KR0154844B1

KR0154844B1 - 출력 부하 검출 장치

Info

Publication number: KR0154844B1
Application number: KR1019950026154A
Authority: KR
Inventors: 박성욱
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1995-08-23
Filing date: 1995-08-23
Publication date: 1998-12-15
Also published as: KR970011865A; US5825321A; CN1096013C; CN1150724A; TW320791B; JP3418506B2; JPH09181606A

Abstract

본 발명은 출력 부하 검출 장치에 관한 것으로서, 더 상세히 말하자면 디지탈 아나로그 변환기의 출력단에 부하를 바꾸어야 할 경우가 발생하며, 이때 상기 부하를 자동으로 감지하여 안정적인 전류를 공급하는 출력 부하 검출 장치에 관한 것이며, 종래에는 두가지의 출력 부하가 변함에 따라 일정한 출력 전압 범위를 유지하기 위해서는 전류의 출력 범위가 바뀌어야 한다. 종래에는 75Ohm, 37.5Ohm의 각 부하에 따라 한가지 부하만 고려한 기준 전류를 설정하여 비디오 디지탈 아나로그 변환기가 설계되어, 아나로그 출력단의 부하가 변할 경우, 그에 대한 기준 전류를 재설계하여 출력 전류 범위를 바꾸어야 하는 단점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로서, 디지탈 아나로그 변환기의 출력 부하를 검출하고 검출된 부하에 따라 전류의 양을 변환함으로서 능동적으로 1Vp-p의 비디오 출력 전압 범위를 잡아주는 출력 부하 검출 장치를 제공하는데 있다.

Description

출력 부하 검출 장치

제1도는 종래의 디지탈 아나로그 변환기 회로도이고,

제2도는 본 발명의 실시예에 따른 출력 부하 검출 장치를 나타낸 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 부하 변동 감지 회로부 20 : 디지탈 아나로그 변환 회로부

30 : 부하 전류 전환 회로부

본 발명은 출력 부하 검출 장치에 관한 것으로서, 더 상세히 말하자면 디지탈 아나로그 변환기의 출력단에 부하를 바꾸어야 할 경우가 발생하면, 이때 상기 부하를 자동으로 감지하여 안정적인 전류를 공급하는 출력 부하 검출 장치에 관한 것이다.

디지탈 비디오 신호(Digital Video Signal) 처리후에 일반적으로 적용하는 디지탈 아나로그 변환기(Digital to Analog Converter)는 전류 출력을 기본으로 하고 있다.

이때 출력 부하는 75Ohm의 저항 소자와 모니터(Monitor)가 병렬로 연결되었을때의 합성 병렬 임피던스, 즉 37.5Ohm인 경우가 75Ohm의 저항소자로만 되어 있는 경우로 구분할 수 있다.

일반적으로 37.5Ohm 부하인 경우에는 모니터가 직접 접속되어 이루어진 출력 부하이며, 75Ohm인 경우에는 로우 패스 필터(Low Pass Filter)등과 같이 모니터 접속전에 아나로그 버퍼링(Analog Buffering)을 하는 경우이다.

비디오의 디지탈 아나로그 변환기에서는 두 가지 출력 부하에 대하여 각각 1Vp-p의 전압 출력 범위를 만족하도록 전류 출력을 하도록 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 종래의 디지탈 아나로그 변환기에 대하여 설명하기로 한다.

제1도는 종래의 디지탈 아나로그 변환기를 나타낸 회로도이다.

제1도에 도시되어 있듯이, 종래의 디지탈 아나로그 변환기의 구성은, 디지탈 신호를 입력받는 디지탈 아나로그 변환기(DAC)와, 일정한 전압을 발생하는 기준 전압 발생 회로(Vref)와, 상기 기준 전압을 비반전 입력단에 입력받는 비교기(CP)와, 비교기(CP)의 출력을 게이트단에 입력받는 트랜지스터(Q2)와, 트랜지스터(Q2)의 드레인단과 비교기(CP)의 반전 입력단이 공통단으로 하여 일측단에 연결되고, 타측단은 접지되는 저항(R)과, 전원(Vdd)는 드레인단에 인가되고 게이트단과 소스단이 공통으로 트랜지스터(Q2)의 소스단과 연결되는 트랜지스터(Q1)로 이루어진다.

