KR100219042B1 - 디지탈/펄스 폭 변조(pwm)신호 변환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전 회로의 구성요소가 디지탈 소자로 이루어지며 디지탈 신호를 PWM 신호로 출력 가능한 디지탈/PWM 변환기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 이를 위해 입력되는 디지탈 코드 데이터와 그 반전된 데이터를 입력받아 선택적으로 출력하는 멀티플렉서(1)와, 멀티플렉서(1)로부터 입력받은 값부터 오버 플로우가 발생할 때 까지 샘플링 주기마다 다운카운트하여 오버 플로우를 출력하는 프로그램머블 카운터(2)와, 입력되는 디지탈 코드 데이터를 입력받아 샘플링 주기당 펄스폭이 변하는 PWM 신호를 생성 출력하는 출력부와, 상기 프로그래머블 카운터로부터의 오버 플로우 값을 입력받아 제어클럭 신호를 제공하는 제어수단을 구비한다.

이에 의해 본 발명은, 간단한 디지탈 회로를 통해 디지탈 코드를 펄스 폭변조 신호로 변조하는 것이 가능하고, 전 회로의 구성이 디지탈 소자로 구성 되기 때문에 원 칩화하여 소향화하는 것이 가능한 효과가 있다.

Description

디지털/펄스폭 변조 변환기{A DIGITAL/ PWM COMVERTER}

본 발명은 전자회로 기술에 관한 것으로, 특히 디지털신호를 아날로그 신호 성분을 가지는 PWM(Pulse Width Modulation) 신호로 변환시키는 디지털/PWM 변환기에 관한 것이다.

종래 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 회로를 첨부된 도면 도 1 및 도 2를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

첨부된 도면 도 1은 종래의 디지털/아날로그 변환기를 채용한 음향 전송장치의 구성도로서, 음향 발생측의 음성 신호는 음향 전기 변환기(11)에 입력되어 전기적인 신호로 바뀌고, 이 신호는 중폭기(12)와 반복적인 잡음을 방지하는 저역 통과 필터(13)을 통해 아날로그/디지털(A/D) 변환기(14)에서 디지털 신호로 변환되어 전송계(15)를 통해 송출된다.

한편, 수신측에 전달된 디지털 신호는 디지털/아날로그(D/A) 변환기(16)에 의해 아날로그 신호로 변환되고 고주파 성분을 제거하는 저역 통과 필터(17), 증폭기(18)를 통해 전기 음향 변환기(19)에 전달되므로 음향이 재생되는 것이다.

첨부된 도면 도 2는 종래의 디지털/아날로그 변환기의 회로도로서, 기준전압(Vs)은 2진 코드에 기초하여 디지털 신호 bn, bn-1,…, b0에 의해 제어되는 아날로그 스위치군 Sn, Sn-1,…, S0를 통하게 되고, 2 종류의 저항 R과 2R로 구성되는 사다리형 저항 회로망에 공급되어 아날로그 신호인 출력전압(Vo)로서 출력되는 것이다.

그런데, 이러한 종래의 디지털/아날로그 변환기는 그 출력 정밀도가 저항치 정밀도와 아날로그 스위치의 임피던스로 좌우되기 때문에 상온 등의 드리프트(Drift)에 영향을 받기 쉬워 그 제조가 어려운 단점이 있으며, 출력신호에서 고주파 성분을 제거하는 저역 통과 필터(17)와 디지털/아날로그 변환기 출력을 증폭하는 증폭기(18)를 구동하기 위한 별도의 전력 공급장치를 필요로 하여 시스템이 복잡하게 되고 비용이 많이 소요되는 문제점과, 디지털 회로와 아날로그 회로가 섞여 있어 IC(integrated circuit)로 원칩(one chip)화 하는 것이 어렵다는 문제점이 있었다.

본 발명은 시스템을 보다 단순화할 수 있으며, 모든 구성요소가 디지털 소자로 이루어져 IC로 원칩화하기 용이하고, 그 제조가 용이한 디지털/PWM 변환기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 디지털/아날로그 변환기를 채용한 음향 전송장치의 구성도.

도 2는 종래의 디지털/아날로그 변환기의 회로도.

도 3은 본 발명에 따른 디지털/아날로그 변환기의 블록도.

도 4는 본 발명의 디지털/아날로그 변환기의 출력신호인 PWM(Pulse Width

Modulation) 신호의 파형도.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털/아날로그 변환기의 회로도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 멀티플렉서 2 : 프로그래머블 카운터

3 : 제어부 4 : 출력부

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 입력되는 디지털 코드 데이터와 그 반전된 데이터를 입력받아 선택적으로 출력하는 멀티플렉서와, 상기 멀티플렉서로부터 입력받은 값부터 오버플로우가 발생할 때까지 샘플링 주기마다 다운 카운트하여 오버플로우를 출력하는 프로그래머블 카운터와, 상기 입력되는 디지털 코드 데이터를 입력받아 샘플링 주기당 펄스폭이 변하는 펄스폭 변조 신호를 생성 출력하는 출력부와, 상기 프로그래머블 카운터로부터의 오버플로우 값을 입력받아 프로그래머블 카운터가 입력데이터를 받아들일 것인지 받아들인 데이터를 다운 카운트 할 것인지를 제어하는 제어클럭을 제공하고, 상기 출력부로 샘플링 클럭신호를 제공하는 제어수단을 구비한다.

