KR100240450B1 - Linear output characteristics control apparatus and method of automatic gain control - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비선형특성을 갖는 자동이득조절기의 출력을 선형의 출력특성으로 조절하기 위한 장치 및 그 조절방법에 관한 것으로, 실험데이타 저장부에서 출력되는 데이타를 PDM신호로 만들어 주는 PDM발생기와, 상기 PDM신호를 직류전압으로 바꾸어 주는 R-C필터, 및 상기 PDM발생기에서 출력되는 PDM신호에 따라 출력전압이 제어되는 자동이득조절기를 구비하여 구성되며, 실험을 통해 얻어진 데이타를 가지고 룩-업 테이블을 만들어주는 제1단계와, 출력값을 결정하는 제2단계와, 결정된 출력값을 내기 위한 PDM값을 결정하는 제3단계와, 결정된 PDM값을 PDM발생기에 출력하는 제4단계, 및 결정된 출력값에 해당하는 PDM데이타를 받아 PDM발생기에서 현재 출력되고 있는 출력값을 새로운 PDM데이타로 바꾸어서 출력하는 제5단계를 포함하여 자동이득조절기의 출력을 선형의 출력특성으로 조절할 수 있다.The present invention relates to an apparatus for adjusting the output of an automatic gain controller having a nonlinear characteristic to a linear output characteristic, and a method for controlling the same, comprising: a PDM generator for making data output from an experimental data storage unit into a PDM signal; RC filter which converts the signal into DC voltage, and automatic gain controller whose output voltage is controlled according to the PDM signal outputted from the PDM generator, and which makes a look-up table with data obtained through experiments. A first step, a second step of determining an output value, a third step of determining a PDM value for outputting the determined output value, a fourth step of outputting the determined PDM value to the PDM generator, and PDM data corresponding to the determined output value. The output of the automatic gain controller including the fifth step of converting the output value currently output from the PDM generator into a new PDM data and outputting it. Can be adjusted to linear output characteristics.
Description
본 발명은 코드분할다중접속 시스템의 자동이득조절기에 관한 것으로, 특히 비선형특성을 갖는 자동이득조절기의 출력을 선형의 출력특성으로 조절하기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic gain regulator of a code division multiple access system, and more particularly, to an apparatus and a method for adjusting the output of an automatic gain regulator having a nonlinear characteristic to a linear output characteristic.
코드분할다중접속 시스템에서 비선형 증폭기인 자동이득조절기의 선형성을 확보하는 것은 시스템의 전력제어 또는 감도개선 등 제품력 향상을 위해 매우 중요하다. 일반적으로, 자동이득조절기는 출력을 조절하는 자동이득조절기의 전압이 일정한 단계로 증가 또는 감소하여도 그에 비례해서 출력이 일정하게 증가 또는 감소하지 않아 출력전압의 증가 또는 감소량을 예측할 수 없는 비선형 출력특성을 갖고 있다. 즉, 자동이득조절기의 전압과 그 전압에 해당하는 출력이 일정한 비율로 비례하지 않는다. 따라서, 출력을 하고자 하는 값을 알아도 그에 해당하는 자동이득조절전압을 찾아 결정하는 것이 용이하지 않다.In the code division multiple access system, securing the linearity of the automatic gain regulator, which is a nonlinear amplifier, is very important for improving the product power, such as power control or sensitivity improvement of the system. In general, the automatic gain regulator has a nonlinear output characteristic that cannot predict an increase or decrease in the output voltage because the output does not increase or decrease in proportion to the increase or decrease of the voltage of the automatic gain regulator that controls the output in a constant step. Have That is, the voltage of the automatic gain regulator and the output corresponding to the voltage are not proportional at a constant ratio. Therefore, even when the value to be output is known, it is not easy to find and determine the corresponding auto gain control voltage.