상기한 구성에 의한 종래의 아나로그 디지탈 변환기의 작용은 다음과 같다.

디지탈 신호가 디지탈 아나로그 변환기에 입력되어 아나로그 신호로 변환하여 출력을 한다. 이때, 기준 전압 발생 회로에서 발생된 전압과 저항(Rref)에 의하여 트랜지스터(Q1)에 정전류가 흐르며, 상기 전류에 의해 디지탈 아나로그 변환기의 출력 전류가 비례하여 흐른다.

트랜지스터(Q1)와 디지탈 아나로그 변환기 내부의 전류원은 전류 미러의 관계에 있으며 트랜지스터(Q1)의 크기에 따라 출력 전류 범위가 정해진다.

그러나 상기한 종래의 디지탈 아나로그 변환기는 서두에서 언급한 바와 같이 비디오의 디지탈 아나로그 변환기의 출력 부하는 1Vp-p의 전압 출력 범위를 만족하도록 하여야 하며, 두 가지의 출력 부하가 있다. 이와 같이 두가지의 출력 부하가 변함에 따라 일정한 출력 전압 범위를 유지하기 위해서는 전류의 출력 범위가 바뀌어야 한다. 종래에는 75Ohm, 37.5Ohm의 각부하에 따라 한가지 부하만 고려한 기준 전류를 설정하여 비디오 디지탈 아나로그 변환기가 설계된다. 이때, 아나로그 출력단의 부하가 변할경우, 그에 대한 기준 전류를 재설계하여 출력 전류 범위를 바꾸어야 하는 단점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로서, 디지탈 아나로그 변환기의 출력 부하를 검출하고 검출된 부하에 따라 전류의 양을 변환함으로써 능동적으로 1Vp-p의 비디오 출력 전압 범위를 잡아주는 출력 부하 검출 장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 디지탈 신호를 입력받아, 상기 디지탈 신호를 아나로그 신호로 변환하는 디지탈 아나로그 변환 회로부와, 디지탈 아나로그 변환 회로부의 출력 신호를 입력받아, 부하의 변동을 감지하는 부하 변동 감지 회로부와, 상기 부하 변동 감지 회로부의 출력 신호를 입력받아 일정한 전압을 유지하게 하는 부하 전류 전환 회로부로 이루어진다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위해 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 설명하기로 한다.

제2도는 본 발명의 실시예에 따른 출력 부하 검출 장치의 상세 회로도이다.

제2도에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 출력 부하 검출 장치의 구성은, 디지탈 신호를 입력받아, 상기 디지탈 신호를 아나로그 신호로 변환하는 디지탈 아나로그 변환 회로부(10)와, 디지탈 아나로그 변환 회로부의 출력 신호를 입력받아, 부하의 변동을 감지하는 부하 변동 감지 회로부(20)와, 상기 부하 변동 감지 회로부의 출력 신호를 입력받아 일정한 전압을 유지하게 하는 부하 전류 전환 회로부(30)로 이루어진다.

상기 디지탈 아나로그 변환 회로부(10)는, 디지탈 신호가 1입력단에 전기적으로 연결되고, 하이 레벨의 전위 신호가 0입력단에 전기적으로 연결되고, 제어 신호가 셀렉트 입력단(Sel)에 전기적으로 연결되는 멀티플렉서(Mux21)와, 상기 멀티플렉서(Mux21)의 출력 신호가 전기적으로 연결되는 디지탈 아나로그 변환기(DAC22)로 이루어진다.

상기 부하 변동 감지회로부(20)는, 디지탈 아나로그 변환기(DAC22)의 출력 전압이 반전 입력단에 전기적으로 연결되고, 기준 전압(Vref)은 비반전 입력단에 전기적으로 연결되는 비교기(CP11)와, 제어 신호가 D입력단에 전기적으로 연결되고, 클럭 신호는 클럭 입력단에 전기적으로 연결되는 D플립플롭(D12)과, D플립플롭(D12)의 출력단(Q)과 클럭 입력단(CK)이 연결되고, 비교기(CP11)의 출력단이 D입력단에 연결되고, 제어 신호는 리셋 입력단(RS)에 연결되는 D플립플롭(D13)으로 이루어진다.

