KR0131599Y1 - Auto-regulating circuit of analog output signal gain and offset signal - Google Patents
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Abstract
본 고안은 PLC(programmable logic controller)의 아날로그 출력 모듈, 루프 컨트롤러(loop controller)의 아날로그 출력 신호 처리부 및 제반 산업용 디지털 제어기에서 아날로그 출력 신호 처리가 필요한 경우에 쓰이는 아날로그 출력 신호 이득 및 오프셋 자동 조정 회로에 관한 것으로, 상세하게는 디지털 제어 전압계를 이용한 아날로그 출력 신호 이득 및 자동 조정 회로에 관한 것이다.The present invention is applied to analog output module of PLC (programmable logic controller), analog output signal processor of loop controller, and analog output signal gain and offset automatic adjustment circuit used when analog output signal processing is required in various industrial digital controllers. In particular, it relates to analog output signal gain and automatic adjustment circuit using a digital control voltmeter.
즉, 본 고안에 따른 아날로그 출력 신호 이득 및 오프셋조정 장치는, 디지털 제어 전압계를 이용하여 제어기(CPU)로 부터의 디지털 제어 신호를 아날로그 궤환 회로에 직접 적용하여 아날로그 출력 신호 이득 및 오프셋 조정을 시스템의 초기화시 마다 자동적으로 행함으로써, 수동 조정의 불편함을 해소할 수 있을 뿐만 아니라 고정도의 조정을 실현할 수 있어 시스템의 신뢰성을 기할 수 있는 장점이 있다.In other words, the analog output signal gain and offset adjusting device according to the present invention applies a digital control signal from a controller (CPU) directly to an analog feedback circuit using a digital control voltmeter to adjust the analog output signal gain and offset adjustment of the system. By performing the automatic operation at each initialization, it is possible to solve the inconvenience of manual adjustment as well as to realize the adjustment of the high accuracy, thereby providing the advantage of ensuring the reliability of the system.
Description
제1도는 종래의 아날로그 출력 신호 이득 및 오프셋 자동 조정 회로의 개략적 블럭도.1 is a schematic block diagram of a conventional analog output signal gain and offset automatic adjustment circuit.
제2도는 본 발명에 따른 디지털 제어 전압계를 이용한 아날로그 출력 신호 이득 및 오프셋 자동 조정 회로.2 is an analog output signal gain and offset automatic adjustment circuit using a digital control voltmeter according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 제어기 2 : D/A 변환기1: Controller 2: D / A Converter
3 : OP앰프 11 : 제어기3: OP amplifier 11: controller
12 : D/A변환기 13 : OP 앰프12: D / A converter 13: OP amplifier
14 : 이득 조정용 디지털 제어 전압계(E2POT)14 digital control voltmeter for gain adjustment (E 2 POT)
15 : 이득 조정용 디지털 제어 전압계(E2POT)15 digital gain voltmeter for gain adjustment (E 2 POT)
16 : 비교기 17 : 이득 조정용 기준 전압부16: comparator 17: reference voltage section for gain adjustment
18 : 오프셋 조정용 기준 전압부18: reference voltage section for offset adjustment
본 고안은 PLC(programmable logic controller)의 아날로그 출력 모듈, 루프 컨트롤러(loop controller)의 아날로그 출력 신호 처리부 및 제반 산업용 디지털 제어기에서 아날로그 출력 신호 처리가 필요한 경우에 쓰이는 아날로그 출력 신호 이득 및 오프셋 자동 조정 회로에 관한 것으로, 상세하게는 디지털 제어 전압계를 이용한 아날로그 출력 신호 이득 및 자동 조정 회로에 관한 것이다.The present invention is applied to analog output module of PLC (programmable logic controller), analog output signal processor of loop controller, and analog output signal gain and offset automatic adjustment circuit used when analog output signal processing is required in various industrial digital controllers. In particular, it relates to analog output signal gain and automatic adjustment circuit using a digital control voltmeter.