종래, 코드분할다중접속 시스템에서는 자동이득조절기가 하드웨어 만으로 구성되어, 자동이득조절기의 출력을 궤환하여 자동이득조절기의 출력전압을 조절하는 방법이 사용되고 있다. 이러한 방법을 사용하는 자동이득조절기는 많은 실험을 통해 얻은 근사값의 부품을 이용한 하드웨어 만으로 구성되어 있기 때문에, 원하는 출력전압을 정확히 얻을수 없을 뿐아니라, 인쇄회로보드 마다 전기적인 특성이 변화될 수 있으므로, 회로보드 마다의 부품 근사값을 새롭게 조정해야 할 필요가 있다. 그러나, 이와 같이 구성되는 자동이득조절기에 의해서는 어디까지나 선형에 근사한 특성밖에는 얻을 수가 없으므로, 감도개선이나 전력제어 등의 제품력 향상에는 한계가 있다.Conventionally, in the code division multiple access system, the automatic gain regulator is composed of hardware only, and a method of adjusting the output voltage of the automatic gain regulator by feeding back the output of the automatic gain regulator has been used. Since the automatic gain controller using this method is composed of hardware using only the approximate components obtained through many experiments, it is impossible to obtain the desired output voltage accurately, and the electrical characteristics of each printed circuit board may be changed. It is necessary to adjust the component approximation on a board-by-board basis. However, the automatic gain controller configured as described above can only obtain a characteristic close to linear, and thus there is a limit in improving product performance such as sensitivity improvement and power control.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 비선형특성을 갖는 자동이득조절기의 출력을 선형의 출력특성으로 조절하기 위한 장치 및 그 조절방법을 제공하는데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object thereof is to provide an apparatus and a method for adjusting the output of an automatic gain controller having a nonlinear characteristic to a linear output characteristic.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동이득조절기의 선형출력특성 조절장치는, 실험데이타 저장부에서 출력되는 데이타를 PDM신호로 만들어 주는 PDM발생기(11)와, 상기 PDM신호를 직류전압으로 바꾸어 주는 R-C필터(12), 및 상기 PDM발생기(11)에서 출력되는 PDM신호에 따라 출력전압이 제어되는 자동이득조절기(100)를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.Linear output characteristic control device of the automatic gain controller of the present invention for achieving the above object,
상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동이득조절기의 선형출력특성 조절방법은, 실험을 통해 얻어진 데이타를 가지고 룩-업 테이블을 만들어주는 제1단계와, 출력값을 결정하는 제2단계와, 결정된 출력값을 내기 위한 PDM값을 결정하는 제3단계와, 결정된 PDM값을 PDM발생기에 출력하는 제4단계, 및 결정된 출력값에 해당하는 PDM데이타를 받아 PDM발생기에서 현재 출력되고 있는 출력값을 새로운 PDM데이타로 바꾸어서 출력하는 제5단계를 포함하여 이루어진다.A linear output characteristic adjusting method of the automatic gain controller of the present invention for achieving the above another object, the first step of creating a look-up table with the data obtained through the experiment, the second step of determining the output value; A third step of determining a PDM value for outputting the determined output value, a fourth step of outputting the determined PDM value to the PDM generator, and receiving PDM data corresponding to the determined output value, and outputting an output value currently output from the PDM generator to the new PDM data. And a fifth step of outputting the same.
도 1은 본 발명에 따른 자동이득조절기의 출력특성 조절장치를 도시하고 있는 블럭회로도,1 is a block circuit diagram showing an output characteristic adjusting apparatus of an automatic gain controller according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 PDM 발생기에서 실험데이타 저장부의 데이타에 따라 출력되는 출력파형도,2 is an output waveform diagram output according to data of an experimental data storage unit in a PDM generator according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 자동이득조절기의 출력특성 조절방법을 순서대로 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method of adjusting an output characteristic of an automatic gain controller according to the present invention in order.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
11 : PDM발생기 12 : R-C필터11: PDM generator 12: R-C filter
100 : 자동이득조절기100: automatic gain controller
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 일 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 자동이득조절기의 출력특성 조절장치를 도시하고 있는 블럭회로도이고, 도 2는 본 발명에 따른 PDM 발생기에서 실험데이타 저장부의 데이타에 따라 출력되는 출력파형도, 도 3은 본 발명에 따른 자동이득조절기의 출력특성 조절방법을 순서대로 나타낸 흐름도이다.1 is a block circuit diagram illustrating an output characteristic adjusting apparatus of an automatic gain controller according to the present invention, FIG. 2 is an output waveform diagram output according to data of an experimental data storage unit in the PDM generator according to the present invention, and FIG. It is a flowchart which shows the output characteristic adjustment method of the automatic gain regulator which concerns on this invention in order.
