JP2009017556A - 周波数可変オシレータ - Google Patents

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ジン ジャン、ユ
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コン コン、スン
Sang Cheol Shin
チョル シン、サン
Jung Chul Gong
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Abstract

【課題】本発明は、入力信号の周波数が可変されも可変された入力信号の周波数により発振信号の周波数を可変する周波数可変オシレータに関するものである。
【解決手段】本発明は、入力信号の電圧レベルを事前に設定された範囲の電流レベルに変換する電圧電流変換回路と、上記電圧電流変換回路からの電流レベルにより周波数を可変して発振する発振回路を含むことを特徴とする。
【選択図】図2

Description

本発明は、オシレータに関するもので、より詳細には入力信号の周波数が可変されても可変された入力信号の周波数により発振信号の周波数を可変する周波数可変オシレータに関するものである。
最近になって、軽薄短小化の長所によりモニタ、テレビジョン等の多様なディスプレイ装置に液晶表示装置(Liquid Crystal Display;LCD)が大分部採用される傾向である。
このようなLCD製品には、LCDのランプを点灯して必要な光を出力するLCDバックライトユニット(Back−Light Unit)が必須的に採用される。上述したLCDバックライトユニットには、事前に設定された周波数によりランプ点灯を駆動する駆動ICが含まれ上記駆動ICに上記周波数を提供するオシレータ(Oscillator)が含まれる。
一方、LCD製品にはLCDパネルに用いられる水平同期信号、垂直同期信号等の映像信号が用いられるが、上述の映像信号の周波数と駆動ICの周波数間に干渉が生じLCD製品にウォーターフォール(Waterfall)現象、またはフリッカー(Flicker)現象が発生することができる。これにより、映像信号の周波数と駆動ICの周波数を同期化する必要がある。
図1は、従来のオシレータの構成図である。
図1を参照すると、従来のオシレータ10は充放電される電圧と事前に設定された第1及び第2基準信号を夫々比較する第1及び第2比較器C1、C2からの比較結果により論理演算Lして充放電スイッチング信号を生成し、第1電流源CS1と第2電流源CS2は上記充放電スイッチング信号によりスイッチングするスイッチSWの開閉によりキャパシタCの電流を充放電し、これにより第1及び第2出力信号を出力する。
上述の従来のオシレータは固定された周波数を有する第1及び第2出力信号を出力して、映像信号の周波数が可変する場合、映像信号の周波数と同期化させることができないため、LCD製品のウォーターフォール現象またはフリッカー現象が発生する問題点がある。
上述の問題点を解決するため、本発明の目的は、入力信号の周波数が可変されても可変された入力信号の周波数により発振信号の周波数を可変する周波数可変オシレータを提供することである。
上述の目的を達成するために、本発明の周波数可変オシレータは入力信号の電圧レベルを事前に設定された範囲の電流レベルに変換する電圧電流変換回路と、上記電圧電流変換回路からの電流レベルにより周波数を可変して発振する発振回路を含むことを特徴とする。
本発明の一実施形態によると、上記電圧電流変換回路は、上記入力信号の電圧を事前に設定された電圧レベルに変換する電圧調整部と、上記電圧比較部からの電圧レベルを事前に設定された範囲の電流レベルに変換する電圧電流変換部と、上記電圧電流変換部からの電流レベルにより上記発振回路の充放電電流を制御する電流制御部を含むことができる。
本発明の一実施形態によると、上記電圧調整部は、上記入力信号の電圧レベルとフィードバック電圧の電圧レベルを比較する比較器と、上記比較器からの出力電圧のレベルを事前に設定された電圧レベルの範囲に調整して上記フィードバック電圧に提供する電圧範囲調整器を含むことができる。
本発明の一実施形態によると、上記電圧電流変換部は上記電圧調整部からの電圧を電流に変換する電圧−電流変換器と、上記電圧−電流変換器からの電流レベルを事前に設定された電流レベル範囲に調整する電流利得調整器を含むことができる。
本発明の一実施形態によると、上記電流制御部は、上記電圧電流変換部からの電流と事前に設定された基準電流を演算して事前に設定された比を有する第1電流及び第2電流を出力する電流演算器と、上記電流演算器からの上記第1電流を事前に設定された電流レベルに逓倍する第1電流逓倍器と、上記電流演算器からの上記第2電流を事前に設定された電流レベルに逓倍する第2電流逓倍器を含むことができる。
本発明の一実施形態によると、上記発振回路は、上記第1及び第2電流逓倍器からの電流により充放電電流を設定する充放電部と、上記充放電部の充放電を制御して第1出力信号を生成して、上記第1出力信号の電圧レベルを事前に設定された第1及び第2基準電圧と夫々比較し第2出力信号を生成する信号生成部を含むことができる。
本発明によると、入力信号の周波数が可変されても入力信号の電圧を電流に変換し上記電流の可変により発振周波数を可変して上記入力信号の周波数可変により同期された発振信号を出力することができる効果がある。
以下、図面を参照して本実施形態を詳細に説明する。
図2は本実施形態のオシレータの構成図である。
図2を参照すると、本実施形態のオシレータ100は電圧電流変換回路110と発振回路120から構成されることができる。
電圧電流変換回路110は電圧調整部111、電圧電流変換部112及び電流制御部113を含むことができる。
電圧調整部111は入力信号の電圧レベルとフィードバック電圧レベルを比較する比較器111aと比較器111aからの出力信号の電圧レベルの範囲を調整する電圧範囲調整器111bを備えることができる。
電圧電流変換部112は比較器111aからの出力信号の電圧を電流に変換する電圧−電流変換器112aと電圧電流変換器112aからの電流レベルを事前に設定されたレベル範囲に調整する電流利得調整器112bを備えることができる。