제1도는 종래의 아날로그 출력 신호 이득 및 오프셋 자동 조정 회로의 개략적 블럭도이다. 여기에 도시된 아날로그 출력 신호 이득 및 오프셋 자동 조정 회로의 구성을 살펴보면 다음과 같다.1 is a schematic block diagram of a conventional analog output signal gain and offset automatic adjustment circuit. The configuration of the analog output signal gain and offset automatic adjustment circuit shown here is as follows.
디지털 신호에 의해 제어되는 CPU 또는 마이크로프로세서로 구성되는 제어기(1)와, 이 제어기(1)로 부터 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환해 주는 디지털/아날로그(D/A)변환기(2)와, 이 D/A변환기(2)의 아날로그 출력을 증폭해 주는 증폭기(3; OP 앰프)로 구성된다.A controller (1) consisting of a CPU or microprocessor controlled by a digital signal, a digital / analog (D / A) converter (2) for converting a digital signal output from the controller (1) into an analog signal; And an amplifier 3 (op amp) that amplifies the analog output of the D / A converter 2.
그리고 이 증폭기(3)의 일측 입력단자와 출력단자 사이에 출력 이득을 조정할 수 있는 이득 조정용 가변 저항기(VR1)와, 또한 소정의 두 단자 사이에 오프셋 조정을 위한 오프셋 조정용 가변 저항기(VR2)가 구비되어 있어 소망하는 출력 이득 및 오프셋 조정을 하도록 되어 있다.And a gain adjusting variable resistor VR1 for adjusting output gain between one input terminal and an output terminal of the amplifier 3, and an offset adjusting variable resistor VR2 for offset adjustment between two predetermined terminals. This allows for desired output gain and offset adjustments.
이와 같이 구성된 출력 이득 및 오프셋 조정 회로는 가변 저항기(VR1,VR2)를 이용하여 수동으로 출력 이득 및 오프셋을 조정하게 되어 있으므로, 공장에서 제품 출하시 또는 사용자가 작업 환경에서 한번 조정하여 가변 저항을 고정시켜 놓으면, 제품이 동작 중에 이득 및 오프셋 조정값이 어긋나게 되는 경우, 즉 에러가 발생할 경우는 고정도를 요구하는 응용 제품에서는 재조정이 필요하게 된다.The output gain and offset adjustment circuit configured as above is to adjust the output gain and offset manually by using the variable resistors VR1 and VR2, so that the variable resistor is fixed when the product is shipped from the factory or when the user adjusts it once in the working environment. In this case, if the gain and offset adjustment values are shifted while the product is in operation, that is, an error occurs, readjustment is necessary in an application requiring high accuracy.
따라서 사용자에게 이득 및 오프셋을 수동으로 조정해야 하는 부담을 줄 뿐만 아니라 정밀도면에서도 신뢰성을 보장할 수 없다는 문제점이 있다.As a result, the user is not only burdened with manually adjusting gain and offset, but also has a problem in that reliability cannot be guaranteed in terms of precision.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 안출된 것으로, 디지털 제어기의 초기화시 마다 아날로그 출력 신호의 이득 및 오프셋을 항상 자동적으로 재조정하여 고정도의 아날로그 신호를 출력할 수 있도록 하는 아날로그 출력 신호 이득 및 오프셋 자동 조정 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is devised to improve the above problems, and the analog output signal gain and offset automatic for automatically outputting high precision analog signals by automatically readjusting the gain and offset of the analog output signal every time the digital controller is initialized. The purpose is to provide an adjustment circuit.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 아날로그 출력 신호 이득 및 오프셋 자동 조정 회로는, 디지털 신호에 의해 시스템의 아날로그 이득 및 오프셋 조정을 제어하는 제어 수단과, 상기 제어 수단으로 부터 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환해 주는 디지털/아날로그 변환 수단과, 상기 디지털/아날로그 변환 수단의 아날로그 출력을 증폭해 주는 증폭 수단과, 상기 증폭 수단의 일측 입력단자와 출력단자 사이에 위치하여 상기 아날로그 출력 이득을 조정할 수 있도록 하는 이득 조정용 디지털 제어 전압 계측 수단과, 상기 증폭 수단의 오프셋 조정용 두 단자 사이에 오프셋 조정을 위한 오프셋 조정용 디지털 제어 전압 계측 수단과, 이득 조정용 기준 전압을 제공하는 이득 조정용 기준 전압 발생 수단 및 오프셋 조정용 기준 전압을 제공하는 오프셋 조정용 기준 전압 발생 수단을 갖추고, 상기 제어 수단에 상기 증폭 수단의 출력 전압과 상기 이득 조정용 기준 전압 또는 상기 오프셋 조정용 기준 전압 중의 하나를 선택 비교하여 그 비교된 값을 제공하는 비교 수단을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the analog output signal gain and offset automatic adjustment circuit according to the present invention