KR0148810B1 - Automatic output control circuit of radio telecommunication - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선통신 시스템의 자동출력 제어회로에 관한 것으로서, 특히 고출력증폭기의 출력신호 세기를 검출하고, 이의 결과에 따라 출력레벨을 조절토록 하는 무선통신 시스템의 고출력 증폭기의 자동출력 제어회로에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic output control circuit of a wireless communication system, and more particularly, to an automatic output control circuit of a high output amplifier of a wireless communication system that detects an output signal strength of a high output amplifier and adjusts an output level according to the result. .
이를 위하여 고주파신호를 증폭하여 출력하는 고출력증폭기(11)와, 상기 고출력증폭기(11)의 출력을 일정하게 유지시키는 출력제어부(14)를 포함하는 무선통신 시스템의 자동출력 제어회로에 있어서, 상기 출력제어부(14)는 상기 고출력증폭기(11)의 출력주파수 세기를 감지하여 초단증폭기의 구동 전원전압을 조정하여 상기 고출력증폭기(11)의 출력주파수가 출력을 항상 일정하게 유지되도록 한 것이다.To this end, in the automatic output control circuit of a wireless communication system including a high output amplifier 11 for amplifying and outputting a high frequency signal and an output control unit 14 for maintaining a constant output of the high output amplifier 11, the output The controller 14 senses the output frequency intensity of the high output amplifier 11 and adjusts the driving power supply voltage of the ultra-short amplifier so that the output frequency of the high output amplifier 11 is kept constant at all times.
Description
본 발명은 무선통신 시스템의 자동출력 제어회로에 관한 것으로서, 특히 고출력증폭기의 출력신호 세기를 검출하고, 이의 결과에 따라 출력레벨을 조절토록 하는 무선통신 시스템의 자동출력 제어회로에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic output control circuit of a wireless communication system, and more particularly, to an automatic output control circuit of a wireless communication system that detects an output signal strength of a high output amplifier and adjusts an output level according to the result.
일반적으로 무선통신 시스템에 있어서 무선으로 공간에 방사되는 송신신호는 고출력 증폭기를 통해 증폭도를 매우 높여 출력시키게 되며, 이러한 고출력증폭기의 출력주파수 세기는 항시 일정한 상태를 유지하여야만 단말기에서 정상적인 수신을 할수 있게 된다.In general, in a wireless communication system, a transmission signal radiated to a space wirelessly is output through a high output amplifier with a very high amplification degree, and the output frequency strength of such a high output amplifier can be normally received by a terminal only when it is kept constant at all times. .
즉 종래 무선통신 시스템의 자동출력 제어회로는 제1도에 도시된 바와 같이 크게는 고출력증폭기(11)와, 출력제어부(14)로 구분되며, 상기 고출력증폭기(11)는 다수의 증폭기(1-4)가 직병렬 접속되는 신호증폭회로(10)와, 상기 신호증폭회로(10)의 출력주파수를 소정 대역만을 통과시키는 저역 통과 여파기(5)로 구성된다.That is, the automatic output control circuit of the conventional wireless communication system is largely divided into a high output amplifier 11 and an output control unit 14, as shown in FIG. 1, wherein the high output amplifier 11 includes a plurality of amplifiers (1-1). And a low pass filter (5) for passing the output frequency of the signal amplification circuit (10) only a predetermined band.
또한 상기 출력제어부(14)는 차동회로(12)와, 달링턴증폭기(13)로 이루어지며, 상기 차동회로(12)는 두 개의 제1 및 제2 증폭기(6)(7)가 직렬연결되고, 상기 제1차 동증폭기(6)의 입력단자에는 기준전압(Vref)과 신호증폭회로(10)인 제1 및 제2 종단증폭기(3)(4)의 전원단자에 각각 연결된다.In addition, the output control unit 14 is composed of a differential circuit 12 and the Darlington amplifier 13, the differential circuit 12 is two first and second amplifiers (6) (7) are connected in series, The input terminal of the primary dynamic amplifier 6 is connected to the power supply terminals of the first and second termination amplifiers 3 and 4, which are the reference voltage Vref and the signal amplifier circuit 10, respectively.
