KR0142742B1 - Carrier leakage elimination circuit of balanced modulator - Google Patents
Carrier leakage elimination circuit of balanced modulatorInfo
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Abstract
본 발명은 평형 변조기 입력되는 반송파의 주기와 동일한 샘플링 펄스들을 출력하는 샘플링 펄스 발생 수단과, 상기 변형 변조기에서 출력되는 증폭된 신호를 샘플링 펄스 발생 수단에서 출력되는 샘플링 펄스들에 의해 주파수 변조된 신호의 반주기 마다 평균 전압을 산출하고 이를 서로 비교하여 에러 전압 발생 제어 신호를 출력하는 비교 수단과, 상기 비교 수단에서 출력되는 에러 전압 발생 제어 신호에 따라 에러 전압을 발생하여 평형 변조기로 귀환시키는 에러 전압 발생부로 이루어져, 평형 변조기에서 귀환되는 전압을 상기 평형 변조기에서 출력되는 신호의 진폭 변화에 따라 제어하므로 평형 변조기의 오프셋전압에 의하여 발생하는 반송파 누설을 제거하는 평형 변조기의 반송파 누설 제거 회로에 관한 것이다.According to the present invention, a sampling pulse generating means for outputting sampling pulses equal to a period of an input carrier of a balanced modulator, and a frequency modulated signal of the amplified signal output from the modified modulator by sampling pulses output from the sampling pulse generating means are provided. Comprising means for calculating the average voltage for each half period and comparing them to each other and outputting an error voltage generation control signal, and an error voltage generator for generating an error voltage in accordance with the error voltage generation control signal output from the comparison means to return to the balanced modulator. The present invention relates to a carrier leakage cancellation circuit of a balanced modulator, which removes carrier leakage caused by an offset voltage of a balanced modulator because the voltage returned from the balanced modulator is controlled according to the amplitude change of the signal output from the balanced modulator.
Description
제1도는 본 발명에 의한 평형 변조기의 반송파 누설 제거 시스템도.1 is a carrier leakage cancellation system diagram of a balanced modulator according to the present invention.
제2도는 제1도에 도시된 비교 수단의 실시 예시도.2 is an exemplary embodiment of the comparison means shown in FIG.
제3도는 본 발명에 따른 평형 변조기의 반송파 누설 제거 회로의 주요 부분 입출력 파형도.3 is a main partial input and output waveform diagram of a carrier leakage cancellation circuit of the balanced modulator according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10:평형 변조기 20:증폭 수단10: balance modulator 20: amplification means
30:샘플링 펄스 발생 수단 40:비교 수단30: sampling pulse generating means 40: comparison means
42:제1레벨 검파 회로 44:제2레벨 검파 회로42: first level detection circuit 44: second level detection circuit
46:에러 전압 발생 제어회로 50:에러 전압 발생부46: error voltage generation control circuit 50: error voltage generation unit
본 발명은 평형 변조기의 반송파 누설 제거 회로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 평형 변조기가 입력 오프셋(OFFSET)이 발생하였을 때 발생하는 주파수 변조된 신호의 파형 변화를 검파하여 에러 전압을 발생시켜 평형 변조기로 귀환하여 반송파 누설을 제거하는 평형 변조기의 반송파 누설 제거 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a carrier leakage cancellation circuit of a balanced modulator. More particularly, the balanced modulator detects a waveform change of a frequency-modulated signal generated when an input offset occurs and generates an error voltage. A carrier leakage elimination circuit of a balanced modulator that feeds back and removes carrier leakage.
일반적으로 아날로그 전송 회로와 주파수 변환을 하는 회로에 많이 이용되고 있는 평형 변조기(Balanced Modulator)는 국부발진기에서 발생되는 일정한 주파수를 가진 반송파 신호와 주파수 변환을 희망하는 신호를 입력으로 하여 변환된 주파수를 생성하는데 이때 평형 변조기는 주파수 변환 회로의 출력에 반송파 신호의 누설을 최소화하는 역할을 하고 있다.In general, a balanced modulator, which is widely used in analog transmission circuits and frequency conversion circuits, generates a converted frequency by inputting a carrier signal having a constant frequency generated from a local oscillator and a signal for frequency conversion. In this case, the balanced modulator serves to minimize leakage of the carrier signal at the output of the frequency conversion circuit.
