KR0150728B1 - 자동 이득 제어회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수신 입력신호의 크기가 큰폭으로 변할 경우에도 안정적으로 이득을 제어하고 더불어 85db이상의 대이득 제어도 가능하도록 한 자동 이득 제어회로에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 직류로 변환된 수신신호를 적분하여 이득 제어신호를 출력하는 적분수단에서 출력되는 이득 제어신호에 따라 증폭된 입력신호의 이득을 제어하는 핀 감쇠기를 다단 구성하여 입력되는 신호의 이득을 제어하게 되는 것이다.

Description

자동 이득 제어회로

제1도는 종래 자동 이득 제어회로 구성도.

제2도는 본 발명에 의한 자동 이득 제어회로 구성도.

제3도는 제2도에 적용되는 핀 감쇠기의 시뮬레이션 회로도.

제4도는 제3도에 핀 감쇠기의 감쇠 특성도.

제5도는 본 발명에 의한 자동 이득 제어회로의 실제 적용 일예도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

101, 103, 105 : 제1, 제2, 제3 감쇠기 108 : 정류기

110 : 적분기

본 발명은 자동 이득 제어회로에 관한 것으로, 특히 수신 입력신호의 크기가 큰폭으로 변할 경우에도 안정적으로 이득을 제어하고 더불어 85db 이상의 대이득 제어도 가능하도록 한 자동 이득 제어회로에 관한 것이다.

종래의 자동 이득 제어회로는 첨부된 도면 제1도에 도시된 바와 같다.

도시된 바와 같이, 종래의 자동 이득 제어회로는 입력되는 수신신호를 직류 제어신호에 따라 이득 제어하여 출력하는 이득 제어용 증폭기(1)와, 상기 이득 제어용 증폭기(1)에서 출력되는 신호를 소정 레벨로 증폭시켜 출력하는 증폭기(2)와, 상기 증폭기(2)에서 출력되는 증폭된 신호로부터 수신신호를 검출하는 검출기(3)와, 상기 검출기(3)에서 검출된 수신신호를 반파 또는 정파 정류하는 정류기(4)와, 상기 정류기(4)에서 얻어지는 신호를 직류신호로 변환시키는 직류 변환기(5)와, 상기 직류 변환기(5)에서 얻어지는 신호를 적분하여 그 결과값을 이득 제어신호로 상기 이득 제어용 증폭기(1)에 인가하는 적분기(6)로 구성되었다.

이와 같이 구성된 종래 자동 이득 제어회로의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 입력되는 수신신호는 이득 제어용 증폭기(1)에서 초기에 설정된 이득 제어 신호에 의해 이득 제어되어 출력되고, 증폭기(2)는 그 출력신호를 소정 레벨로 증폭시켜 수신신호로 출력 시키게 된다.

검출기(3)는 증폭기(2)에서 증폭되어 출력되는 신호로부터 수신신호를 검출하여 정류기(4)에 입력 시키게 되고, 정류기(4)는 입력되는 수신신호를 반파 또는 정류하여 직류 변환기(5)에 입력한다.

직류 변환기(5)는 입력되는 정류 신호를 직류 신호로 변환시켜 적분기(6)에 인가하게 되고, 적분기(6)는 입력되는 직류 변환신호를 적분하여 그 결과값을 이득 제어신호로 이득 제어용 증폭기(1)에 인가하게 되며, 이득 제어용 증폭기(1)는 입력되는 이득 제어신호로 수신신호의 이득을 제어하게 된다.

그러나 이와 같은 종래의 자동 이득 제어회로는 대이득(85db이상)의 제어가 불가능하며, 대이득 제어를 위해서는 이득 제어용 증폭기를 두개 이상 구비하여야 하므로 코스트가 상승하고 회로 구성이 복잡해지는 문제점이 있었다.

또한, 수신 입력신호의 크기가 큰폭으로 변화할 경우 그 신호를 증폭하게 되면 중간 증폭단이 포화되는 현상이 발생되어 회로의 안정적 동작이 어려운 문제점도 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 수신 입력신호의 크기가 큰폭으로 변할 경우에도 안정적으로 이득을 제어하고 더불어 85db이상의 대이득 제어도 가능하도록 자동 이득 제어회로를 제공하는데 있다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 수단은 직류로 변환된 수신신호를 적분하여 이득 제어신호를 출력하는 적분수단과, 상기 적분수단에서 출력되는 이득 제어신호에 따라 증폭된 입력신호의 이득을 제어하는 제1감쇠수단과, 상기 제1감쇠수단에서 얻어지는 출력신호를 제2증폭수단을 통해 인가받아 상기 적분수단에서 출력되는 이득 제어신호로 입력신호의 이득을 제어하는 제2감쇠수단과, 상기 제2감쇠수단에서 얻어지는 출력신호를 제3증폭수단을 통해 인가받아 상기 적분수단에서 얻어지는 이득 제어신호로 입력신호의 이득을 제어하는 제3감쇠수단으로 이루어진다.