그리고 상기 차동회로(12)는 트랜지스터(TR1)(TR2)로 이루어진 달링턴 증폭기(13)에 접속되고, 이의 출력단은 신호증폭회로(10)의 초단 및 2단 증폭기(1)(2)의 전원단자에 연결되어 구성된다.The differential circuit 12 is connected to a Darlington amplifier 13 composed of transistors TR1 and TR2, the output terminal of which is the power terminal of the first and second stage amplifiers 1 and 2 of the signal amplifier circuit 10. Is configured to be connected to.
상기와 같이 구성된 종래 무선통신 시스템의 자동출력 제어회로에서, 입력단자(IN)로 들어오는 신호는 신호증폭회로(10)인 초단증폭기(1)를 구동시킬 수 있는 세기를 갖고 있어 상기 초단증폭기(1)를 거친 신호는 2단증폭기(2)에 인가되어 소정레벨로 증폭된 후 병렬로 연결된 제1 및 제2 종단증폭기(3)(4)에서 최종적으로 증폭되어지고, 이러한 증폭된 신호는 증폭과정에서 충분히 증폭된 신호세기를 갖고 있으며, 또한 제2차, 제3차 고조파 성분을 포함하고 있어 저역통과여파기(5)를 통과시키므로서 불필요한 상기의 고조파성분을 제거하게 된다.In the automatic output control circuit of the conventional wireless communication system configured as described above, the signal coming into the input terminal (IN) has an intensity capable of driving the first amplifier 1, which is the signal amplifier circuit 10, the first amplifier (1) Signal is passed to the two-stage amplifier (2), amplified to a predetermined level, and finally amplified in the first and second termination amplifiers (3) (4) connected in parallel, the amplified signal is amplified It has a sufficiently amplified signal strength at, and also includes the second and third harmonic components, thereby eliminating unnecessary harmonic components by passing the low pass filter (5).
한편 상기 제1 및 제2 종단증폭기(3)(4)의 구동전압은 저항(R1)을 통하여 차동회로(12)인 제1 차동증폭기(6)의 반전단자(-)로 인가됨에 따라 비반전단자(+)에 인가된 기준전압과 비교된 후 두 입력신호의 차를 증폭하여 제2차동증폭기(7)의 반전단자(-)로 출력하고, (이때 상기 제1 및 제2종단증폭기(3)(4)가 요구되는 출력을 나타낼 때의 전류량을 가지고 기준전압(Vref)의 기준 구동전압을 정한다.) 상기 제2 차동증폭기(7)는 Vcc의 전압과 입력전압의 차를 증폭시켜 달링턴회로(13)에 전송하여 제어한다.On the other hand, the driving voltages of the first and second termination amplifiers 3 and 4 are non-inverted as they are applied to the inverting terminal (-) of the first differential amplifier 6 which is the differential circuit 12 through the resistor R1. After comparing with the reference voltage applied to the terminal (+), the difference between the two input signals are amplified and output to the inverting terminal (-) of the second differential amplifier (7), wherein the first and second terminal amplifiers (3) The reference driving voltage of the reference voltage Vref is determined by the amount of current when 4 represents the required output. The second differential amplifier 7 amplifies the difference between the voltage of Vcc and the input voltage and outputs the Darlington circuit. Control by transmitting to (13).