電流制御部113は電流利得調整器112bからの電流を事前に設定された基準電流(Cref)と演算する電流演算器113aと、電流演算器113aからの電流を事前に設定された電流レベルに夫々逓倍する第1電流逓倍器113b、及び第2電流逓倍器113cを備えることができる。
発振回路120は充放電部121及び信号生成部122を含むことができる。
充放電部121は第1及び第2電流逓倍器113b、113cからの電流により夫々充放電電流を設定する第1及び第2電流源CS1、CS2と、第1電流源CS1と第2電流源CS2間の伝達経路を開閉するスイッチSWと、スイッチSWの伝達経路の開閉により電流を充放電する少なくとも1つのキャパシタCを備えることができる。
信号生成部122はキャパシタCの充放電による第1出力信号の電圧レベルと事前に設定された第1及び第2基準電圧Vref1、Vref2を夫々比較する第1及び第2比較器C1、C2と、第1及び第2比較器C1、C2の比較結果により第2出力信号を出力するRSラッチLaを備えることができる。
図3は本実施形態のオシレータの各部分の信号波型のグラフである。
図3を参照すると、本実施形態のオシレータは入力信号の周波数が可変されてもそれにより電流を可変することにより発振信号の周波数が可変されることが分かる。
以下、図面を参照して本実施形態の作用及び効果について詳細に説明する。
図2及び図3を参照すると、先ず、入力信号は周波数により可変される電圧を有し、電圧調整部111は比較器111aと電圧範囲調整器111bを通じ上記入力信号の電圧レベルを事前に設定された電圧レベルの範囲に調整する。これは入力信号の電圧レベルを信号処理に適合した電圧レベルに調整するためである。即ち、例えば、上記入力信号の電圧レベルの範囲が1〜10Vである場合、これを信号処理に適合するように0.1V〜1Vの電圧レベルの範囲に調整する。
レベル調整された電圧は、電圧電流変換部112に伝達され、電圧電流変換部112の電圧−電流変換器112aは上記レベル調整された電圧を電流に変換し、電流利得調整器112bは電圧−電流変換器112aからの電流が事前に設定された電流レベル範囲に存在するように電圧−電流変換器112aからの電流を増幅する。
利得調整された電流は電流制御部113に伝達され、電流制御部113の電流演算器113aは上記利得調整された電流と事前に設定された基準電流を演算して第1及び第2電流逓倍器113b、113cに伝達する。ここで、電流演算器113aは上記利得調整された電流と事前に設定された基準電流を事前に設定された割合で夫々演算し上記利得調整された電流の大きさにより上記基準電流と減算または加算することもできる。
電流演算器113aは上記利得調整された電流と上記基準電流を演算した後、夫々事前に設定された割合で第1及び第2電流逓倍器113b、113cに伝達する。
ここで、第1及び第2電流逓倍器113a、113bに伝達される電流は1:2の割合で伝達されることができる。
第1及び第2電流逓倍器113a、113bは伝達された電流を夫々逓倍し第1電流源CS1と第2電流源CS2に伝達する。
キャパシタCに充電される電流は第1電流源CS1からの電流であるため、第2電流源CS2による放電電流はキャパシタCの電流と第1電流源CS1の電流の和になることができ、これにより、第1及び第2電流逓倍器113a、113bに伝達される電流は1:2の割合で伝達されることが好ましい。
充放電部121の第1電流源CS1は第1電流逓倍器113aからの電流により充電電流を設定し、充放電部121の第2電流源CS1は第2電流逓倍器113cからの電流により放電電流を設定する。
第1電流源CS1からの電流はキャパシタCに充電され、キャパシタCに充電された電流は第2電流源CS2により放電される。この時、充放電のスイッチングは第1電流源CS1と第2電流源CS2間の伝達経路を開閉するスイッチSWにより行われる。
スイッチSWのスイッチングは信号生成部122により行われるが、先ずスイッチSWはスイッチングオンして上記伝達経路を連結し、これによりキャパシタに電流が充電され、これによりキャパシタCに充電される電圧が上昇する。第1比較器C1は事前に設定された第1基準電圧Vref1と上記キャパシタに充電される電圧を比較して、その比較結果をRSラッチLaに伝達し、RSラッチLaはスイッチSWをスイッチングオフする制御信号を出力する。スイッチSWはスイッチオフして上記伝達経路を短絡させ、これによりキャパシタC充電される電圧が下降する。第2比較器C2は事前に設定された第2基準電圧Vref2と上記キャパシタから放電される電圧を比較して、その比較結果をRSラッチLaに伝達し、RSラッチLaはスイッチSWをスイッチングオンする制御信号を出力する。
上述のキャパシタの充放電電圧は三角波、またはのこぎり波の形状を有する第1出力信号になり、上述のRSラッチLaのスイッチング制御信号はパルス形状を有する第2出力信号になる。
図3を参照すると、入力信号の周波数が上昇すると、これにより入力信号の電圧が上昇し、本実施形態のオシレータ100は入力信号の電圧上昇により変換された電流が上昇し、これに連係して充放電電流が共に上昇する。
これは上記第1及び第2出力信号の周波数の変化を齎し、第1及び第2出力信号の周波数は上記入力信号の電圧上昇に伴って高くなる。
上述のように、本実施形態のオシレータ100は入力信号の周波数により可変される周波数を有する発振信号を出力する。
以上で説明した本発明は、上述の実施例及び添付の図面により限定されるものではなく、上述の特許請求範囲により限定され、本発明の構成は本発明の技術的思想から外れない範囲内でその構成を多様に変更及び改造することができるということは本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者には自明である。
従来のオシレータの構成図である。 本実施形態のオシレータの構成図である。 本実施形態のオシレータの各部分の信号波型のグラフである。
符号の説明
100 オシレータ
110 電圧電流変換回路
111 電圧調整部
111a 比較器
111b 電圧範囲調整器
112 電圧電流変換部
112a 電圧−電流変換器
112b 電流利得調整器
113 電流制御部
113a 電流演算器
113b 第1電流逓倍器
113c 第2電流逓倍器
120 発振回路
121 充放電部
122 信号生成部
CS1 第1電流源
CS2 第2電流源
SW スイッチ
C キャパシタ
C1 第1比較器
C2 第2比較器
La RSラッチ

