KR0129475B1 - 아날로그/디지탈 변환기의 전원 노이즈 제거회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아날로그/디지털 변환기에 관한 것으로서, 더욱상세하게는 교류전원이 포함되어 입력되는 아날로그 입력전압을 디지털 변환할 때 교류전원의 제로점에서 아날로그/디지털 변환하여 교류전원의 영향을 받지 않은 입력전압의 디지털값을 구할 수 있도록 한 아날로그/디지털 변환기의 전원 노이즈 제거회로에 관한 것으로, 교류 입력전압으로부터 제로점을 검출하는 제로점 검출부(90)와, 상기 제로점 검출부(90)의 출력과 콘트롤러(30)의 SC신호를 근거로 디지털 변환을 지연하기 위한 지연시간을 발생하는 RS플립/플롭(60)과, 상기 RS플립/플롭(60)의 출력으로 SC신호를 발생하여 아날로그/디지털 변환기(20)에 공급하는 단안정 멀티바이브레이터(50)와, 상기 RS플립/플롭(60)의 출력과 아날로그/디지털 변환기(20)의 EOC신호를 논리곱하여 콘트롤러(30)에 EOC신호로 공급하는 앤드 게이트(40)로 구성된다.

Description

아날로그/디지털 변환기의 전원 노이즈 제거회로

제1도는 아날로그 입력전압을 디지털 전압으로 변환하기 위한 아날로그/디지털 변환회로의 일반적인 구성도.

제2도는 종래 구성도의 주요 부분에서 출력되는 파형도.

제3도는 본 발명에 따른 구성도.

제4도는 본 발명에 따른 구성도의 주요 부분에서 출력되는 파형도이다.

＊ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 샘플링 및 홀딩부 20 : 아날로그/디지털 변환기

30 : 콘트롤러 40 : 앤드 게이트

50 : 단안정멀티바이브레이터 60 : RS 플립/플롭

70 : 비교기 80 : 단안정멀티바이브레이터

90 : 제로점 검출부 R : 저항

T : 트랜스

본 발명은 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기에서 전원전압에 의한 영향을 제거하기 위한 전원노이즈 제거회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피측정 아놀로그 입력전압을 디지털 변환할 때 교류전원의 제로점에서 아날로그/디지털 변환시킴으로써 교류전원의 영향을 받지 않은 입력전압의 디지털값을 구할 수 있도록 하는 아날로그/디지털 변환기의 전원 노이즈 제거회로에 관한 것이다.

전자제품을 생산하는 공장이나 연구실에서는 완성된 전자제품의 동작특성을 측정하지 않고 전자제품이 미완성된 다수의 PCB기판에 구성된 부품들의 전류/전압 특성을 측정하여 생산되는 전자제품의 불량율을 줄이고 있다. 이렇게 PCB 기판에 장착된 부품들의 전류/전압 특성을 측정하기 위하여 일반적으로 네일 테스터기를 사용하게 되는데, 네일테스터기는 PCB기판에 구성된 부품의 전류/전압 특성을 측정하기 위하여 PCB기판상에 전류를 인가한 후 부품의 양단에 걸리는 전압과 부품에 흐르는 전류를 측정한다.

이때 측정된 전류/전압값은 아날로그 값으로서 이를 아날로그로 표시되는 일반적인 테스터기로 출력하는 경우에는 아날로그 값으로 그대로 출력하게 되나, 디지털로 출력하거나 다른 콘트롤러에 연결하여 출력값의 정상여부를 판단하거나 출력값을 이용하여 측정시스템의 동작을 제어하는 경우에는 아날로그 출력값을 그대로 사용하지 못하고 이를 디지털로 변환하여 사용하게 된다.