includes a control means for controlling the analog gain and offset adjustment of the system by a digital signal, and a digital signal output from the control means. A digital / analog conversion means for converting a signal into an analog signal, an amplification means for amplifying the analog output of the digital / analog conversion means, and an input signal between one input terminal and an output terminal of the amplification means to obtain the analog output gain. A digital control voltage measuring means for gain adjustment which allows adjustment, a digital control voltage measuring means for offset adjustment for offset adjustment between the two terminals for offset adjustment of the amplifying means, a gain adjustment reference voltage generating means for providing a gain adjustment reference voltage, and Offset Adjustment Criteria Comparison means for providing an offset adjustment reference voltage generating means for providing a voltage, and selectively comparing the output voltage of the amplification means with one of the gain adjustment reference voltage or the offset adjustment reference voltage to the control means and providing the compared value; Characterized in that it has been provided.
이하 도면을 참조하면서 본 고안에 따른 아날로그 출력 신호 이득 및 오프셋 자동 조정 회로를 설명한다.Hereinafter, an analog output signal gain and offset automatic adjustment circuit according to the present invention will be described with reference to the drawings.
제2도는 본 고안에 따른 디지털 제어 전압계를 이용한 아날로그 출력 신호 이득 및 오프셋 자동 조정 회로이다. 먼저 그 구성을 설명하면 다음과 같다.2 is an analog output signal gain and offset automatic adjustment circuit using a digital control voltmeter according to the present invention. First, the configuration is as follows.
디지털 신호에 의해 시스템을 제어하는 제어기(11; CPU)와, 이 제어기(11)로 부터 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환해 주는 디지털/아날로그 변환기(12)와, 이 디지털/아날로그 변환기(12)의 아날로그 출력을 증폭해 주는 증폭기(13; OP 앰프)가 구비된다.A controller 11 (CPU) that controls the system by a digital signal, a digital / analog converter 12 that converts a digital signal output from the controller 11 into an analog signal, and the digital / analog converter 12 An amplifier 13 (op amp) is provided to amplify the analog output of the amplifier.
여기에 상기 증폭기(13)의 일측 입력단자와 출력단자 사이에 위치하여 피드백에 의해 상기 증폭기(13)의 아날로그 출력 이득을 조정할 수 있도록 하여 주는 이득 조정용 디지털 제어 전압계(E2POT; 14)와, 이 증폭기(13)의 오프셋 조정용 두 단자 사이에서 오프셋 조정을 하여주기 위한 오프셋 조정용 디지털 제어 전압계(E2POT; 15)가 구비되며, 또한 제어기(11)에 증폭기(13)의 출력 전압과 이득 조정용 기준 전압 또는 오프셋 조정용 기준 전압을 비교하여 그 비교된 값을 제공하는 비교기(16)와, 이 비교기(16)의 일측 단자에 증폭기의 아날로그 신호 이득 기준 전압을 제공하는 이득 조정용 기준 전압 발생부(17)와, 이 비교기(16)의 일측 단자에 오프셋 조정용 기준 전압을 제공하는 오프셋 조정용 기준 전압 발생부(18)가 구비된다.A gain control digital control voltmeter (E 2 POT) 14 positioned between one input terminal and the output terminal of the amplifier 13 so that the analog output gain of the amplifier 13 can be adjusted by feedback; An offset adjustment digital control voltmeter (E 2 POT) 15 is provided for making an offset adjustment between the two terminals for offset adjustment of the amplifier 13, and the controller 11 is used for adjusting the output voltage and the gain of the amplifier 13. A comparator 16 for comparing a reference voltage or a reference voltage for adjusting an offset and providing the compared value, and a gain adjusting reference voltage generator 17 for providing an analog signal gain reference voltage of an amplifier to one terminal of the comparator 16; ) And an offset adjustment reference voltage generator 18 for providing an offset adjustment reference voltage to one terminal of the comparator 16.