이하, 본 발명을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 발명에 의한 자동 이득 제어회로 구성도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 자동 이득 제어회로는 입력되는 수신신호를 증폭시켜 출력하는 제1증폭기(100)와, 상기 제1증폭기(100)에서 출력되는 신호를 이득 제어신호에 따라 이득을 제어하여 출력시키는 제1감쇠기(101)와, 상기 제1감쇠기(101)에서 출력되는 신호를 증폭시켜 출력하는 제2증폭기(102)와, 상기 제2증폭기(102)에서 출력되는 신호를 이득 제어신호에 따라 이득을 제어하여 출력시키는 제2감쇠기(103)와, 상기 제2감쇠기(103)에서 출력되는 신호를 증폭시켜 출력하는 제3증폭기(104)와, 상기 제3증폭기(104)에서 출력되는 신호를 이득 제어신호에 따라 이득을 제어하여 출력시키는 제3감쇠기(105)와, 상기 제3감쇠기(105)에서 출력되는 신호를 증폭시켜 출력하는 제4증폭기(106)와, 상기 제4증폭기(106)에서 출력되는 증폭된 신호로 부터 수신신호를 검출하는 검출기(107)와, 상기 검출기(107)에서 검출된 수신신호를 반파 또는 정파 정류하는 정류기(108)와, 상기 정류기(108)에서 얻어지는 신호를 직류 신호로 변환시키는 직류 변환기(109)와, 상기 직류 변환기(109)에서 얻어지는 신호를 적분하여 그 결과값을 이득 제어신호로 상기 제1 내지 제3감쇠기(101, 103, 105)에 인가하는 적분기(110)로 구성 되었다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 자동 이득 제어회로의 작용 및 효과를 첨부한 도면 제3도 및 제4도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제2도에 도시된 바와 같이, 입력되는 수신신호는 제1증폭기(100)에서 소정 레벨로 증폭된 후에 제1감쇠기(101)에서 초기에 적분기(110)에서 설정된 이득 제어신호에 의해 감쇠가 이루어진 후 제2증폭기(102)에 인가된다.

여기서, 제1감쇠기(101)는 제3도에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2핀 다이오드(PIN-D1, PIN-D2)는 이득 제어신호의 전류 크기에 따라 내부 저항이 변화하고, 이 저항의 변화를 이용하여 입력신호를 감쇠시키는 역할을 하게 된다.

제4도는 이러한 핀 감쇠기(PIN-ATTENUATOR)의 감쇠 특성을 나타낸 그래프로서, 10V전압에서 30db의 감쇠가 발생하므로 3단의 감쇠기를 구성하면 약 90db의 이득을 제어할 수 있다.

이와 같이 제1감쇠기(101)에 의해 약 30db의 이득이 제어된 신호는 제2증폭기(102)에서 다시 소정레벨로 증폭된 후 제2감쇠기(103)에서 적분기(110)에서 얻어지는 초기 이득 제어신호로 다시 30db의 이득이 제어된다.

그리고 제3증폭기(104)에서 다시 증폭된 후 제3감쇠기(105)에서 적분기(110)에서 초기에 설정된 이득 제어신호에 의해 다시 30db의 이득이 제어되어 최종적으로 약 90db의 이득이 제어되고 제4증폭기(106)에서 소정 레벨로 증폭된 후 출력되어 진다.

이렇게 제4증폭기(106)에서 출력되는 신호로부터 검출기(107)는 수신신호를 검출하여 정류기(108)에 입력 시키게 되고, 정류기(108)는 입력되는 수신신호를 반파 또는 전파 정류하여 직류 변환기(109)에 입력한다.

직류 변환기(109)는 입력되는 정류 신호를 직류 신호로 변환시켜 적분기(110)에 인가하게 되고, 적분기(110)는 입력되는 직류 변환신호를 적분하여 그 결과값을 이득 제어신호로 제1 내지 제3감쇠기(101, 103, 105)에 각각 인가하게 된다.

그리하면 제1 내지 제3감쇠기(101, 103, 105)는 적분기(11)에서 얻어지는 이득 제어 신호에 의해 입력되는 신호의 크기를 각각 이득 제어하므로서, 약 90db의 대이득 제어가 가능하게 되는 것이다.

제5도는 본 발명에 의한 자동 이득 제어회로를 실제 무선 근거리 통신망 시스템에 적용한 예이다.

이에 도시된 바와 같이, 안테나(111)로 수신되는 고주파는 대역 통과 필터(112)를 통해 필터링된 후 저잡음 증폭기(113)에서 증폭된다.

이렇게 증폭된 수신신호는 국부 발진기(114)에서 발생되는 발진 주파수와 혼합기(115)에서 혼합된 후 본 발명에 의한 자동 이득 제어회로(100-110)에 의해 약 85db의 대이득이 제어된다.

이상에서와 같이 본 발명은 핀 감쇠기를 이용하여 입력신호의 대이득(약 90db) 제어가 가능한 효과가 있으며, 저가의 핀 감쇠기로 대이득을 제어하므로서 종래 고가인 이득 제어용 증폭기를 사용할 경우보다 코스트를 낮출 수 있는 효과가 있고, 입력신호의 크기가 큰폭으로 변화하는 경우에도 3단 핀 감쇠기에 의해 안정적으로 이득 제어가 이루어지는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 직류로 변환된 수신신호를 적분하여 이득 제어신호를 출력하는 적분수단과, 상기 적분수단에서 출력되는 이득 제어신호에 따라 증폭된 입력신호의 이득을 제어하는 제1감쇠수단과, 상기 제1감쇠수단에서 얻어지는 출력신호를 제2증폭수단을 통해 인가받아 상기 적분수단에서 출력되는 이득 제어신호로 입력신호의 이득을 제어하는 제2감쇠수단과, 상기 제2감쇠수단에서 얻어지는 출력신호를 제3증폭수단을 통해 인가받아 상기 적분수단에서 얻어지는이득 제어신호로 입력신호의 이득을 제어하는 제3감쇠수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동 이득 제어회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 내지 제3감쇠수단은 핀 다이오드로 흐르는 전류의 크기에 따라 저항값이 변화되어 입력되는 신호의 이득을 제어하는 핀 감쇠기로 각각 구성된 것을 특징으로 하는 자동 이득 제어회로.