이와같이 아날로그 입력전압을 디지털값으로 변환하는 아날로그/디지털 변환기의 일실시예를 보면 예시도면 제 1 도에 도시된 바와 같다. 여기서, 100은 아날로그의 입력전압값을 디지털값으로 변환하는 아날로그/디지털 변환기이고, 200은 상기 아날로그/디지털 변환기(100)로부터 인가되는 데이터를 이용하여 그 출력단에 연결되는 구성품의 동작을 제어하거나 인가된 디지털값을 측정하는 콘트롤러이다.

상기한 아날로그/디지털 변환기(100)의 입력단에 아날로그의 입력전압을 인가하면 이를 아날로그/디지털 변환기(100)에서 디지털값으로 변환하여 콘트롤러(200)에 공급하므로 콘트롤러(200)에서는 입력된 디지털값을 판단하거나 입력전압을 이용하여 콘트롤러(200)에 연결된 각종 부분의 동작을 제어하게 된다.

그러나 측정 전압 중에는 예시도면 제 2 도의 (나)에서와 같이 측정전압에 미세한 교류전압이 포함되어 입력된다. 이에 따라 아날로그/디지털 변환기(100)에서는 디지털 변환을 마칠때마다 데이터 버스를 통하여 변환된 디지털 데이터를 콘트롤러(200)에 전송하고 예시도면 제 2 도의 (나)와 같은 EOC(변환 종료)신호를 송출한다. 디지털값의 입력전압과 EOC신호가 인가된 콘트롤러(200)에서는 디지털값의 입력전압에 의하여 입력전압을 측정하거나 출력단에 연결되는 구성품의 동작을 제어하고 EOC 신호를 근거로 아날로그/디지털 변환기(100)에 예시도면 제 2 도의 (가)와 같은 SC(변환 시작)신호를 송출하여 디지털 변환을 계속하도록 한다.

이때 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는데 걸리는 시간이 수 μsec에서 수십 μsec이기 때문에 실제로 디지털 변환되는 입력전압값은 교류전압과 합성된 부분중 대부분이 실제 전압값보다 낮거나 높은 부분에서 변환이 이루어지기 때문에 정확한 변환값을 구하지 못하는 결점을 가지고 있었다.

본 발명은 상기한 바와같은 종래의 결점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 교류전원이 포함되어 입력되는 아날로그 입력전압을 디지털 변환할 때 교류전원의 제로점에서 아날로그/디지털 변환하여 교류전원의 영향을 받지 않고 입력전압을 정확하게 디지털 값으로 구할 수 있도록 한 아날로그/디지털 변환기의 전원 노이즈 제거회로를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와같은 목적을 실현하기 위한 본 발명 아날로그 입력전압값을 디지털 변환하는 아날로그/디지털 변환기의 출력값을 근거로 입력값을 측정하거나 후단의 동작을 제어하는 콘트롤러를 구비한 아날로그/디지털 변환기에 있어서, 교류 입력전압으로부터 제로점을 검출하는 제로점 검출부를 구성하고, 상기 제로점 검출부의 출력과 콘트롤러의 SC신호를 근거로 디지털 변환을 지연하기 위한 지연시간을 발생하는 RS플립/플롭을 구성하며, 상기 RS플립/플롭의 출력으로 SC신호를 발생하여 아날로그/디지털 변환기에 공급하는 단안정 멀티바이브레이터를 구성하는 한편, 상기 RS플립/플롭의 출력과 아날로그/디지털 변환기의 EOC신호를 논리곱하여 콘트롤러에 EOC신호로 공급하는 앤드 게이트로 구성되어짐을 특징으로 하는 것이다.