그러나, 실제로 사용되고 있는 대부분의 평형 변조기의 적용에 있어서는 평형 변조기를 구성하고 있는 각 소자의 특성매칭과 오프셋전압에 의하여 반송파의 억압 능력이 현저히 저하되는 결점이 있기 때문에 이를 해결하기 위한 수단으로 종래에는 평형 변조기에 조정 단자를 칩외부에 설치하여 입력 오프셋을 조정함으로써 반송파 성분을 제거할 수 있었으나 별도의 조정 단자가 칩외부에 설치되므로 제품화에 실용적이지 못한 문제점이 있고, 또다른 해결 수단으로 평형 변조기의 출력에 대역 소거 필터를 구현하여 반송파 성분을 제거할 수 있으나 대역 소거 필터의 특성이 매우 정교하여 회로 구성이 매우 복잡하여 칩 사이즈가 증가되는 것이 문제점으로 대두되었다.However, in the application of most balanced modulators actually used, there is a drawback that the suppression capability of the carrier is significantly reduced by the characteristic matching and offset voltage of each element constituting the balanced modulator. Although the carrier component could be removed by adjusting the input offset by installing the adjustment terminal outside the chip, there is a problem that it is not practical for commercialization because a separate adjustment terminal is installed outside the chip. Although the carrier component can be removed by implementing the band cancellation filter, the problem is that the chip size is increased because the circuit configuration is very complicated because the characteristics of the band cancellation filter are very sophisticated.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 제반 결점을 해소하기 위하여 창출한 것으로서, 본 발명의 목적은 샘플링 펄스를 기준으로 주파수 변조된 신호의 진폭을 검파하여 발생되는 에러 전압을 평형 변조기에 귀환하여 반송파 누설을 제거하는 평형 변조기의 반송파 누설 제거 회로를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned shortcomings, and an object of the present invention is to return an error voltage generated by detecting an amplitude of a frequency modulated signal based on a sampling pulse to a balance modulator to reduce carrier leakage. It is to provide a carrier leakage cancellation circuit of the balanced modulator to remove.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 평형 변조기의 반송파 누설 제거 회로는, 평형 변조기에 입력되는 반송파의 주기와 동일한 샘플링 펄스들을 출력하는 샘플링 펄스 발생 수단과, 상기 평형 변조기에서 출력되어 증폭된 신호를 샘플링 펄스 발생 수단에서 출력되는 샘플링 펄스들에 의해 주파수 변조된 신호의 반주기 마다 평균 전압을 산출하고 이를 서로 비교하여 에러 전압 발생 제어 신호를 출력하는 비교 수단과, 상기 비교 수단에서 출력되는 에러 전압 발생 제어 신호에 따라 에러 전압을 발생하여 평형 변조기로 귀환시키는 에러 전압 발생부로 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the carrier leakage elimination circuit of the balanced modulator includes sampling pulse generating means for outputting sampling pulses equal to a period of a carrier wave input to the balanced modulator, and a signal output and amplified by the balance modulator. Comparing means for calculating the average voltage for each half period of the signal frequency-modulated by the sampling pulses output from the sampling pulse generating means and comparing them to each other and outputting an error voltage generation control signal, and the error voltage generation output from the comparing means Characterized in that it consists of an error voltage generator for generating an error voltage in accordance with the control signal and fed back to the balance modulator.
이하, 예시된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 평형 변조기의 누설 전류 제거 회로를 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the leakage current cancellation circuit of the balance modulator according to the present invention will be described in more detail with reference to the illustrated drawings.