따라서 제1 및 제2 종단증폭기(3)(4)의 소비전류가 제1 차동증폭기(6)의 기준전압(Vref)보다 많은량의 전류를 소비하면 제1차동증폭기(6)의 반전단자(-)에 인가되는 전압이 낮아지게 되어 달링턴증폭기(13)의 출력 전압은 적어짐으로서 초단 및 2단증폭기(1)(2)의 구동 전원전압은 감소되어 출력신호의 증폭량이 적어지게 되며, 반대로 제1 및 제2 종단 증폭기(3)(4)의 소비전류가 제1차동증폭기(6)의 기준전압(Vref)보다 적은량의 전류를 소비하면 제1차동증폭기(6)의 반전단자(-)에 인가되는 전압이 높아지게 되어 달링턴증폭기(13)의 출력전압은 크게 되므로서 초단 및 2단증폭기(1)(2)의 구동 전원전압은 증가되어 출력신호의 증폭량이 많아지게 되는 것이다.Therefore, when the current consumption of the first and second terminal amplifiers 3 and 4 consumes more current than the reference voltage Vref of the first differential amplifier 6, the inverting terminal of the first differential amplifier 6 As the voltage applied to-) is lowered, the output voltage of the Darlington amplifier 13 is decreased, so that the driving power supply voltages of the first and second stage amplifiers 1 and 2 are reduced to reduce the amplification amount of the output signal. If the current consumption of the first and second termination amplifiers 3 and 4 consumes less current than the reference voltage Vref of the first differential amplifier 6, the inverting terminal (-) of the first differential amplifier 6 As the applied voltage is increased, the output voltage of the Darlington amplifier 13 is increased, so that the driving power supply voltages of the first and second stage amplifiers 1 and 2 are increased to increase the amount of amplification of the output signal.
상기와 같은 종래 무선통신 시스템의 자동출력 제어회로는, 출력고주파신호의 세기를 이용하는 것이 아니라, 신호증폭회로인 종단증폭기의 소비전류를 감지하여 출력을 제어하고 있으나, 종단증폭기는 제조과정에서 동일한 특성을 갖기 어렵고, 전류소비량이 다를 수가 있으며, 회로제작시 임피던스 정합에 사용되는 수동소자의 오차에 의해 같은 출력세기의 종단증폭기라 해도 소비전류의 변화가 발생될 수 있는 관계로 일정한 출력을 유지하기 어렵게되어 무선통신 시스템의 신뢰성이 저하되는 문제가 있었다.The automatic output control circuit of the conventional wireless communication system as described above does not use the intensity of the output high frequency signal, but controls the output by sensing the current consumption of the termination amplifier which is a signal amplifier circuit, but the termination amplifier has the same characteristics in the manufacturing process. It is difficult to maintain a constant output, because the current consumption can be different, and even though the termination amplifier of the same output strength may occur due to the error of the passive element used for impedance matching during circuit manufacturing, it is difficult to maintain a constant output. There has been a problem that the reliability of the wireless communication system is lowered.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 고주파를 발생하는 고출력증폭기에 써큘레이터와 방향성 결합기를 부가하고, 상기 고출력증폭기를 제어하는 출력제어부는 다이오드와 적분회로 및 달링턴증폭기로 구성하여 상기 고출력증폭기의 출력주파수 세기를 감지한 후 초단증폭기의 구동전압을 변동시킴으로서 초단출력을 조정하여 원하는 출력을 항상 일정하게 유지시켜 무선통신 시스템의 신뢰성 향상에 기여토록 하는 무선통신 시스템의 자동출력 제어회로를 제공하는데 본 발명의 목적이 있는 것이다.The present invention adds a circulator and a directional coupler to the high output amplifier generating high frequency to solve the above problems, and the output control unit for controlling the high output amplifier is composed of a diode, an integrating circuit and a Darlington amplifier of the high output amplifier It provides automatic output control circuit of wireless communication system that contributes to improving the reliability of wireless communication system by adjusting the ultra short output and changing the driving voltage of ultra short amplifier after sensing the output frequency intensity. It is an object of the invention.
