KR960012955B1 - Local oscillation circuit of paging with the function of temperature compensation character - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 본 발명의 일실시예에 따른 무선호출기의 고주파 처리부의 구성을 나타낸 상세회로도.1 is a detailed circuit diagram showing a configuration of a high frequency processing unit of a pager according to an embodiment of the present invention.
제2도는 본 발명에 따른 국부 발진회로의 수정발진자에 병렬로 접속시킨 용량소자와 국부발진주파수와의 관계를 나타낸 특성 그래프.2 is a characteristic graph showing a relationship between a capacitor and a local oscillation frequency connected in parallel to a crystal oscillator of a local oscillation circuit according to the present invention.
제3도는 본 발명의 바리캡의 부가전압-용량치의 관계를 나타낸 그래프.3 is a graph showing the relationship between the added voltage and the capacitance value of the barrier cap of the present invention.
제4도는 바리캡 대신에 적용가능한 트랜지스터를 이용한 다른 실시예도.4 is another embodiment using a transistor that is applicable instead of a barrier.
제5도는 제4도 실시예에 대한 베이스 전류-베이스와 콜렉터간 용량의 특성 그래프.5 is a characteristic graph of base current-base to collector capacitance for the FIG. 4 embodiment.
제6도는 본 발명이 적용되는 무선 선택 호출 수신기의 구성을 나타낸 블록도.6 is a block diagram showing the configuration of a radio selective call receiver to which the present invention is applied.
제7도는 제6도에 도시된 고주파 증폭기의 일예를 나타낸 상세회로도.FIG. 7 is a detailed circuit diagram showing an example of the high frequency amplifier shown in FIG.
제8도는 제6도에 도시된 국부 발진회로의 일예를 나타낸 상세회로도.FIG. 8 is a detailed circuit diagram showing an example of the local oscillation circuit shown in FIG.
제9도는 제7도에 도시된 트랜지스터의 베이스-에미터간 전압의 온도특성과 안정화 전원회로의 출력전압의 온도특성을 나타낸 그래프.9 is a graph showing temperature characteristics of the base-emitter voltage of the transistor and temperature of the output voltage of the stabilized power supply circuit shown in FIG.
제10도는 제6도에 도시된 수정 발진자의 온도 특성을 나타낸 그래프이다.FIG. 10 is a graph showing temperature characteristics of the crystal oscillator shown in FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 바리캡,18 : 코일,10: bari cap, 18: coil,
20 : 국부발진회로,11, 12 : 결합콘덴서,20: local oscillation circuit, 11, 12: coupling capacitor,
61 : 안테나,62 : 고주파 증폭기,61 antenna, 62 high frequency amplifier,
63 : 국부발진회로,64 : 혼합회로,63: local oscillation circuit, 64: mixed circuit,
65 : 중간주파수 증폭기,66 : 복조부,65: intermediate frequency amplifier, 66: demodulation unit,
67 : ROM,68 : 제어부,67: ROM, 68: control unit,
69 : 수정 발진자,70 : 증폭기,69: crystal oscillator, 70: amplifier,
71 : 스피커,72 : 안정화 전원회로,71: speaker, 72: stabilized power supply circuit,
73 : 전원,304 : 트리머콘덴서73: power supply, 304: trimmer capacitor
본 발명은 무선 선택 호출수신기의 국부 발진회로에 관한 것으로, 특히 온도 보상 특성을 갖는 국부발진회로에 관한 것이다.The present invention relates to a local oscillation circuit of a wireless selective call receiver, and more particularly to a local oscillation circuit having a temperature compensation characteristic.
일반적으로 저주파수 신호를 무선으로 전송하고 수신하는 경우 안테나에서 효과적으로 복사될 수 있는 고주파에 저주파 신호를 실어서 전송하게 된다. 따라서 수신측에서는 고주파에 실린 저주파 신호를 추출하는 과정이 필요하다.In general, when transmitting and receiving a low frequency signal wirelessly, a low frequency signal is mounted on a high frequency that can be effectively radiated from an antenna and then transmitted. Therefore, the receiving side needs to extract a low frequency signal loaded on the high frequency.
이 경우 송신측의 고주파 반송파와 동일한 주파수를 발진하는 국부 발진회로가 수신측에 구비되어야 한다.In this case, a local oscillation circuit oscillating the same frequency as the high frequency carrier of the transmitting side should be provided on the receiving side.