Claims (6)

  1. 入力信号の電圧レベルを事前に設定された範囲の電流レベルに変換する電圧電流変換回路と、
    前記電圧電流変換回路からの電流レベルにより周波数を可変して発振する発振回路と、
    を含むことを特徴とする周波数可変オシレータ。
  2. 前記電圧電流変換回路は、
    前記入力信号の電圧を事前に設定された電圧レベルに変換する電圧調整部と、
    前記電圧調整部からの電圧レベルを事前に設定された範囲の電流レベルに変換する電圧電流変換部と、
    前記電圧電流変換部からの電流レベルにより前記発振回路の充放電電流を制御する電流制御部と、
    を含むことを特徴とする請求項1に記載の周波数可変オシレータ。
  3. 前記電圧調整部は、
    前記入力信号の電圧レベルとフィードバック電圧の電圧レベルを比較する比較器と、
    前記比較器からの出力電圧のレベルを事前に設定された電圧レベルの範囲に調整して前記フィードバック電圧に提供する電圧範囲調整器と、
    を含むことを特徴とする請求項2に記載の周波数可変オシレータ。
  4. 前記電圧電流変換部は、
    前記電圧調整部からの電圧を電流に変換する電圧−電流変換器と、
    前記電圧−電流変換器からの電流レベルを事前に設定された電流レベル範囲に調整する電流利得調整器と、
    を含むことを特徴とする請求項2に記載の周波数可変オシレータ。
  5. 前記電流制御部は、
    前記電圧電流変換部からの電流と事前に設定された基準電流を演算し事前に設定された比を有する第1電流及び第2電流を出力する電流演算器と、
    前記電流演算器からの前記第1電流を事前に設定された電流レベルに逓倍する第1電流逓倍器と、
    前記電流演算器からの前記第2電流を事前に設定された電流レベルに逓倍する第2電流逓倍器と、
    を含むことを特徴とする請求項2に記載の周波数可変オシレータ。
  6. 前記発振回路は、
    前記第1及び第2電流逓倍器からの電流により充放電電流を設定する充放電部と、
    前記充放電部の充放電を制御し第1出力信号を生成して、前記第1出力信号の電圧レベルを事前に設定された第1及び第2基準電圧と夫々比較して第2出力信号を生成する信号生成部と、
    を含むことを特徴とする請求項5に記載の周波数可変オシレータ。
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