제1도는 본 발명에 의한 평형 변조기의 반송파 누설 제거 회로의 블록도이고, 제2도는 제1도에 도시된 비교 수단의 실시 예시도이며, 제3도는 본 발명에 따른 평형 변조기의 반송파 누설 제거 회로의 주요 부분 입출력 파형도이다.1 is a block diagram of a carrier leakage cancellation circuit of the balanced modulator according to the present invention, FIG. 2 is an exemplary view of the comparison means shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a carrier leakage cancellation circuit of the balanced modulator according to the present invention. The main part of the input and output waveform diagram.
제1도 및 제2도에서, 샘플링 펄스 발생 수단(30)은 평형 변조기(10)에 입력되는 반송파의 주기와 동일한 복수 개의 샘플링 펄스(SP1,SP2,SP3,SP4)들을 출력하도록 구성되어 있으며, 증폭 수단(20)은 평형 변조기(10)에서 출력되는 신호를 일정 레베로 증폭하여 출력하도록 구성되어 있다.1 and 2, the sampling pulse generating means 30 is configured to output a plurality of sampling pulses SP1, SP2, SP3, SP4 which are the same as the period of the carrier wave input to the balanced modulator 10, The amplifying means 20 is configured to amplify and output the signal output from the balance modulator 10 at a constant level.
한편, 비교 수단(40)은 상기 평형 변조기(10)에서 출력되어 증폭된 신호를 샘플링 펄스 발생 수단(30)에서 출력되는 샘플링 펄스(SP1,SP2)(SP3,SP4)들에 의해 반주기 마다 평균 전압을 산출하고, 이를 서로 비교하여 에러 전압 발생 제어 신호를 출력하도록 제1,2레벨 검파 회로(42,44) 및 에러 전압 발생 제어 회로(46)로 구성되어 있는데, 상기 제1레벨 검파 회로(42)는 샘플링 펄스(SP1,SP2)의 레벨에 따라 평형 변조기(10)의 출력을 스위칭하는 전계효과 트랜지스터(MP1,MN1)와, 상기 전계효과 트랜지스터(MP1,MN1)에서 출력된 신호의 레벨을 검파하는 콘덴서(C1)와, 상기 콘덴서(C1)의 충방전 전압에 의해 평형 변조기(10)에서 변조된 신호의 반주기 마다 평균 전압을 출력하는 트랜지스터(Q1)등으로 구성되어 있으며, 상기 제2레벨 검파 회로(44)는 샘플링 펄스(SP3,SP4)의 레벨에 따라 평형 변조기(10)의 출력을 스위칭하는 전계효과 트랜지스터(MP2,MN2)와, 상기 전계효과 트랜지스터(MP2,MN2)에서 출력된 신호의 레벨을 검파하는 콘덴서(C2)와, 상기 콘덴서(C2)의 충방전 전압에 의해 평형 변조기(10)에서 변조된 신호의 반주기 마다 평균 전압을 출력하는 트랜지스터(Q11)등으로 구성되어 있다.On the other hand, the comparison means 40 is the average voltage for each half cycle by the sampling pulses SP1, SP2, SP3, SP4 output from the balanced modulator 10 and amplified by the sampling pulse generation means 30. And first and second level detection circuits 42 and 44 and an error voltage generation control circuit 46 to output the error voltage generation control signal by comparing them with each other. ) Detects the level of the signal output from the field effect transistors MP1 and MN1 and the field effect transistors MP1 and MN1 for switching the output of the balanced modulator 10 according to the levels of the sampling pulses SP1 and SP2. And a transistor Q1 for outputting an average voltage every half cycle of the signal modulated by the balance modulator 10 by the charge / discharge voltage of the capacitor C1, and the second level detection. The circuit 44 depends on the levels of the sampling pulses SP3 and SP4. Field effect transistors MP2 and MN2 for switching the output of the balanced modulator 10, capacitor C2 for detecting the level of the signal output from the field effect transistors MP2 and MN2, and capacitor C2. The transistor Q11 or the like outputs an average voltage every half cycle of the signal modulated by the balance modulator 10 by the charge / discharge voltage.
그리고, 에러 전압 발생 제어 회로(46)는 제1,2레벨 검파 회로(42)(44)에서 출력되는 전압에 따라 작동되는 트랜지스터(Q13)(Q14)와 연동되어 에러 전압을 발생하여 평형 변조기(10)로 귀환시키는 에러 전압 발생부(50)의 출력 전압을 제어하는 전계효과 트랜지스터(MP5)(MP6)와, 상기 전계효과 트랜지스터(MP5)(MP6)에 흐르는 전류에 의해서 에러 전압 발생부(50)의 콘덴서에 충전된 전압을 방전하도록 방전 루트를 형성하는 트랜지스터(Q16,Q17,Q21)등으로 구성되어 있다.In addition, the error voltage generation control circuit 46 generates an error voltage in conjunction with the transistors Q13 and Q14 operated according to the voltages output from the first and second level detection circuits 42 and 44, thereby generating a balanced modulator ( The error voltage generator 50 is controlled by the field effect transistors MP5 and MP6 that control the output voltage of the error voltage generator 50 to be returned to 10 and the current flowing through the field effect transistors MP5 and MP6. Transistors Q16, Q17, Q21 and the like which form a discharge route so as to discharge the voltage charged in the capacitor.
상기와 같은 실시예를 가진 본 발명에 따른 평형 변조기의 반송파 누설 제거 회로의 작동을 전체적으로 기술하면 다음과 같다.Referring to the operation of the carrier leakage cancellation circuit of the balanced modulator according to the present invention having the embodiment as described above as follows.
본 발명에 따른 평형 변조기의 반송파 누설 제거 회로를 채용한 시스템에서 임의의 변조 신호가 제1도에 도시된 평형 변조기(10)에 입력되면, 상기 평형 변조기(10)의 출력은 제3도의 (A)와 같은 반송파 입력 신호에 따라 제3도의 (B)와 같이 변조된다.In the system employing the carrier leakage cancellation circuit of the balanced modulator according to the present invention, if any modulated signal is input to the balanced modulator 10 shown in FIG. 1, the output of the balanced modulator 10 is shown in FIG. In accordance with the carrier input signal as shown in FIG.
상기 평형 변조기(10)에서 주파수 변환되어 출력된 신호는 증폭 수단(20)을 통해 증폭된 후 비교 수단(30)의 제1,2레벨 검파 회로(42,44)에 입력되고, 상기 평형 변조기(10)에 입력된 제3도의 (A)와 같은 반송파는 샘플링 펄스 발생 수단(30)을 통해 제3도의 SP1, SP2, SP3, SP4와 같은 샘플링 펄스로 되어 비교 수단(30)의 제1,2레벨 검파 회로(42,44)에 각각 입력된다.The frequency-converted signal output from the balance modulator 10 is amplified by the amplifying means 20 and then input to the first and second level detection circuits 42 and 44 of the comparing means 30. The carrier wave as shown in (A) of FIG. 3 inputted to 10) becomes sampling pulses such as SP1, SP2, SP3, and SP4 of FIG. 3 through the sampling pulse generating means 30, and thus the first and second of the comparison means 30. It is input to the level detection circuits 42 and 44, respectively.
이와 같이 비교 수단(40)의 제1,2레벨 검파 회로(42)(44)에서 샘플링 펄스 발생 수단(30)에서 출력되는 샘플링 펄스(SP1,SP2)(SP3,SP4)와 증폭 수단(20)을 통해 증폭되는 평형 변조기(10)의 출력이 입력되면, 상기 제1레벨 검파 회로(42)의 전계효과 트랜지스터(MP1,MN1)는 샘플링 펄스(SP1,SP2)의 레벨에 따라 평형 변조기(10)의 출력을 스위칭하여 콘덴서(C1)를 거쳐 트랜지스터(Q5)의 베이스 단자에 공급함으로 상기 트랜지스터(Q5)에서는 주파수 변환된 신호 반주기에 해당된 평균 전압(V1)이 출력되며, 상기 제2레벨 검파 회로(44)의 전계효과 트랜지스터(MP2,MN2)는 샘플링 펄스(SP3,SP4)의 레벨에 따라 평형 변조기(10)의 출력을 스위칭하여 콘덴서(C2)를 거쳐 트랜지스터(Q10)의 베이스 단자에 공급함으로 상기 트랜지스터(Q10)에서는 주파수 변환된 신호 반주기에 해당된 평균 전압(V2)이 출력된다.In this way, the sampling pulses SP1 and SP2 (SP3 and SP4) and the amplifying means 20 output from the sampling pulse generating means 30 by the first and second level detection circuits 42 and 44 of the comparing means 40. When the output of the balanced modulator 10 is amplified through the input, the field effect transistors MP1 and MN1 of the first level detection circuit 42 are balanced according to the levels of the sampling pulses SP1 and SP2. By switching the output of the signal and supplying it to the base terminal of the transistor Q5 through the capacitor C1, the transistor Q5 outputs an average voltage V1 corresponding to the frequency-converted signal half period, and the second level detection circuit. The field effect transistors MP2 and MN2 of 44 switch the output of the balanced modulator 10 according to the levels of the sampling pulses SP3 and SP4 and supply them to the base terminal of the transistor Q10 via the capacitor C2. In the transistor Q10, an average voltage V2 corresponding to the frequency-converted signal half period ) Is output.
상기 제1,2레벨 검파 회로(42)(44)에서 출력되는 평균 전압(V1)(V2)은 에러 전압 발생 회로(46)의 트랜지스터(Q13)(Q14)의 베이스 단자에 각각 공급되는데, 예를 들어 평균 전압(V1)이 “하이”이고 평균 전압(V2)이 “로우”이면(즉 평균 전압(V1)이 평균 전압(V2)보다 크면) 트랜지스터(Q13)와 전계효과 트랜지스터(MP3,MP4)가 “온”되므로 에러 전압 발생부(50)의 콘덴서는 충전상태가 되고, 반대로 평균 전압(V2)이 “하이”이고 평균 전압(V1)이 “로우”이면(즉 평균 전압(V2)이 평균 전압(V1)보다 크면) 트랜지스터(Q14)와 전계효과 트랜지스터(MP5,MP6) 및 트랜지스터(Q17,Q21)가 “온”되므로 에러 전압 발생부(50)의 콘덴서는 방전 상태가 되어 평형 변조기(10)에 귀환되는 전압을 상기 평형 변조기(10)에서 출력되는 신호의 진폭 변화에 따라 제어한다.The average voltages V1 and V2 output from the first and second level detection circuits 42 and 44 are respectively supplied to the base terminals of the transistors Q13 and Q14 of the error voltage generating circuit 46. For example, if the average voltage V1 is "high" and the average voltage V2 is "low" (that is, if the average voltage V1 is greater than the average voltage V2), the transistor Q13 and the field effect transistors MP3 and MP4 ) Is "on", so that the capacitor of the error voltage generator 50 is in a charged state, on the contrary, if the average voltage V2 is "high" and the average voltage V1 is "low" (that is, the average voltage V2) When the average voltage V1 is greater than the transistor Q14, the field effect transistors MP5 and MP6, and the transistors Q17 and Q21 are turned on, the capacitor of the error voltage generator 50 is discharged and the balance modulator ( The voltage fed back to 10) is controlled according to the amplitude change of the signal output from the balance modulator 10.
상술한 본 발명에 의하면 평형 변조기에 귀환되는 전압을 상기 평형 변조기에서 출력되는 신호의 진폭 변화에 따라 제어하므로 평형 변조기의 오프셋전압에 의하여 발생하는 반송파 누설을 제거하는 효과가 있다.According to the present invention described above, since the voltage fed back to the balanced modulator is controlled according to the change in amplitude of the signal output from the balanced modulator, carrier leakage caused by the offset voltage of the balanced modulator is removed.
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