KR0158613B1 - 에프엠 변조기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에프엠 변조기에 관한 것으로, 변환하고자 하는 전압(Vin), 기준 전압(Vref) 및 중심 주파수와 변조도를 조정하기 위한 조정 전압(VCT)을 입력받아, 입력된 조정 전압을 통해서 중심 주파수와 변조도를 동시에 조정할 수 있는 제어 전류(iCT)를 발생시켜 출력하는 전압-전류 변환 수단과, 상기 전압-전류변환 수단으로부터 출력되는 제어 전류를 입력 받아, 변조된 주파수를 발진하는 주파수 변조 수단로 구성되었으며, 중심 주파수를 조정하고 에프엠 변조량을 조정하는 데에 있어서, 하나의 조정 전압(VCT)에 의해서 단지 중심 주파수를 조정하는 것만으로 변조도도 동시에 조정할 수 있도록 한 에프엠 변조기에 관한 것이다.

Description

에프엠 변조기
제1도는 종래의 에프엠 변조기를 나타낸 블럭도이고,
제2도는 종래의 전압-전류 변환기의 상세 회로도이고,
제3도는 종래의 전압 제어 발진기의 상세 회로도이고,
제4도는 본 발명의 실시예에 따른 에프엠 변조기를 나타낸 블럭도이고,
제5도는 본 발명의 실시예에 따른 전압-전류 변환기의 상세 회로도이다.
본 발명은 에프엠 변조기에 관한 것으로서, 더 상세히 말하자면 중심 주파수를 조정하고 에프엠 변조량을 조정하는 데에 있어서, 하나의 조정단만을 설정하여 단지 중심 주파수를 조정하는 것으로써 변조도도 동시에 조정할 수 있도록 설계된 에프엠 변조기에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 종래의 에프엠 변조기에 대하여 설명하기로 한다.
제1도는 종래의 에프엠 변조기를 나타낸 회로도이다.
제1도에 도시되어 있듯이, 종래의 에프엠 변조기의 구성은, 전원 전압(Vcc)을 입력받아 중심 주파수 조정단에 의해서 중심 주파수 전류(Ifo)를 발생시켜 출력하는 전압-전류 변환기(10)와; 변환하고자 하는 전압(Vin)을 입력 받아, 입력된 전압(Vin)을 전류로 변환하는데에 있어서, 변조도 조정단에 의해서 변조도 조정 전류(Idev)를 발생시켜 출력하는 전압-전류 변환기(11)와; 상기 전압-전류 변환기(10,11)로부터 출력되는 제어 전류(iCT=Ifo±Idev)를 입력 받아, 변조된 주파수를 발진하는 전압 제어 발진기(30)로 이루어져 있다.
상기한 종래 전압-전류 변환기(10,11)로부터 출력되는 제어 전류(iCT=Ifo±Idev)를 입력 받아, 변조된 주파수를 발진하는 전압 제어 발진기(30)로 이루어져 있다.
상기한 종래 전압-전류 변환기(10,11)의 상세 회로도가 제2도에 도시되어 있다. 제2도에 도시되어 있는 것처럼, 종래의 전압-전류 변환기(10,11)에는 중심 주파수를 조정하기 위한 조정단으로서 저항(Rfo)이 있고 변조도를 조정하기 위한 조정단으로서 저항(Rdev)이 있어, 상기 저항(Rfo,Rdev)들을 각각 조정함으로써 중심 주파수와 변조도를 조정할 수 있도록 구성되어 있다.
또, 제3도는 일반적으로 알려진 에미터 커플드 멀티바이브레이터로 구성된 전압 제어 발진기의 상세 회로도이다. 일반적으로, 상기 전압 제어 발진기(30)의 중심 주파수를 결정하는 인자로서는 회로 내부의 저항값, 커패시턴스 및 제어 전류를 들 수 있는데, 제3도에 도시된 전압 제어 발진기의 중심 주파수(fo)는 다음과 같이 나타내어 진다.