상기 부하 전류 감지 회로부(30)는, 기준 전압 발생 회로(Vref36)와, 기준 전압 발생 회로(Vref36)의 출력 전압(Vref)이 비반전 입력단에 연결되는 비교기(CP37)와, 비교기(CP37)의 출력 전압이 게이트에 연결되고, 비교기(CP37)의 반전 입력단이 소스단에 연결되는 트랜지스터(Q38)와, 트랜지스터(Q38)의 소스단과 접지 사이에 연결되는 저항(R39)와, 전원(V_DD)와 소스가 연결되고, 트랜지스터(Q38)의 드레인과 드레인이 연결되는 트랜지스터(Q31)와, 전원(V_DD)과 소스가 연결되고, D플립플롭(D13)의 출력단과 게이트가 연결되고, 트랜지스터(Q31)의 게이트단과 드레인단이 연결되는 트랜지스터(Q32)와, 트랜지스터(Q32)의 게이트단과 입력단이 연결되는 인버터(INV35)와, 인버터(INV35)의 출력과 게이트가 연결되고, 트랜지스터(Q31)의 게이트단과 소스단이 연결되는 트랜지스터(Q33)와, 전원(V_DD)과 소스가 연결되고, 트랜지스터(Q33)의 드레인단과 게이트단과 드레인단이 공통으로 연결되고, 또한 트랜지스터(Q38)의 드레인단과 드레인단이 연결되는 트랜지스터(Q34)로 이루어진다.

상기한 구성에 의한, 본 발명의 실시예에 따른 출력 부하 검출 장치의 작용은 다음과 같다.

디지탈 아나로그 변환기(DAC22)의 출력은 전류 출력을 기본으로 하고 있다. 상기 전류 출력은 트랜지스터(Q31,Q34)의 활성 상태시 고유 저항값에 의하여 결정되므로, 출력 부하에 따른 출력 전류의 범위를 변경하기 위해서는 트랜지스터(Q31,Q34)의 활성 상태시 고유 저항값을 조절하여 전류의 양을 조절한다.

기준 전압(Vref)은 1.235V로 설정된다.

제어신호가 하이 상태에서는 비교기(CP11)의 출력에 상관없이 D플립플롭(D13)의 출력은 로우가 되어 트랜지스터(Q32)가 턴 온이 되고, 트랜지스터(Q31,Q33)은 턴 오프가 되어, 트랜지스터(Q34)로 DAC출력이 출력부하가 37.5Ohm일 때 1V의 전압을 유지하도록 설정한다.

제어신호가 하이 상태에서는 비교기(CP11)의 출력은 DAC출력과 기준전압(Vref)을 비교하여, 출력 부하가 37.5Ohm일 때는 로우 레벨을 출력하며, 출력 부하가 75Ohm일 때는 하이 레벨을 출력한다.

제어 신호가 하이 레벨에서 로우 레벨로 바뀌면, 출력 부하에 따른 비교기(CP11)의 출력은 D플립플롭(D13)에 레치되어 출력 부하가 37.5Ohm일 때는 제어 신호가 하이 상태와 마찬가지로, D플립플롭(D13)의 출력은 로우가 되어, 트랜지스터(Q32)가 턴 온이 되고, 트랜지스터(Q31,Q33)은 턴 오프가 되어, 트랜지스터(Q34)로 DAC출력이 출력 부하가 37.5Ohm일 때 1V의 전압을 유지하도록 설정한다.

출력 부하가 75Ohm일 때의 D플립플롭(D13) 하이 레벨 출력은 트랜지스터(Q32)를 턴 오프시키고, 다음으로, 트랜지스터(Q32,Q33)를 턴 온시켜, 트랜지스터(Q31,Q34)로 DAC출력이 출력 부하가 75Ohm일 때 1V의 전압을 유지하도록 설정한다.

따라서, 저항(R39)에 흐르는 전류는 일정하여 단지 기준 전류원의 트랜지스터의 크기를 변화시킴으로서 출력 부하에 흐르는 전류를 반으로 감소하여 결론적으로 일정한 1Vp-p의 전압을 유지하도록 한다. 즉, 트랜지스터(Q31,Q32,Q33,Q34)와 인버터(INV35)는 부하 전류 전환 회로로 작용한다.