이하, 본 발명의 구성을 첨부된 예시도면과 함께 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 콘트롤러(30)에서 출력되는 아날로그/디지털변환 시작신호(SC)에 의거 피측정 아날로그 입력전압값을 디지털전압으로 변환하여 콘트롤러(30)로 출력하고 아날로그/디지털변환종료시 아날로그/디지털변환 종료신호(EOC)를 콘트롤러(30)로 출력하도록 하는 아날로그/디지털변환기의 전원노이즈 제거회로에 있어서, 상기 콘트롤러(30)의 변환 시작신호(SC) 출력단에는 RS플립플롭(60)의 리셋트단자(R)를 연결하고, RS플립플롭(60)의 셋트단자(S)에는 전원전압의 제로점 검출신호를 출력하는 제로점 검출부(90)를 연결하는 한편 출력단(Q)에는 단안정 멀티바이크레이터(50)를 매개로 아날로그/디지털변환기(20)의 변환 시작신호(SC) 입력단을 연결함과 더불어 앤드게이트(40)의 한입력단을 연결하고, 상기 앤드게이트(40)의 다른 입력단에는 아날로그/디지털변환기(20)의 변환 종료신호(EOC) 출력단을 연결하는 한편 출력단에는 콘트롤러(30)의 변환 종료신호(EOC) 입력단을 연결한 구조로 되어 있다.

여기서, 아날로그/디지털변환기(20)의 전단에는 입력전압을 샘플링 및 일정시간동안 홀딩시키는 샘플링 및 홀딩부(10)가 구성되고, RS플립/플롭(60)의 R 단자에는 콘트롤러(30)의 SC신호가 인가되고 S 단자에는 제로점 검출부(90)의 출력이 인가되도록 하며, 또한 제로점 검출부(90)는 트랜스(T) 및 저항(R)을 매개로 입력된 교류전원과 접지점의 레벨을 비교하는 비교기(70)와, 상기 비교기(70)의 출력을 일정폭의 방형파로 변환하는 단안정멀티바이브레이터(80)로 구성된 것이다.

예시도면 제 4 도는 본 발명의 구성도중 주요부분의 출력파형도이다.

이와같이 구성된 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

피측정전압이 샘플링 및 홀딩부(10)를 매개로 샘플링되고 일정시간 홀딩되어 아날로그/디지털변환기(20)의 입력단에 아날로그 값으로 입력되면 이를 아날로그/디지털변환기(20)에서 디지털값으로 변환하여 데이터 버스르를 통하여 콘트롤러(30)에 공급하므로 콘트롤러(30)에서는 디지털 변환된 입력전압값을 판단하거나 입력전압값을 근거로 콘트롤러(30)에 연결된 각종 부분의 동작을 제어하게 되는데, 이때 피측정 입력전압에는 고유의 신호전압뿐만 아니라 미세한 교류전압의 파형이 포함되어 입력된다.

이에 따라 아날로그/디지털변환기(20)에서는 디지털 변환을 마칠때마다 데이터 버스를 통하여 변환된 디지털값의 입력전압 데이터를 콘트롤러(30)에 전송하고 EOC 신호를 송출한다. 디지털값의 피측정 전압과 EOC신호가 인가된 콘트롤러(30)에서는 디지털값의 피측정 전압에 대하여 피측정 전압의 크기를 판단하거나 후단의 동작을 제어하고 EOC신호를 근거로 아날로그/디지털변환기(20)에 SC신호를 송출하여 디지털 변환을 계속하도록 한다.

이때 제로점 검출부(90), RS플립/플롭(60), 앤드 게이트(40), 단안정 멀티바이브레이터(50)에 의하여 입력전압이 교류전압의 영향을 받지 않는 교류전압의 제로점에서만 디지털 변환하게 되는데, 이를 예시도면 제 4 도에 의하여 살펴보면 다음과 같다.

예시도면 제 4 도의 (가)와 같은 미세한 교류전압이 포함된 피측정전압을 디지털변환하던 중에 트랜스(T)와 저항(R)을 매개하여 예시도면 제 4 도의 (가)와 같은 교류전압이 비반전단자(+)에 인가되는 비교기(70)에서는 반전단자(-)가 접지되어 있기 때문에 예시도면 제 4 도의 (나)와 같은 파형을 출력한다. 즉 교류입력전압의 제로점을 중심으로 상측레벨에서는 하이 레벨을 출력하고 하측레벨에서는 로우레벨을 출력하는 것이다.