제6도에는 일반적으로 이용되고 있는 무선 선택 호출 수신기(이하 수신기라 한다)의 블록도가 도시되어 있다. 이 수신기는 기지국으로부터 송출된 전파를 안테나(61)로 수신하며, 이 신호는 고주파 증폭기(61)에서 증폭된 후 국부발진회로(63)에서 출력된 발진주파수와 함께 혼합 회로(64)에서 혼합되어 중간 주파수(IF)로 변환된다.6 shows a block diagram of a radio selective call receiver (hereinafter referred to as a receiver) which is generally used. The receiver receives the radio wave transmitted from the base station to the antenna 61, which is amplified by the high frequency amplifier 61 and then mixed in the mixing circuit 64 together with the oscillation frequency output from the local oscillation circuit 63. Converted to intermediate frequency IF.
일반적으로 변환된 주파수는 복조 가능한 주파수로 455kHz 등이 이용된다.In general, the converted frequency is a demodulated frequency such as 455 kHz.
주파수 변환된 신호는 주파수 변조 중간 주파수 증폭기(65)에서 증폭된 후복조부(66)에서 디지탈 신호로 변환된다.The frequency-converted signal is converted into a digital signal in the post-demodulation section 66 amplified by the frequency modulated intermediate frequency amplifier 65.
ROM(67)에는 자기의 호출번호가 기억되어 있어 제어부(68)는 ROM(67)에 저장된 데이타와 수신데이타를 비교하여, 두 데이타가 일치하는지 여부를 판정한다.The ROM 67 stores its call number, and the control section 68 compares the data stored in the ROM 67 with the received data to determine whether the two data match.
만약 ROM(67)에 저장된 데이타와 수신된 데이타가 일치하면 구동용 증폭기(70)에 수신신호를 보내 증폭한 후 스피커(SP)(71)을 통해 호출음을 발신하여 휴대자에게 호출되었음을 알린다.If the data stored in the ROM 67 and the received data coincide with each other, the received signal is sent to the driving amplifier 70 and amplified, and then a ring tone is transmitted through the speaker (SP) 71 to inform the user of the call.
또한 여기서 69는 제어부(68)의 타이밍 클럭을 맞추기 위한 수정 발진자이고, 74는 복호기, 75는 조작용 스위치이다. 또한 수신기의 전원(73)은 통상 1.4V의 전지가 사용되며, 전지에 연결된 안정화 전원회로(72)는 고주파 증폭기(62), 국부발진회로(63), 혼합회로(64)의 고주파 처리부를 안정화 동작시키기 위한 안정된 전원을 공급한다.In addition, 69 is a crystal oscillator for adjusting the timing clock of the control part 68, 74 is a decoder, and 75 is an operation switch. In addition, a power source 73 of the receiver is typically a 1.4V battery, and the stabilized power supply circuit 72 connected to the battery stabilizes the high frequency processor of the high frequency amplifier 62, the local oscillation circuit 63, and the mixing circuit 64. Supply stable power for operation.
제7도에는 제6도에 도시된 고주파 증폭기(62)의 상세회로도로서 트랜지스터(201, 202)는 캐스코드 접속 구성으로 되어 있고 저항(203, 204, 205)는 트랜지스터의 바이어스 전압을 결정하는 역할을 하며 캐패시터(206, 207)는 바이패스용이다.FIG. 7 is a detailed circuit diagram of the high frequency amplifier 62 shown in FIG. 6. The transistors 201 and 202 have a cascode connection configuration, and the resistors 203, 204 and 205 determine the bias voltage of the transistor. The capacitors 206 and 207 are for bypass.
제8도(A)는 제6도에 도시된 국부발진회로(63)의 상세회로도로서 제8도(B)에 그 등가회로가 표시되어 있으며, 콜피츠형 발진 회로로 이루어져 있다.FIG. 8A is a detailed circuit diagram of the local oscillation circuit 63 shown in FIG. 6, the equivalent circuit of which is shown in FIG. 8B, and consists of a Colpitts-type oscillation circuit.
상기 발진 회로의 발진 주파수에 있어서 직렬로 접속되어 있는 코일(302)과, 수정발진자(303)와 트리머콘덴서(304)는 유도성으로 되어 있고, 한편 코일(309)과 콘덴서(310)는 병렬로 접속되어 발진주파수에 있어서는 용량성으로 된다.The coil 302, the crystal oscillator 303 and the trimmer capacitor 304 which are connected in series at the oscillation frequency of the oscillation circuit are inductive, while the coil 309 and the condenser 310 are in parallel. It is connected and becomes capacitive at the oscillation frequency.