제1도는 종래 무선통신 시스템의 자동출력 제어회로도이고,1 is an automatic output control circuit diagram of a conventional wireless communication system,
제2도는 본고안에 따른 무선통신 시스템의 자동출력 제어회로도이다.2 is an automatic output control circuit diagram of a wireless communication system according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 초단증폭기 3,4 : 제1및제2조안증폭기1: Ultra-short amplifiers 3,4: Amplifiers 1 and 2
5 : 저역통과여파기 10 : 신호증폭회로5: Low pass filter 10: Signal amplifier circuit
11 : 고출력증폭기 13 : 달링턴증폭기11: high power amplifier 13: Darlington amplifier
14 : 출력제어부 15 : 써큘레이터14: output control unit 15: circulator
16 : 방향성결합기 17 : 적분회로16: Directional Coupler 17: Integrating Circuit
D : 다이오드 TR1, TR2 : 트랜지스터D: Diode TR1, TR2: Transistor
본 발명은 고주파신호를 증폭하여 출력하는 고출력증폭기(11)와, 상기 고출력증폭기(11)의 출력을 일정하게 유지시키는 출력제어부(14)를 포함하는 무선통신 시스템의 자동출력 제어회로에 있어서, 상기 출력제어부(14)는 상기 고출력증폭기(11)의 출력세기를 감지하여 초단증폭기의 구동전원전압을 조정하고 상기 고출력증폭기(11)의 출력을 항상 일정하게 유지되도록 한 것이다.The present invention provides an automatic output control circuit of a wireless communication system including a high output amplifier (11) for amplifying and outputting a high frequency signal and an output control unit (14) for maintaining a constant output of the high output amplifier (11). The output control unit 14 senses the output strength of the high output amplifier 11 to adjust the driving power supply voltage of the ultra-short amplifier and to keep the output of the high output amplifier 11 constant at all times.
이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail by the accompanying drawings as follows.
제1도는 본 고안에 따른 무선통신 시스템의 자동출력 제어회로도로서, 크게는 입력신호를 증폭 및 필터링 시키는 고출력증폭기(11)와, 상기 고출력증폭기(11)의 출력신호를 검출하여 고출력증폭기(11)의 출력을 콘트롤하는 출력제어부(14)로 구성되며, 상기 고출력증폭기(11)는 입력신호를 1차로 증폭하는 초단증폭기(1)와, 상기 초단증폭기(1)의 출력단에 병렬접속되어 입력신호를 분리하여 증폭하는 제1 및 제2 종단증폭기(3)(4)로 이루어진 신호증폭회로(10)와, 상기 신호증폭회로(10)의 출력신호를 일방향으로만 전송하는 써큘레이터(15)와, 상기 써큘레이터(15)의 출력주파수 중 낮은 주파수대역만을 통과시키는 저역통과여파기(5)와, 상기 저역통과여파기(5)의 출력신호를 일정한 방향으로 보내는 방향성 결합기(16)로 이루어져 있다.1 is an automatic output control circuit diagram of a wireless communication system according to the present invention, and a high power amplifier 11 for amplifying and filtering an input signal, and a high power amplifier 11 by detecting an output signal of the high power amplifier 11. An output control unit 14 for controlling the output of the high output amplifier 11 is connected to the output stage of the first stage amplifier (1) and the first stage amplifier (1) to amplify the input signal to the primary stage 1 A signal amplifier circuit (10) comprising first and second terminal amplifiers (3) and (4) for separately amplifying, and a circulator (15) for transmitting the output signal of the signal amplifier circuit (10) only in one direction; Low pass filter 5 for passing only the low frequency band of the output frequency of the circulator 15, and the directional coupler 16 for sending the output signal of the low pass filter 5 in a predetermined direction.
또한 상기 출력제어부(14)는 방향성결합기(16)에서 일정하게 감쇄된 출력전류를 정류하여 전압으로 바꾸는 기능의 다이오드(D)와 상기 다이오드(D)는 입력전압을 적분하여 위상반전된 신호로 출력하는 적분회로(17)의 반전단자(-)에 연결되고, 상기 적분회로(17)의 출력신호를 증폭하여 상기 신호증폭회로(10)인 초단증폭기(1)의 구동전원을 제어하는 달링턴증폭기(13)로 구성되어 있다.In addition, the output control unit 14 rectifies the output current uniformly attenuated by the directional coupler 16 and converts the voltage into a voltage and the diode D outputs a phase inverted signal by integrating the input voltage. Darlington amplifier is connected to the inverting terminal (-) of the integrating circuit 17, and amplifies the output signal of the integrating circuit 17 to control the driving power of the first amplifier (1) of the signal amplifier circuit (10) 13).