본 발명의 자동이득조절기의 출력특성 조절장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 실험데이타 저장부에서 출력되는 데이타를 PDM(Pulse Density Modulation)신호로 만들어 주는 PDM발생기(11)와, 상기 PDM신호를 직류전압으로 바꾸어 주는 R-C필터(12)를 포함하여 구성된다. 자동이득조절기(100)는 상기 PDM발생기(11)에서 출력되는 PDM신호에 따라 출력전압이 제어된다.As shown in FIG. 1, the apparatus for controlling the output characteristics of the automatic gain controller of the present invention includes a
상기 PDM발생기(11)는 실험데이타 저장부에서 출력되는 데이타를 PDM신호로 만들어 주는 부분으로서 예를 들면, 실험데이타 저장부에서 "0"을 출력하면 PDM발생기의 출력은 항상 "로우" 상태가 되고, 실험데이타 저장부에서 "1"을 출력하면 PDM발생기가 사용하는 클럭의 256주기(PDM발생기가 8비트인 경우, PDM발생기가 9비트인 경우에는 512주기 임) 동안 1주기에 해당하는 시간동안만 "하이"가 되는 PDM신호를 출력하고, 실험데이타 저장부에서 "255"를 출력하면 PDM발생기에서는 256주기 동안 모두 "하이"인 PDM신호를 출력한다. 이와 같은 실험데이타 저장부의 출력에 따른 8비트 PDM발생기의 출력파형도가 도 2에 도시되어 있다. 도 2의 (A)는 PDM발생기를 동기하는 시스템클럭이고, (B)는 실험데이타 저장부에서 "0"을 출력할때 "로우"상태의 신호를 출력하는 PDM발생기의 출력파형도, (C) 및 (D)는 실험데이타 저장부에서 "1∼254"을 출력할때 해당 주기의 시간동안만 "하이"가 되는 PDM신호를 출력하는 일예의 PDM발생기의 출력파형도, (E)는 실험데이타 저장부에서 "255"를 출력할때 PDM발생기에서는 256주기 동안 모두 "하이"인 PDM신호를 출력하는 상태의 출력파형도를 나타낸 것이다.The
상기한 바의 PDM발생기(11)는 구현하고자 하는 회로의 용도에 맞게 선택한다. 즉, 자동이득조절기(100)의 전압을 정밀하게 조절하여 원하는 출력을 더욱 정확하게 얻고자 한다면, 실험데이타 저장부에서 더욱 미세한 조절을 할 수 있도록 PDM발생기(11)의 레졸루션(resolution)이 낮은 것을 선택한다. 상기 PDM발생기의 레졸루션은 비트의 길이를 의미한다. 예를 들면, 8비트 길이를 갖는 PDM발생기의 레졸루션은 R-C필터가 낼 수 있는 최소전압과 최대전압의 차를 256으로 나눈 값으로 된다. 왜냐하면, 실험데이타 저장부가 8비트를 가지고 표현할 수있는 최대 경우의 수가 256이기 때문이다. 즉, 8비트로 나타낼 수 있는 값은 "0"부터 "255"까지 이며, "0"이 R-C필터를 통과하면 최소전압이 되고, "255"가 R-C필터를 통과하면 최대전압이 된다. 9비트 길이를 갖는 PDM발생기의 레졸루션은 R-C필터가 낼 수 있는 최소전압과 최대전압의 차를 512로 나눈값이 되어, 8비트 PDM발생기의 레졸루션보다 2배의 레졸루션을 갖는다.The
다시말하면, 8비트 PDM발생기는 실험데이타 저장부가 1비트 증가시킬때 1/256 볼트 증가하고, 9비트 PDM발생기는 실험데이타 저장부가 1비트 증가시킬때 1/256 볼트가 증가하여 더욱 정밀한 조절을 할 수가 있는 것이다.In other words, the 8-bit PDM generator increases 1/256 volts when the experimental data storage increases by 1 bit, and the 9-bit PDM generator increases 1/256 volts when the experimental data storage increases by 1 bit for more precise control. There is a number.