저항(305, 306)은 트랜지스터(301)의 바이어스를 결정하며, 캐패시터(311, 308)는 바이패스용으로 사용된다.Resistors 305 and 306 determine the bias of transistor 301, and capacitors 311 and 308 are used for bypass.
여기서 중요한 것을 이 국부 발진 회로의 발진 주파수는 주로 수정 발진자(303)의 편차와 코일(302)의 편차에 따라 크게 좌우되고, 트리머콘덴서(304)로 소망하는 주파수를 설정한다는 점이다.What is important here is that the oscillation frequency of this local oscillation circuit is largely dependent on the deviation of the crystal oscillator 303 and the deviation of the coil 302, and sets the desired frequency to the trimmer capacitor 304.
제7도 및 8도에서 Ta, Tb, Tc는 제6도에 도시된 단자(Ta, Tb, Tc)와 일치한다. 수신기의 호출시 감도를 결정하는 요인으로서는 고주파 처리부의 잡음계수(NF : Noise Figure)가 중요하며, 제6도에 있어서 고주파 증폭기(62)의 NF와 이득이 고주파 처리부 전체의 NF에 큰 영향을 미친다.In FIGS. 7 and 8, Ta, Tb, and Tc coincide with the terminals Ta, Tb, and Tc shown in FIG. The noise coefficient (NF) of the high frequency processor is important as a factor in determining the sensitivity when the receiver is called. In FIG. .
아울러 고주파 증폭기(62)의 특성이 어떤 요인에 의해서 변화되는 것은 수신기의 감도와 직결되는 중요한 요소이다.In addition, the change of the characteristics of the high frequency amplifier 62 due to a certain factor is an important factor directly related to the sensitivity of the receiver.
제9도(A)에는 제7도의 고주파 증폭기(62)에 사용되는 트랜지스터(201)의 베이스-에미터간이 전압(VBE)의 온도특성이 나타낸 그래프로서 일반적으로 -2mV℃ 정도의 기울기를 가진다. 이 특성으로 전압(BE)의 값이 변하는 것에 의해 제7도에서 저항(203)의 양단 전압이 변하게 된다. 아울러 트랜지스터(201)의 베이스 전류가 변할 때 고주파 증폭기(201)의 NF 및 이득도 변한다.FIG. 9A is a graph showing the temperature characteristics of the voltage V BE between the base and emitter of the transistor 201 used in the high frequency amplifier 62 of FIG. 7 and generally has a slope of about −2 mV ° C. FIG. . Due to this characteristic, the value of the voltage BE is changed, thereby changing the voltage across the resistor 203 in FIG. In addition, when the base current of the transistor 201 changes, the NF and the gain of the high frequency amplifier 201 also change.
예를 들면 저온에서는 전압(VBE)이 올라감에 따라 트랜지스터(201)의 베이스 전류가 감소하며, 따라서 고주파 증폭기(62)의 NF 및 이득이 저하한다.For example, at low temperatures, as the voltage V BE rises, the base current of the transistor 201 decreases, so that the NF and gain of the high frequency amplifier 62 decrease.
제9도(B)는 고주파 증폭기(62)의 전원(즉, 제6도의 안정화 전원회로(72)의 전원)의 온도 특성으로 저온에 있어서 안정화 전원 전압(VSTB)가 상승하고 있음을 나타내고 있다.FIG. 9B shows that the stabilization power supply voltage V STB is rising at low temperature due to the temperature characteristic of the power supply of the high frequency amplifier 62 (that is, the power supply of the stabilization power supply circuit 72 of FIG. 6). .
제9도(B)에서 온도특성의 기울기는 제9도(A)의 전압(VBE)의 온도특성과 동등한 -2mV℃의 기울기를 가지고 있고, 제7도의 저항(203)의 양단위 전위는 온도에 무관하게 일정하므로 트랜지스터(201)의 베이스 전류 또한 일정하며 고주파 증폭기(62)의 특성 또한 온도에 관계없이 일정하게 된다.The slope of the temperature characteristic in FIG. 9B has a slope of −2 mV ° C. which is equivalent to the temperature characteristic of the voltage V BE in FIG. 9A, and the potential of both units of the resistor 203 in FIG. Since it is constant regardless of temperature, the base current of the transistor 201 is also constant, and the characteristics of the high frequency amplifier 62 are also constant regardless of temperature.
한편 제8도의 국부발진회로(63)에 있어서도 안정화 전원회로(72)의 전원을 사용하고 있고 국부발진회로(63)의 주파수는 전원에 의존하는 정도는 비교적 적고 오히려 수정 발진자(303)의 특성에 의존한다.On the other hand, in the local oscillation circuit 63 of FIG. 8, the power supply of the stabilization power supply circuit 72 is used, and the frequency of the local oscillation circuit 63 is relatively less dependent on the power supply. Depends.