비교기(70)로부터 교류입력전압의 제로점을 근거로 한 로우/하이 레벨 출력은 단안정 멀티바이브레이터(80)에서 예시도면 제 4 도의 (다)와 같은 파형으로 출력되는데, 이는 교류 입력전압에의 제로점이 검출되는 지점에서 하이 레벨의 방평파로 단안정 멀티바이브레이터(80)에 의하여 검출되어 RS플립/플롭(60)의 S 단자에 인가되고, RS플립/플롭(60)의 R 단자에는 콘트롤러(30)로부터 예시도면 제 4 도의 (라)와 같은 SC신호가 인가된다.

따라서 RS플립/플롭(60)의 Q 단자로부터는 예시도면 제 4 도의 (마)와 같은 파형이 앤드 게이트(40)의 입력단과 단안정 멀티바이브레이터(50)에 각각 인가되므로 아날로그/디지털변환기(20)에서는 예시도면 제 4 도의 (바)와 같은 파형이 SC신호로 공급되고, 콘트롤러(30)에는 앤드 게이트(40)에서 상기 RS 플립/플롭(60)의 출력과 예시도면 제 4 도의 (사)와 같은 아날로그/디지털변환기(20)의 EOC신호를 논리곱한 예시도면 제 4 도의 (아)와 같은 출력을 EOC신호로 공급하여 아날로그/디지털변환기(20)에서는 교류전압의 제로점에서만 입력전압을 디지털 값으로 변환하는 것이다.

상술한 바와같이 본 발명은 제로점 검출부로 하여금 입력전압으로부터 제로점을 검출하고, RS플립/플롭에서 제로점 검출부의 출력과 콘트롤러의 SC신호를 근거로 디지털 변환을 지연하기 위한 지연시간을 발생하며, 단안정 멀티바이크레이터에서는 RS플립/플롭의 출력으로 SC신호를 발생하여 아날로그/디지털변환기에 공급하는 한편, 앤드 게이트에서는 RS플립/플롭의 출력과 아날로그/디지털변환기의 EOC신호를 논리곱하여 콘트롤러에 EOC신호를 공급하도록 함으로써, 미세한 교류전압 파형이 포함된 입력전압에서 교류전압의 영향이 없는 입력전압값만을 디지털로 변환하기 때문에 보다 정확한 디지털 변환을 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 콘트롤러(30)에서 출력되는 아날로그/디지털변환 시작신호(SC)에 의거 피측정 아날로그 입력전압값을 디지털전압으로 변환하여 콘트롤러(30)로 출력하고 아날로그/디지털변환종료신호(EOC)를 콘트롤러(30)로 출력하도록 하는 아날로그/디지털변환기의 전원노이즈 제거회로에 있어서, 상기 콘트롤러(30)의 변환 시작신호(SC) 출력단에는 RS플립플롭(60)의 리셋트단자(R)를 연결하고, RS플립플롭(60)의 셋트단자(S)에는 전원전압의 제로점 검출신호를 출력하는 제로점 검출부(90)를 연결하는 한편 출력단(Q)에는 단안정 멀티바이크레이터(50)를 매개로 아날로그/디지털변환기(20)의 변환 시작신호(SC) 입력단을 연결함과 더불어 앤드게이트(40)의 한입력단을 연결하고, 상기 앤드게이트(40)의 다른 입력단에는 아날로그/디지털변환기(20)의 변환 종료신호(EOC) 출력단을 연결하는 한편 출력단에는 콘트롤러(30)의 변환 종료신호(EOC) 입력단을 연결한 아날로그/디지털변환기의 전원노이즈 제거회로.
2. 제1항에 있어서, 아날로그/디지털 변환기(20)의 피측정 전압 입력단에는 입력전압을 샘플링하여 일정시간 동안 홀딩시키는 샘플링 및 홀딩부(10)가 연결되어짐을 특징으로하는 아날로그/디지털 변환기의 전원 노이지 제거회로.