상기 R-C필터(12)는 저항과 콘덴서로 구성되는 간단한 저역통과필터이다. 이때, 사용해야 할 저항값과 콘덴서용량은 PDM발생기(11)에 사용한 클럭에 대해서 계산식으로 정한다. 즉, PDM신호를 리플(ripple)없이 직류로 변환할 수 있도록 정한다.The
본 발명에 따른 자동이득조절기의 출력특성 조절방법을 순서대로 나타낸 도 3의 흐름도를 참조하여 출력특성 조절방법을 살펴보면, 실험을 통해 얻어진 데이타를 가지고 룩-업 테이블을 만들어주는 제1단계(31)와, 출력값을 결정하는 제2단계(32)와, 결정된 출력값을 내기 위한 PDM값을 결정하는 제3단계(34)와, 결정된 PDM값을 PDM발생기에 출력하는 제4단계(35), 및 결정된 출력값에 해당하는 PDM데이타를 받아 PDM발생기에서 현재 출력되고 있는 출력값을 새로운 PDM데이타로 바꾸어서 출력하는 제5단계(36)를 포함하고 있다.Referring to the output characteristic adjustment method with reference to the flowchart of Figure 3 showing the output characteristic adjustment method of the automatic gain controller according to the present invention, the first step (31) to create a look-up table with the data obtained through the experiment And a
상기 각 단계 중에서, 먼저 실험을 통해 각 PDM값에 대한 출력을 얻는 제1단계의 방법을 살펴보면, 실험데이타 저장부에서 PDM발생기에 출력해 줄 수 있는 최소값에서 부터 최대값에 이르기까지 1씩 증가시키면서, 그때의 출력값을 자동이득조절기이 출력단에서 계측기로 측정하여 그 각각에 해당하는 PDM값과 출력값을 함께 저장한다(31). 자동이득조절기에서 출력해야 할 값이 결정되면, 실험을 통해 얻어진 값들 중에서 출력해야 할 값에 가장 근사한 출력값을 찾아내어서 그에 해당하는 PDM값을 PDM발생기로 출력한다. 실험을 통해서 이미 자동이득조절기의 출력조절전압 각각에 대한 출력값을 알고 있으므로 출력하고자 하는 출력값에 대한 자동이득조절기의 전압을 정확히 알수 있게 된다. 상기한 바와 같이, 실험을 통해 각 PDM값에 대한 출력을 얻는 방법에 의해, 각 PDM값과 그 각각에 대한 출력값을 찾기 쉬운 형태로 룩-업 테이블을 생성하여 실험데이타 저장부에 저장한다(31). 그 다음, 출력하고자 하는 값이 결정되면(32), 현재에 출력하고 있는 값과 출력값을 비교·판정하여(33), 같으면 현재의 출력값을 그대로 유지하고, 다르면 그 출력값에 해당하는 PDM데이타를 실험데이타 저장부에 저장되어 있는 룩-업 테이블에서 찾아(34), PDM발생기에 출력한다(35). 이어서, 출력하고자 하는 값에 해당하는 PDM데이타를 받아 PDM발생기는 현재 출력되고 있는 출력값을 새로운 PDM데이타로 바꾸어서(36) 자동이득조절기의 원하는 출력전압을 낼 수 있도록 한다.In each of the above steps, the method of the first step of obtaining the output for each PDM value through the experiment first, while increasing from 1 to the maximum value from the minimum value that can be output to the PDM generator in the experimental data storage unit In
상술한 바의 본 발명의 방법에 따르면, 자동이득조정기의 선형특성을 얻을 수 있으므로 원하는 출력을 정확히 얻을 수 있고, 특히 코드분할다중접속 시스템의 단말기 수신감도를 향상시킬 수 있을 뿐아니라, 전력소모를 줄일 수 있어 휴대폰의 바테리 사용시간을 연장시킬 수 있다. 또한, 실험데이타를 인쇄회로보드마다 얻기 때문에 하드웨어의 특성이 인쇄회로보드마다 달라지더라도 항상 선형성을 얻을 수 있으므로 양산시 모든 인쇄회로보드의 특성을 균일하게 할 수 있는 효과가 있다.According to the method of the present invention as described above, since the linear characteristics of the automatic gain regulator can be obtained, the desired output can be accurately obtained, and in particular, the terminal reception sensitivity of the code division multiple access system can be improved and power consumption can be improved. It can reduce the battery life of the phone. In addition, since experimental data is obtained for each printed circuit board, linearity can always be obtained even if the characteristics of the hardware are different for each printed circuit board, so that the characteristics of all the printed circuit boards can be made uniform during mass production.
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