이상에서와 같이 이 발명의 실시예에서, 초기 전원 전압 인가시의 파워 온 리셋(Power On Reset)회로의 리셋 신호나 내부 또는 외부 제어 신호에 의해 출력 부하를 검출하여 그 검출 결과로 기준 전원(Vss)를 제어하여 능동적으로 출력 부하에 1Vp-p의 일정한 전압이 발생하도록 하는 효과가 있으며, 활성 상태시 트랜지스터(Q31,Q34)의 고유 저항값을 조절하여, 외부 저항값의 변경없이도 출력 전류의 범위를 바꿀 수 있는 효과가 있는 출력 부하 검출 장치를 제공할 수가 있다.

본 발명의 이러한 효과는 2단계 부하를 능동적으로 제어하기 위한 디지탈 신호 처리 출력부에 폭넓게 이용될 수 있다.

Claims

디지탈 신호를 입력받아, 상기 디지탈 신호를 아나로그 신호로 변환하는 디지탈 아나로그 변환 회로부와, 디지탈 아나로그 변환 회로부의 출력 신호를 입력받아, 부하의 변동을 감지하는 부하 변동 감지 회로부와, 상기 부하 변동 감지 회로부의 출력 신호를 입력받아 일정한 전압을 유지하게 하는 부하 전류 전환 회로부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 출력 부하 검출 장치.
제1항에 있어서, 상기 디지탈 아나로그 변환 회로부는, 제어 신호를 셀렉트 입력으로 하여, 상기 제어 신호가 하이 상태일 경우에는 디지탈 입력 신호를 선택하여 정상적으로 동작하게 하고, 상기 제어 신호가 로우 상태일 경우에는 하이 레벨의 직류 전압을 선택하여 출력 부하에 일정한 전압이 발생되도록 하는 멀티플렉서(DAC22)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 출력 부하 검출 장치.
제1항에 있어서, 상기 부하 변동 감지 회로부는, 디지탈 아나로그 변환기(DAC22)의 출력 신호를 반전 입력단에 전기적으로 연결되고, 기준 전압(Vref)는 비반전 입력단에 전기적으로 연결되는 비교기(CP11)와, 제어신호가 D입력단에 전기적으로 연결되고, 클럭 신호는 클럭 입력단에 전기적으로 연결되는 D플립플롭(D12)과, D플립플롭(D12)의 출력단(Q)과 클럭 입력단(CK)이 연결되고, 비교기(CP11)의 출력단이 D입력단에 연결되고, 제어 신호는 리셋 입력단(RS)에 연결되는 D플립플롭(D13)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 출력 부하 검출 장치.
제1항에 있어서, 상기 부하 전류 전환 회로부는, 상기 부하 변동 감지 회로부의 제어 신호를 입력받아 상기 출력 부하의 변동에 따라 부하 전류를 전환하는 부하 전류 전환 회로와, 출력 부하에 과전류가 감지될 경우, 상기 과전류를 입력받아 출력 부하에 흐르는 전류를 차단하는 과전류 보호회로를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 출력 부하 검출 장치.
제4항에 있어서, 상기 부하 전류 전환 회로는, 전원과 소스가 연결되고, 트랜지스터(Q38)의 드레인과 드레인이 연결되는 트랜지스터(Q31)와, 전원과 소스가 연결되고, D플립플롭(D13)의 출력단과 게이트가 연결되고, 트랜지스터(Q31)의 게이트단과 드레인단이 연결되는 트랜지스터(Q32)와, 트랜지스터(Q32)의 게이트단과 입력단이 연결되는 인버터(INV35)와, 인버터(INV35)의 출력과 게이트가 연결되고, 트랜지스터(Q31)의 게이트단과 소스단이 연결되는 트랜지스터(Q38)와, 전원과 소스가 연결되고, 트랜지스터(Q33)의 드레인단과 게이트단과 드레인단이 공통으로 연결되고, 또한 트랜지스터(Q38)의 드레인단과 드레인단이 연결되는 트랜지스터(Q34)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 출력 부하 검출 장치.
제5항에 있어서, 상기 트랜지스터(Q31)과 상기 트랜지스터(Q34)는, 활성 상태시 상기 트랜지스터(Q31,Q34)의 고유 저항값을 조절하여 일정한 전류를 흐르게 하고, 상기 전류에 비례하여 출력 부하에 일정한 전류를 흐르게 하는 것을 특징으로 하는 출력 부하 검출 장치.