제10도에는 수정 발진자(303)의 온도 특성 그래프가 도시되어 있다. 통상적으로 수신기의 사용온도범위는 -20~+50℃이며, 특성 그래프의 곡선은 동작 온도 범위와 허용 주파수 오차에 의해 결정되어진다.10 shows a graph of temperature characteristics of the crystal oscillator 303. Typically, the operating temperature range of the receiver is -20 ~ + 50 ℃, and the curve of the characteristic graph is determined by the operating temperature range and the allowable frequency error.
그러나 -20℃ 부근에 있어서 주파수 변화폭은 커지게 되고, 이에 따른 실제 사용에 있어서는 -20℃에의 편차에 특별한 규격을 설정하여 양호한 수신기의 선별을 행하여야 하였다. 따라서 국부 발진회로에 있어서 저온에서의 특별한 규격을 설정하여 양/불의 수신기를 선별하여야 하므로, 선별하는 시간 및 국부 발진 회로의 불안정으로 인한 양산시의 수신기 제조비용 상승 요인이 된다.However, in the vicinity of -20 ° C, the frequency change range becomes large, and accordingly, in actual use, it is necessary to set a special standard for the deviation to -20 ° C to select a good receiver. Therefore, it is necessary to set up a special specification at low temperature in the local oscillator circuit to select a positive / non-light receiver, which increases the manufacturing cost of the receiver during mass production due to the time of sorting and the instability of the local oscillator circuit.
따라서 본 발명의 목적은 저온 범위에서도 안정된 온도 특성을 갖는 무선 선택 호출 수신기의 국부 발진회로를 제공하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide a local oscillation circuit of a radio selective call receiver having a stable temperature characteristic even in a low temperature range.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 수정발진자와 직렬 접속된 트리머 콘덴서를 구비한 콜피츠형 발진회로에 있어서, 상기 트리머 콘덴서와 병렬 접속되어 안정화 전원의 출력 전압의 변화에 따라 용량이 변하는 온도보상 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콜피츠형 발진 회로를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a Colpitts oscillation circuit having a trimmer capacitor connected in series with a crystal oscillator, the temperature compensating element is connected in parallel with the trimmer capacitor, the capacitance changes according to the change of the output voltage of the stabilized power supply It provides a Colpitts-type oscillation circuit further comprising a.
이하에 첨부 도면을 참고하여 본 발명을 보다 더 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
제1도에는 본 발명의 바람직한 제 일실시예에 따른 국부 발진회로를 포함하는 무선호출기의 고주파 처리부의 구성을 나타낸 상세 회로도이다.1 is a detailed circuit diagram showing the configuration of a high frequency processor of a wireless pager including a local oscillation circuit according to a preferred embodiment of the present invention.
제1도를 참고하면, 제 일실시예에서는 바리캡(Varicap : Variable Capacitance Diode : 가변 용량 다이오드)(10)이 국부발진회로(20)의 트리머콘덴서(304)에 병렬로 접속되어 있고, 이 바리캡(10)에는 코일(18)을 통하여 안정화 전원회로(72)의 안정화 전원 전압(VSTB)이 인가되고 있다.Referring to FIG. 1, in the first embodiment, a variable capacitive diode (Varicap) 10 is connected in parallel to the trimmer capacitor 304 of the local oscillation circuit 20. The stabilization power supply voltage V STB of the stabilization power supply circuit 72 is applied to the cap 10 via the coil 18.
콘덴서(11, 12)는 고주파 증폭기(62)의 국부발진회로(20)의 결합 캐패시터이다.The capacitors 11 and 12 are coupling capacitors of the local oscillation circuit 20 of the high frequency amplifier 62.
기타 국부발진회로(20)의 구조는 제8도에 도시된 종래의 국부발진회로(63)와 동일한 구조를 갖고 있다.The structure of the other local oscillation circuit 20 has the same structure as that of the conventional local oscillation circuit 63 shown in FIG.
이하에 본 발명의 국부발진회로(20)의 각 부품과 발진 주파수와의 관계에 대하여 설명한다.The relationship between the components of the local oscillation circuit 20 and the oscillation frequency of the present invention will be described below.
