페이스, 메모리, 트리밍 레지스터 및 제어기로 구성된다. I2C 직렬 인터페이스는 IO 핀 수 및 실리콘 면적 면에서 실리콘 마이크로 센서의 요구에 맞게 최적화 되었다. 이 설계의 주요 부분은 최적화된 I2C 프로토콜을 구현하는 제어 회로를 설계하는 것이다. 설계된 칩은 IDEC의 MPW를 통하여 제작되었다. 칩의 테스트를 위하여 테스트 보드를 제작하였으며 테스트 결과 예상한대로 디지털 보정기능이 잘 수행됨을 확인하였다.

Abstract

We designed a silicon pressure sensor interface circuit with digital calibration capability. The interface circuit is composed of an analog section and a digital section. The analog section amplifies the weak signal from the sensor and the digital section handles the calibration function and communication function between the chip and outside microcontroller that controls the calibration. The digital section is composed of I2C serial interface, memory, trimming register and controller. The I2C serial interface is optimized to suit the need of on-chip silicon microsensor in terms of number of IO pins and silicon area. The major part of the design is to build a controller circuit that implements the optimized I2C protocol. The designed chip was fabricated through IDEC's MPW. We also made a test board and the test result showed that the chip performs the digital calibration function very well as expected.

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