또한, 상기 출력부는, 상기 제어수단으로부터의 클럭신호에 따라 토글 동작하고, 그 출력값을 펄스폭 변조 신호 생성의 샘플링 주기 신호로 제공하고, 상기 멀티플렉서의 선택 제어신호로 제공하는 플립플롭을 구비하도록 하였다.

이하, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 보다 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예를 소개하기로 한다.

첨부된 도면 도 3은 본 발명에 따른 디지털/PWM 변환기의 구성 블록도이며, 첨부된 도면 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털/PWM 변환기의 회로도로서, 도 3에 도시된 블록을 회로로 구현한 일 예를 도시하고 있다.

디지털 신호의 8비트 입력 데이터는 멀티플렉서(multiplexer)(1)에 입력되는데, 이를 내부에서 반전된 데이터로도 생성하여 입력 데이터와 반전된 입력 데이터 중 하나가 선택되어 출력된다. 이 멀티플렉서(1)는 논리소자들의 논리회로로 구성된다.

멀티플렉서(1)로부터 출력된 데이터는 프로그래머블 카운터(2)로 입력되는데, 프로그래머블 카운터(2)에서는 입력된 데이터 값부터 다운 카운트하되, 오버플로우(over flow)가 발생할 때까지 샘플링 주기마다 다운 카운트 한다. 오버플로우가 발생되면 이 신호는 제어부(3)로 입력되는데, 제어부(3)는 소정의 논리 처리를 통해 제어 클럭을 발생한다. 이 제어 클럭은 프로그래머블 카운터(2)와 출력부(4)로 인가되는데, 프로그래머블 카운터(2)에서는 이 제어 클럭을 입력받으면, 멀티플렉서(1)를 통해 반전된 입력 데이터를 제공받아 제공받은 값부터 오버플로우가 발생할 때까지 다운 카운트를 수행한다.

한편, 제어부(3)로부터 출력된 제어 클럭은 출력부(4)에 제공되어 소정의 논리회로를 거쳐 내부의 T 플립플롭(T flip-flop)의 클럭단에 인가되고, 이에 따른 반전된 T 플립플롭의 출력값이 입력 데이터를 받아 논리합 처리하여 PWM 파형으로 변환하여 출력하는 논리회로에 인가되어, 입력 데이터를 샘플링 주파수 당으로 펄스폭이 변화하는 PWM 파형으로서 출력되게 된다. 한편, 토글 플립플롭의 출력은 멀티플렉서(1)에 인가되어 멀티플렉서(1)가 입력 데이터와 반전된 입력 데이터 중 하나를 선택하기 위한 선택 제어신호로 이용된다.

이때, 출력부(4)에서는 첨부된 도면 도 4에 도시한 바와 같이 데이터를 샘플링 주파수 당으로 펄스폭이 변화된 PWM 신호를 출력한다.

상기와 같이 구성되어 동작하는 본 발명은 간단한 디지털 회로를 통해 디지털 코드를 펄스폭 변조 신호로 변조하는 것이 가능하고, 전 회로의 구성이 디지털 소자로 구성되기 때문에 원칩화하여 소형화하는데 유리하다.

Claims (2)

1. (정정)

   입력되는 디지털 코드 데이터와 그 반전된 데이터를 입력받아 선택적으로 출력하는 멀티플렉서와,

   상기 멀티플렉서로부터 입력받은 값부터 오버플로우가 발생할 때까지 샘플링 주기마다 다운 카운트하여 오버플로우를 출력하는 프로그래머블 카운터와,

   상기 입력되는 디지털 코드 데이터를 입력받아 샘플링 주기당 펄스폭이 변하는 펄스폭 변조 신호를 생성 출력하는 출력부와,

   상기 프로그래머블 카운터로부터의 오버플로우 값을 입력받아 프로그래머블 카운터가 입력데이터를 받아들일 것인지 받아들인 데이터를 다운 카운트 할 것인지를 제어하는 제어클럭을 제공하고, 상기 출력부로 샘플링 클럭신호를 제공하는 제어수단

   을 구비하는 디지털/펄스폭 변조 변환기.
2. (정정)

   제1항에 있어서,

   상기 출력부는 상기 제어수단으로부터의 클럭신호에 따라 토글 동작하고, 그 출력값을 펄스폭 변조 신호 생성의 샘플링 주기 신호로 제공하고, 상기 멀티플렉서의 선택 제어신호로 제공하는 플립플롭을 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털/펄스폭 변조 변환기.