우선 트리머콘덴서(304)와 바리캡(10)을 병렬 접속시키는 점 P-Q간의 용량(C)과 국부발진회로(20)의 발진 주파수(f)와의 사이에는 제2도에 도시된 바와 같이 용량(C)이 증가하면 발진 주파수(f)가 낮아지는 관계를 보이고 있다.First, the capacitance C between the trimmer capacitor 304 and the point PQ connecting the parallel cap 10 to the oscillation frequency f of the local oscillation circuit 20 as shown in FIG. Increasing) increases the oscillation frequency (f).
제3도는 본 발명에서 사용하는 바리캡(10)의 전압인가와 용량간의 관계가 용량의 변화를 발진 주파수에 대하여 환산한 그래프이다.3 is a graph in which the relationship between the voltage application and the capacitance of the varicap 10 used in the present invention is converted into a change in capacitance with respect to the oscillation frequency.
통상 25℃ 및 저온 -20℃일때의 안정화 전원 전압(VSTB)을 각각 V0, V1으로 하고, 이때 바리캡(10)의 용량을 C0, C1으로 한다.A stabilized power supply voltage (V STB) of the normal 25 ℃ and low temperature -20 ℃ when each V 0, V 1, at which time and the capacity of the varicap 10 in the C 0, C 1.
또한 바리캡(10)의 용량(C0)에 대하여 C1일때 발진 주파수(f)의 변화를 △F2로 한다. △F2는 제2도의 관계에 따라 정확한 값이 정해진다. 이때 제10도의 수정 발진자의 온도 특성을 고려하면 종래 회로에 있어서 문제가 되었던 -20℃ 근처에서 발진 주파수의 차이는 (-△F1+△F2)가 되어 발진 주파수 차이가 개선된다.In addition, the change of the oscillation frequency f when C 1 with respect to the capacitance C 0 of the varicap 10 is set to ΔF 2. ΔF2 is determined based on the relationship of FIG. At this time, considering the temperature characteristics of the crystal oscillator of FIG. 10, the difference in the oscillation frequency is around (−ΔF1 + ΔF2), which is a problem in the conventional circuit, and the oscillation frequency difference is improved.
제4도에는 본 발명이 제 이실시예를 나타낸 것으로 바리캡 대신에 트랜지스터(41)를 이용한 것으로, 안정화 전원 전압(VSTB)이 저항(43)을 통하여 베이스에 인가되고 에미터를 오픈시킨 상태에서, 에미터 단자(f)와 콜렉터 단자(e) 사이에는 안정화 전원 전압(VSTB)에 따라 용량값이 가변되는 것을 이용한다.4 shows a second embodiment of the present invention, in which a transistor 41 is used instead of a varicap, and a stabilization power supply voltage V STB is applied to a base through a resistor 43 and an emitter is opened. In this case, the capacitance value is varied between the emitter terminal f and the collector terminal e in accordance with the stabilization power supply voltage V STB .
제5도는 제4도에 도시된 회로의 특성을 나타낸 그래프이다. 도시된 바와 같이 트랜지스터의 베이스-콜렉터간의 용량을 이용한 것으로 베이스 전류(IB)의 변화에 의해 제3도와 동등한 특성을 얻을 수 있다. 베이스 전류(IB)의 변화는 안정화 전원 전압(VSTB)의 변화에 의해 얻어진다.5 is a graph showing the characteristics of the circuit shown in FIG. As shown in the drawing, the capacitance between the base and the collector of the transistor is used to obtain characteristics equivalent to those of FIG. 3 by the change of the base current I B. The change in the base current I B is obtained by the change in the stabilization power supply voltage V STB .
상기한 바와 같이 본 발명은 고주파 처리부를 안정 동작시키기 위한 일안으로 국부발진회로의 주파수조정용 트리머콘덴서에 전압에 의해 용량이 변화하는 소자(예를 들어 바리캡)를 병렬로 접속함에 의해 국부 발진회로의 주파수 온도 특성, 특히 저온(-20℃)에서의 온도특성을 개선시켜 저온에의 국부 발진회로의 수정발진자의 규격을 만족시킬 수 있고 수정 구매 발주시에 승인원 사양을 완화하여 부품가격을 절감하는 것이 가능하다.As described above, the present invention provides a stable operation of the high frequency processing unit by connecting an element (e.g., a varicap) whose capacitance varies with voltage in parallel to a frequency adjusting trimmer capacitor of the local oscillation circuit. It can improve the frequency temperature characteristics, especially at low temperature (-20 ℃), to meet the crystal oscillator specification of local oscillation circuit at low temperature, and to reduce parts price by mitigating the specification of approval source when ordering crystal correction. It is possible.
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1993
- 1993-12-24 KR KR1019930029714A patent/KR960012955B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| KR950022200A (en) | 1995-07-28 |
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