상기와 같이 이루어진 본 발명은, 먼저 입력단자(IN)으로부터 인가된 신호는 신호증폭회로(10)인 초단증폭기(1)로 입력되어 일정한 세기로 증폭되며, 이러한 증폭된 신호는 병렬로 연결된 제1 및 제2 종단증폭기(3)(4)로 분리되어 인가되고, 상기 분리 인가된 신호는 상기 제1 및 제2 종단증폭기(3)(4)에서 각각 증폭과정을 거친후 다시 혼합되어 써큘레이터(15)에 입력된다.According to the present invention made as described above, first, the signal applied from the input terminal (IN) is input to the first amplifier (1) which is the signal amplifier circuit 10 is amplified with a constant intensity, the first amplified signal is connected in parallel And a second terminal amplifier (3) (4) is separated and applied, and the separated and applied signal is amplified in the first and second terminal amplifiers (3) and (4), and then mixed again to circulator ( 15) is entered.
이때 상기 써큘레이터(15)는 특성상 입력신호를 특정한 일방향으로만 통과하고, 역으로 입력되는 신호는 큰 감쇄가 발생함으로서 역입력 신호에 의해 발생할 수 있는 제1 및 제2 종단증폭기(3)(4)의 파손을 예방하게 된다.At this time, the circulator 15 passes the input signal only in one specific direction, and the signal input in the reverse direction has a large attenuation, and thus, the first and second termination amplifiers 3 and 4 (4), which may be caused by the reverse input signal, may occur. ) To prevent damage.
한편 상기 써큘레이터(15)를 통과한 신호는 저역통과여파기(5)로 인가되어 제1 및 제2 종단증폭기(3)(4)에서 발생한 2차, 3차 고조파를 감쇄시킨 다음 방향성결합기(16)를 경유하여 출력(OUT)된다.Meanwhile, the signal passing through the circulator 15 is applied to the low pass filter 5 to attenuate the second and third harmonics generated in the first and second terminal amplifiers 3 and 4, and then the directional coupler 16. Is output via).
이때, 상기 고출력증폭기(11)의 방향성결합기(16)의 일정하게 감쇄된 출력 전류가 출력제어부(14)의 다이오드(D)를 거치면서 전압으로 변환되며, 상기 변환된 전압은 적분회로(17)의 반전단자(-)로 인가되어 적분이 이루어지고, 이의 출력단에서는 원래 출력되어져야 할 신호와는 반전된 신호가 출력된다. 즉 입력전압이 높으면 출력전압은 낮고, 입력전압이 낮으면 출력전압은 높은 반대의 신호가 출력되는 것이다.At this time, the constant attenuated output current of the directional coupler 16 of the high output amplifier 11 is converted into a voltage while passing through the diode D of the output control unit 14, and the converted voltage is integrated circuit 17 Integral is applied to the inverting terminal (-) of, and an output signal is inverted from the signal to be originally output from the output terminal thereof. In other words, if the input voltage is high, the output voltage is low, and if the input voltage is low, the output signal is high and the opposite signal is output.
이때 상기 고출력증폭기(11)인 방향성 결합기(16)의 출력(OUT)신호가 원하는 레벨이 나올 때 까지 상기 적분회로(17)의 비반전단자(+) 전압을 조정하여 기준점으로 맞추고, 이러한 기준점은 적분회로(17)의 비반전단자(+)에 연결된 가변저항(VR)의 조정으로 이루어진다.At this time, the non-inverting terminal (+) voltage of the integrating circuit 17 is adjusted to a reference point until the output OUT signal of the directional coupler 16, which is the high output amplifier 11, reaches a desired level. It is made by adjusting the variable resistor VR connected to the non-inverting terminal (+) of the integrating circuit 17.