이상과 같은 구성으로 된 아날로그 출력 신호 이득 및 오프셋 조정 회로는 다음과 같이 작동된다.The analog output signal gain and offset adjustment circuit of the above configuration operates as follows.
시스템 초기화시에 출력단을 개방한다음 먼저 오프셋 조정용 기준 전압을 선택해서 오프셋 조정을 실시한다. 오프셋에 해당하는 디지털 신호값을 아날로그 신호값으로 변환해서 오프셋 조정용 기준 전압과 비교하여 원하는 범위 이내에 들어올 때 가지 오프셋 조정용 E2POT를 조정한다.Open the output stage at system initialization, and then select offset reference voltage to perform offset adjustment. The digital signal value corresponding to the offset is converted into an analog signal value and compared with the reference voltage for offset adjustment to adjust the offset adjustment E 2 POT until it is within a desired range.
또한 오프셋 조정이 끝나면 이득 조정용 기준 전압을 선택해서 이득 조정을 실시한다. 아날로그 출력 신호 이득에 해당하는 디지털 신호값을 아날로그 신호값으로 변환해서 아날로그 신호 이득 조정용 기준 전압과 비교하여 원하는 범위 이내에 들어올 때 까지 이득 조정용 E2POT를 조정한다.When the offset adjustment is completed, the gain adjustment is performed by selecting the reference voltage for gain adjustment. Convert the digital signal value corresponding to the analog output signal gain to the analog signal value and compare it with the reference voltage for analog signal gain adjustment and adjust the gain adjustment E 2 POT until it is within the desired range.
그리고 오프셋 및 이득 조정이 끝나면 출력단을 단락시켜 시스템을 작동시킨다.After the offset and gain adjustments are made, short the output stage to activate the system.
이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 아날로그 출력 신호 이득 및 오프셋 조정 장치는, 디지털 제어 전압계를 이용하여 제어기(CPU)로 부터의 디지털 제어 신호를 아날로그 궤환 회로에 직접 적용하여 아날로그 출력 신호 이득 및 오프셋 조정을 시스템의 초기화시 마다 자동적으로 행함으로써, 수동 조정의 불편함을 해소할 수 있을 뿐만 아니라 고정도의 조정을 실현할 수 있어 시스템의 신뢰성을 기할 수 있는 장점이 있다.As described above, the analog output signal gain and offset adjusting device according to the present invention uses the digital control voltmeter to directly apply the digital control signal from the controller (CPU) to the analog feedback circuit to adjust the analog output signal gain and offset. By performing the operation automatically every time the system is initialized, not only the inconvenience of manual adjustment can be eliminated, but also the adjustment of high accuracy can be realized and the reliability of the system can be attained.
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| KR2019940015570U KR0131599Y1 (en) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | Auto-regulating circuit of analog output signal gain and offset signal |
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| KR2019940015570U KR0131599Y1 (en) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | Auto-regulating circuit of analog output signal gain and offset signal |
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| KR2019940015570U KR0131599Y1 (en) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | Auto-regulating circuit of analog output signal gain and offset signal |
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| KR (1) | KR0131599Y1 (en) |
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|---|---|---|---|---|
| KR101465827B1 (en) * | 2010-03-24 | 2014-11-27 | 엘에스산전 주식회사 | Analog output module and method for adjusting offset and gain |
| KR101477895B1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-12-30 | 엘에스산전 주식회사 | Method for setting offset gain of analog output module |
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1994
- 1994-06-28 KR KR2019940015570U patent/KR0131599Y1/en not_active IP Right Cessation
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| KR101465827B1 (en) * | 2010-03-24 | 2014-11-27 | 엘에스산전 주식회사 | Analog output module and method for adjusting offset and gain |
| KR101477895B1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-12-30 | 엘에스산전 주식회사 | Method for setting offset gain of analog output module |
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| KR960002756U (en) | 1996-01-22 |
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