상기 제(1)식에 나타난 제어 전류(iCT)를 전압 제어 발진기에 공급하기 위해서 종래의 전압-전류 변환기(10)에서는, 앞에서 설명한 것처럼 저항(Rfo)의 조정으로 중심 주파수 전류와, 저항(Rdev)의 조정으로 주파수 변조 조정 전류를 발생시킴으로써 제어 전류를 공급할 수 있게 된다. 상기한 과정을 수식으로 표현하면 다음과 같다.
이와 같이, 오디오 신호를 입력 받아서 주파수 변조(Frequency Modulation)를 하는 에프엠 변조기를 구성함에 있어서 에프엠 변조기의 중심 주파수 및 변조도를 조정함이 필요하게 되는데, 종래에는 제2도에 도시되어 있는 바와 같이 중심 주파수를 조정하기 위한 조정단과 변조도를 조정하기 위한 조정단이 별도로 존재해야 하는 문제점이 있고, 또한 변조도를 조정하는 과정에서 변조되는 양을 보기 위하여 별도의 에프엠 검파기를 사용하여 검파 출력을 확인하면서 변조도를 조정하여야 하는 불편함이 있다. 또 이로 인해 생산 공정에서의 원가 증가 및 공정 시간이 증가되기도 한다.
따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점과 불편함을 해결하기 위한 것으로서, 중심 주파수를 조정하고 에프엠 변조량을 조정하는 데에 있어서 상기한 두개의 조정단 중 변조도 조정단을 제거하여 하나의 조정단만을 설정하고, 단지 중심 주파수를 조정하는 것으로써 변조도도 동시에 조정할 수 있도록 설계된 에프엠 변조기를 제공하는 데에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 변환하고자 하는 전압, 기준 전압 및 중심 주파수와 변조도를 조정하기 위한 조정 전압을 입력 받아, 입력된 조정 전압을 통해서 중심 주파수와 변조도를 동시에 조정할 수 있는 제어 전류를 발생시켜 출력하는 전압-전류 변환 수단과; 상기 전압-전류 변환 수단으로부터 출력되는 제어 전류를 입력 받아, 변조된 주파수를 발진하는 주파수 변조 수단으로 이루어져 있다.
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.
제4도는 본 발명의 실시예에 따른 에프엠 변조기를 나타낸 블럭도이고, 제5도는 본 발명의 실시예에 따른 전압-전류 변환기의 상세 회로도이다.
제4도에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 에프엠 변조기의 구성은, 변환하고자 하는 전압(Vin), 기준 전압(Vref) 및 중심 주파수와 변조도를 조정하기 위한 조정 전압(VCT)을 입력 받아, 입력된 조정 전압(VCT)을 통해서 중심 주파수와 변조도를 동시에 조정할 수 있는 제어 전류(iCT)발생시켜 출력하는 전압-전류 변환기(20)와; 상기 전압-전류 변환기(20)로부터 출력되는 제어 전류(iCT)를 입력 받아, 주파수 변조 신호를 출력하는 전압 제어 발진기(30)로 이루어져 있다.
제5도에 도시되어 있듯이, 상기한 전압-전류 변환기(20)의 구성은, 상기 기준 전압(Vref)과 조정 전압(VCT)을 각각 베이스 입력으로 받고, 전원단(Vcc)에 공통 컬렉터 단자로 연결된 트랜지스터(Q25,Q18)와; 상기 트랜지스터(Q25,Q18)의 각 에미터 단자에 각각 베이스 단자가 연결되는 트랜지스터(Q26,Q17)와; 상기 트랜지스터(Q26,Q17)의 각 에미터 단자와 전원단(Vcc)에 연결되는 저항(Ry)과; 상기 트랜지스터(Q26,Q17)의 각 베이스 단자와 접지단(GND)에 연결되는 전류원(I3)과; 상기 트랜지스터(Q26)의 컬렉터 단자에 컬렉터와 베이스 단자가 연결되고, 접지단에 에미터 단자가 연결되는 트랜지스터(Q27)와; 상기 트랜지스터(Q27)와 공통 베이스, 공통 에미터 단자로 연결되는 트랜지스터(Q28,Q29)와; 전원단에 컬렉터와 베이스 단자가 연결되는 트랜지스터(Q10)와; 상기 트랜지스터(Q10)의 에미터 단자에 컬렉터와 베이스 단자가 연결되는 트랜지스터(Q8)와; 상기 트랜지스터(Q8)와 공통 컬렉터, 공통 베이스 단자로 연결되는 트랜지스터(Q9)와; 상기 트랜지스터(Q8,Q9)의 각 에미터 단자에 각각 컬렉터 단자가 연결되고, 변환하고자 하는 전압(Vin)과 기준 전압(Vref)을 각각 베이스 입력으로 받으며, 상기 트랜지스터(Q28,Q29)의 각 컬렉터 단자에 각각 에미터 단자가 연결되는 트랜지스터(Q6,Q7)와; 상기 트랜지스터(Q6,Q7)의 에미터 단자간에 연결되는 저항(Rx)과; 전원단에 공통 에미터 단자로 연결되고 공통 베이스 단자로 연결된 트랜지스터(Q13,Q14)와; 상기 트랜지스터(Q13)의 베이스와 컬렉터 단자에 컬렉터 단자가 연결되고, 상기 트랜지스터(Q9)의 에미터 단자에 베이스 단자가 연결되는 트랜지스터(Q12)와; 상기 트랜지스터(Q8)의 에미터 단자에 베이스 단자가 연결되고, 전원단에 컬렉터 단자가 연결되며, 상기 트랜지스터(Q12)와 공통 에미터 단자로 연결된 트랜지스터(Q11)와; 상기 트랜지스터(Q11)의 에미터 단자에 컬렉터 단자가 연결되고, 접지단에 에미터 단자가 연결된 트랜지스터(Q15)와; 상기 트랜지스터(Q15)의 베이스 단자에 베이스와 컬렉터 단자가 연결되고, 상기 트랜지스터(Q17)와 공통 컬렉터 단자로 연결되며, 접지단에 에미터 단자가 연결된 트랜지스터(Q16)로 이루어져 있다.
상기한 트랜지스터(Q25,Q27∼Q29,Q6∼Q12,Q15,Q16,Q18)는 npn형 트랜지스터로 이루어져 있고, 상기한 트랜지스터(Q26,Q13,Q14,Q17)는 pnp형 트랜지스터로 이루어져 있다.
상기와 같이 이루어져 있는 본 발명의 실시예에 따른 에프엠 변조기의 동작은 다음과 같다.
제5도는 본 발명의 실시예에 따른 전압-전류 변환기의 상세 회로도로서, 조정 전압(VCT)의 조정을 통해서 전압 제어 발진기의 중심 주파수 및 변조량을 동시에 조정 가능케 하며, 종래 전압-전류 변환기의 외부 조정 수단인 저항(Rfo,Rdev)을 제거한 회로이다.
제5도에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 전압-전류 변환기에서 중심 주파수(fo)와 조정 전압(VCT)과의 관계를 나타내면 다음과 같다.
여기서, Vx=Vcc-VCT, Va=Vcc-Vref, k=Ry/Rx로 정의하여 정리하면,
상기한 제7식에서 볼 수 있듯이, 저항(Ry) 및 커패시턴스(C)의 변화에 대해서 중심 주파수와 변조량이 변하게 되나, 조정 전압(VCT)의 조정으로 이를 동시 조정할 수 있게 하였다.
따라서, 상기와 같이 동작하는 본 발명의 실시예에 따른 에프엠 변조기의 효과는, 중심 주파수를 조정하고 에프엠 변조량을 조정하는 데에 있어서, 하나의 조정 전압(VCT)에 의해서 단지 중심 주파수를 조정하는 것만으로 변조도도 동시에 조정할 수 있도록 한 것이다.

Claims (5)

  1. 변환하고자 하는 전압(Vin), 기준 전압(Vref) 및 중심 주파수와 변조도를 조정하기 위한 조정 전압(V CT )을 입력 받아, 입력된 조정 전압을 통해서 중심 주파수와 변조도를 동시에 조정할 수 있는 제어 전류를 발생시켜 출력하는 전압-전류 변환 수단과;
    상기 전압-전류 변환 수단으로부터 출력되는 제어 전류를 입력받아, 변조된 주파수를 발진하는 주파수 변조 수단을 포함하며, 상기한 전압-전류 변환 수단은, 상기 기준 전압(Vref)과 조정 전압(V CT )을 kr가 베이스 입력으로 받고, 전원단에 공통 컬렉터 단자로 연결된 트랜지스터(Q25,Q18)와; 상기 트랜지스터(Q25,Q18)의 각 에미터 단자에 각각 베이스 단자가 연결되는 트랜지스터(Q26,Q17)와; 상기 트랜지스터(Q26,Q17)의 각 에미터 단자와 전원단에 연결되는 저항(Ry)과; 상기 트랜지스터(Q26,Q17)의 각 베이스 단자와 접지단에 연결되는 전류원(I3)과; 상기 트랜지스터(Q26)의 컬렉터 단자에 컬렉터와 베이스 단자가 연결되고, 접지단에 에미터 단자가 연결되는 트랜지스터(Q27)와; 상기 트랜지스터(Q27)와 공통 베이스, 공통 에미터 단자로 연결되는 트랜지스터(Q28,Q29)와; 전원단에 컬렉터와 베이스 단자가 연결되는 트랜지스터(Q10)와; 상기 트랜지스터(Q10)의 에미터 단자에 컬렉터와 베이스 단자가 연결되는 트랜지스터(Q8)와; 상기 트랜지스터(Q8)와 공통 컬렉터, 공통 베이스 단자로 연결되는 트랜지스터(Q9)와; 상기 트랜지스터(Q8,Q9)의 각 에미터 단자에 각각 컬렉터 단자가 연결되고, 변환하고자 하는 전압(Vin)과 기준 전압(Vref)을 각각 베이스 입력으로 받으며, 상기 트랜지스터(Q28,Q29)의 각 컬렉터 단자에 각각 에미터 단자가 연결되는 트랜지스터(Q6,Q7)와; 상기 트랜지스터(Q6,Q7)의 에미터 단자간에 연결되는 저항(Rx)과; 전원단에 공통 에미터 단자로 연결되고 공통 베이스 단자로 연결된 트랜지스터(Q13,Q14)와; 상기 트랜지스터(Q13)의 베이스와 컬렉터 단자에 컬렉터 단자가 연결되고, 상기 트랜지스터(Q9)의 에미터 단자에 베이스 단자가 연결되는 트랜지스터(Q12)와; 상기 트랜지스터(Q13)의 베이스와 컬렉터 단자에 컬렉터 단자가 연결되고, 상기 트랜지스터(Q9)의 에미터 단자에 베이스 단자가 연결되는 트랜지스터(Q12)와; 상기 트랜지스터(Q8)의 에미터 단자에 베이스 단자가 연결되고, 전원단에 컬렉터 단자가 연결되며, 상기 트랜지스터(Q12)와 공통 에미터 단자로 연결된 트랜지스터(Q11)와; 상기 트랜지스터(Q11)의 에미터 단자에 컬렉터 단자가 연결되고, 접지단에 에미터 단자가 연결된 트랜지스터(Q15)와; 상기 트랜지스터(Q15)의 베이스 단자에 베이스와 컬렉터 단자가 연결되고, 상기 트랜지스터(Q17)와 공통 컬렉터 단자로 연결되며, 접지단에 에미터 단자가 연결된 트렌지스터(Q16)를 포함하여 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 에프엠 변조기.
  2. (삭제)
  3. 제1항에 있어서, 상기한 트랜지스터(Q25,Q27∼Q29,Q6∼Q12,Q15,Q16,Q18)는, npn형 트랜지스터로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 에프엠 변조기.
  4. 제1항에 있어서, 상기한 트랜지스터(Q26,Q13,Q14,Q17)는 pnp형 트랜지스터로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 에프엠 변조기.
  5. 제1항에 있어서, 상기한 주파수 변조 수단은, 에미터 커플드 멀티바이브레이터로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 에프엠 변조기.
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