그러므로 상기 적분회로(17)의 출력전압은 달링턴증폭기(13)의 트랜지스터(TR1, TR2)의 출력전압을 조절 시킴으로서 신호증폭회로(10)인 초단증폭기(1)의 구동전원을 조절함에 따라 고출력증폭기(11)의 출력을 항시 일정하게 유지시키게 된다.Therefore, the output voltage of the integrating circuit 17 regulates the output voltages of the transistors TR1 and TR2 of the Darlington amplifier 13 so as to adjust the driving power of the ultra-short amplifier 1 which is the signal amplifier circuit 10. The output of (11) is always kept constant.
즉, 내부 및 외부의 영향으로 고출력증폭기(11)의 출력이 떨어지면 방향성결합기(16)에서 일부감쇄된 전류가 다이오드(D)를 거쳐 적분회로(17)의 반전단자(-)에 인가되며, 가변저항(VR)에의해 설정되고 비반전단자(+)에 인가된 기준레벨 보다 적게되어 달링턴회로(13)의 출력전압이 증가되고 초단증폭기(1)에 공급되는 구동전원이 상승됨으로서 상기 초단증폭기(1)의 출력은 높아지며, 반대로 고출력증폭기(11)의 출력이 높아지면 방향성 결합기(16)에서 일부 감쇄된 전류가 다이오드(D)를 거쳐 적분회로(17)의 반전단자(-)에 인가되며, 가변저항(VR)에의해 설정되고 적분회로(17)의 비반전단자(+)에 인가된 기준레벨 보다 높아지게되어 달링턴회로(13)의 출력전압이 감소되고 초단증폭기(1)에 공급되는 구동전원이 강하됨으로서 상기 초단증폭기(1)의 출력은 낮아지게 되어 고출력증폭기(11)의 출력은 항시 일정하게 유지될 수 있는 것이다.That is, when the output of the high power amplifier 11 falls due to internal and external influences, the current partially attenuated by the directional coupler 16 is applied to the inverting terminal (-) of the integrating circuit 17 via the diode D, and is variable. Since the output voltage of the Darlington circuit 13 is increased by lowering the reference level set by the resistor VR and applied to the non-inverting terminal (+), and the driving power supplied to the ultra-short amplifier 1 is increased, the ultra-short amplifier ( When the output of 1) increases, on the contrary, when the output of the high power amplifier 11 increases, a part of the current attenuated by the directional coupler 16 is applied to the inverting terminal (-) of the integrating circuit 17 through the diode D. The driving power set by the variable resistor VR and higher than the reference level applied to the non-inverting terminal (+) of the integrating circuit 17 reduces the output voltage of the Darlington circuit 13 and is supplied to the ultra short amplifier 1. This drop causes the output of the ultra-short amplifier 1 to be lowered. The output of the high power amplifier 11 is to be kept constant at all times.
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 고주파를 발생하는 고출력증폭기에 써큘레이터와 방향성결합기를 부가하고, 상기 고출력증폭기를 제어하는 출력제어부는 다이오드와 적분회로 및 달링턴 증폭기로 구성하여 상기 고출력증폭기의 출력 세기를 감지 후 초단증폭기의 구동전원전압을 변동시킴으로서 초단출력을 조정하여 원하는 출력을 항상 일정하게 유지시켜 무선통신 시스템의 신뢰성 향상에 기여할 수 있는 것이다.As described above, the present invention adds a circulator and a directional coupler to a high output amplifier generating high frequency, and the output control unit for controlling the high output amplifier comprises a diode, an integrating circuit, and a Darlington amplifier, and output strength of the high output amplifier. After detecting, by changing the driving power supply voltage of the ultra short amplifier, it is possible to contribute to the improvement of the reliability of the wireless communication system by adjusting the ultra short output to keep the desired output constant at all times.
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20010425 Year of fee payment: 4 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |