KR100316901B1 - 무선 모뎀의 전원 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선 모뎀의 송수신단에 관한 것으로 특히, 송신과 수신 동작시 통신 데이터의 격리를 위한 레귤레이터의 전원 공급장치에서의 전원 공급시 저가의 레귤레이터를 사용하면서 안정적인 성능을 제공받을 수 있도록 하기 위한 무선 모뎀의 전원 공급장치에 관한 것이며, 그 구성은 제 1콘덴서를 통해 안정화되어진 소정전압을 입력받고 동작 제어신호의 논리 상태에 따라 후단으로 출력시키는 전원공급경로 개폐부와; 전원공급경로 개폐부를 통해 특정 전압이 출력되면 이를 입력받아 충전되며 안정화시키는 제 2콘덴서와; 제 2콘덴서에 걸리는 전압을 분압하여 출력하는 제1, 제2 저항; 및 제1, 제2 저항을 통해 분압되어진 전압을 기 설정되어 있는 기준전압과 비교하여 그 비교치에 따라 전원공급경로 개폐부의 동작을 제어하는 레귤레이터로 구성된다.

Description

무선 모뎀의 전원 공급장치{Power application module of wireless modem}

본 발명은 무선 모뎀의 송수신단에 관한 것으로 특히, 송신과 수신 동작시 통신 데이터의 격리를 위한 레귤레이터의 전원 공급장치에서의 전원 공급시 저가의 레귤레이터를 사용하면서 안정적인 성능을 제공받을 수 있도록 하기 위한 무선 모뎀의 전원 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로, 아날로그 전송로인 전화망은 사람의 음성신호인 300∼3400Hz 주파수 범위의 아날로그 신호만 전송되도록 설계되어 있어 데이터 통신을 하기 위해서는 회선종단장치인 모뎀(modem)이 필요하다.

상기 모뎀은 변복조, 다이알링(dialing), 자동응답 및 자동속도 조절기능 등을 수행한다. 상기 변복조기능은 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환하거나 디지탈 신호를 아날로그 신호로 변환하는 기능을 말한다. 상기 다이알링 기능은 일반 전화와 같이 상대방 단말번호를 호출하는 기능을 말한다. 상기 자동응답기능은 수신측 모뎀이 내부 회로를 동작시켜 상대방과 연결을 자동적으로 수행하는 기능을 말한다. 상기 자동속도 조절기능은 송신측의 통신속도와 수신측의 통신속도가 다를 경우 자동으로 속도를 조절하는 기능을 말한다.

상술한 바와 같은 기능을 갖는 모뎀을 사용하는 종래의 통상적인 예시도는 첨부한 도 1에 도시되어 있는 바와 같다.

도 1은 컴퓨터와 모뎀 및 일반 전화기가 국선에 연결되는 상태를 개략적으로 나타낸 도면으로써, 외장형 모뎀을 사용한 경우에 해당되나 컴퓨터의 보드형태로 슬롯에 꽂히는 내장형 모뎀을 사용할 수도 있음은 물론이다.

외장형 모뎀을 사용할 때에는 공중 통신망에 연결된 전화선(T1)을 모뎀(200)에 연결하고, 상기 모뎀(200)에서 컴퓨터(100)로 케이블(CC)을 연결한다. 그리고 다른 하나의 전화선(T2)으로 전화기(300)와 상기 모뎀(200)을 연결한다. 이렇게 연결한 상태에서 모뎀(200)을 동작시키고 상기 컴퓨터(100)에서 전화를 걸어서 통신을 하거나 데이터를 주고받는다. 모뎀(200)을 사용하지 않을 때 상기 전화기(300)는 일반 전화기와 마찬가지로 동작한다.

반면에, 내장형 모뎀을 사용할 때에는 국선에 연결된 전화선을 모뎀카드에 연결하고, 다른 하나의 전화선으로 상기 모뎀카드와 전화기를 연결한다. 이렇게 연결한 상태에서 상기 모뎀카드를 동작시키고 컴퓨터에서 전화를 걸어서 컴퓨터통신을 하거나 데이터를 주고받는다. 모뎀카드를 사용하지 않을 때 상기 전화기는 전화기 고유의 기능인 음성통화에 이용된다.

상술한 바와 같은 기능을 수행하는 모뎀을 사용하기 위해서는 유선으로 컴퓨터와 국선이 연결되어야 하고, 이때 상기 모뎀의 사용범위는 상기 국선이 있는 근처의 일정한 거리로 제한된다.

다시 말해서, 모뎀을 쓰기 위해서는 컴퓨터 또는 모뎀 근처에 국선이 연결되어 있어야 한다. 또한 벽면이나 근처에 국선이 연결된 커낵터(connector)가 없으면 별도의 확장 케이블로 국선을 컴퓨터 또는 모뎀 근처까지 연결해와야 하므로 번거로움이 따른다.

또한 모뎀을 이용할 수 있는 범위는 국선이 있는 커낵터 근처의 가까운 거리 이내로 제한된다. 또한 건물밖이나 야외 또는 이동중일 때는 모뎀을 이용하여 통신을 하거나 데이터 교신을 할 수 없었다.

따라서, 상술한 바와 같은 종래 유선 모뎀의 단점인 이동성과 사용환경의 제한성을 극복하고자 근래 제안되어진 모뎀이 무선 모뎀인데, 종래의 무선 모뎀은 첨부한 도 2에 도시되어 있는 바와 같은 구성을 갖는데, 종래 무선 모뎀의 송신(TX)동작시에는 입력전원(Vin)과 출력전원(PAM-Vcc)사이에는 소비전력이 큰 고가의 선형 레귤레이터(10)를 사용하였다.

이때, 상기 선형 레귤레이터(10)에서 소비되는 전력량을 수학적으로 정리하면 아래의 수학식 1과 같이 정의될 수 있다.

상기 수학식 1에서는 상기 선형 레귤레이터(10)가 온동작되는 경우 침묵전류(Quiescent Current)이며, 설계 스펙에 명기되어 있는 설정치이다.

따라서, 종래에는 선형 레귤레이터(10)가 상기 무선 모뎀의 설계스펙을 만족할 수 있는 즉, 소비전력을 커버할 수 있는 고가의 부품을 사용하였는데, 근래 들어 다변화되는 소비자의 취향에 적절히 대응하기 위해 보다 저렴하고 보다 안정적인 시스템을 제공하는데 한계가 있다는 문제점을 발생시켰다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 송신과 수신 동작시 통신 데이터의 격리를 위한 레귤레이터의 전원 공급장치에서의 전원 공급시 저가의 레귤레이터를 사용하면서 안정적인 성능을 제공받을 수 있도록 하기 위한 무선 모뎀의 전원 공급장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 컴퓨터와 외장형 모뎀 및 일반 전화기가 국선에 연결되는 상태를 개략적으로 나타낸 예시도,

도 2는 종래 무선 모뎀의 전원 공급장치의 구성 예시도,

도 3은 본 발명에 따른 무선 모뎀의 전원 공급장치의 구성 예시도.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 제 1콘덴서를 통해 안정화되어진 소정전압을 입력받고 동작 제어신호의 논리 상태에 따라 후단으로 출력시키는 전원공급경로 개폐부와, 상기 전원공급경로 개폐부를 통해 특정 전압이 출력되면 이를 입력받아 충전되며 안정화시키는 제 2콘덴서와, 상기 제 2콘덴서에 걸리는 전압을 분압하여 출력하는 제1, 제2 저항 및 상기 제1, 제2 저항을 통해 분압되어진 전압을 기 설정되어 있는 기준전압과 비교하여 그 비교치에 따라 상기 전원공급경로 개폐부의 동작을 제어하는 레귤레이터로 구성되는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부가적인 특징으로 상기 레귤레이터는 인에이블신호가 입력되는 경우에 한하여 동작하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부가적인 다른 특징으로 상기 전원공급경로 개폐부는 상기 제 1콘덴서를 통해 안정화되어진 소정전압을 일단으로 입력받는 제 3콘덴서와, 상기 제 3콘덴서와 병렬 연결되어 있는 제 3저항, 및 상기 제 3콘덴서의 일단에 인가되는 상기 제 1콘덴서의 출력전압을 에미터 단자에 입력받고 상기 제 3콘덴서의 타단에 연결되어 있는 베이스 단자를 통해 상기 레귤레이터의 구동 제어신호를 입력받아 온/오프 동작하는 바이폴라 트랜지스터로 구성되는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부가적인 다른 특징으로 상기 레귤레이터는 반전 데이터 입력단에 기 설정된 기준전압을 입력받으며 비반전 데이터 입력단에는 상기 제1, 제2 저항을 통해 분압되어진 전압을 입력받아 양단의 데이터신호의 크기를 비교하여 그 비교치를 출력하는 비교기와, 상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스 단자에 소오스 단자가 연결되며 게이트 단자에 입력되는 상기 비교기의 출력신호에 따라 온/오프 동작하여 온동작시 접지전위를 상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스 단자에 걸어주는 모오스 트랜지스터로 구성되는 데 있다.

본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 무선 모뎀의 전원 공급장치의 구성 예시도로서, 소정의 구동용 공급전압(Vin)을 입력받아 충전되어지며 입력되는 전원을 안정화하여 출력하는 제 1콘덴서(C1)와, 상기 제 1콘덴서(C1)를 통해 안정화되어진 소정전압을 입력받고 동작 제어신호의 논리 상태에 따라 후단으로 출력시키는 전원공급경로 개폐부(20)와, 상기 전원공급경로 개폐부(20)를 통해 특정 전압이 출력되면 이를 입력받아 충전되며 안정화시키는 제 2콘덴서(C2)와, 상기 제 2콘덴서(C2)에 걸리는 전압을 분압하여 출력하는 제1, 제2 저항(R1, R2), 및 상기 제1, 제2 저항(R1, R2)을 통해 분압되어진 전압을 기 설정되어 있는 기준전압과 비교하여 그 비교치에 따라 상기 전원공급경로 개폐부(20)의 동작을 제어하는 레귤레이터(10a)로 구성되어 있다.

상기 구성에서 상기 레귤레이터(10a)는 인에이블신호(PAM SW)가 입력되는 경우에 한하여 동작한다.

상기 구성중 전원공급경로 개폐부(20)는 상기 제 1콘덴서(C1)를 통해 안정화되어진 소정전압을 일단으로 입력받는 제 3콘덴서(C3)와, 상기 제 3콘덴서(C3)와 병렬 연결되어 있는 제 3저항(R3), 및 상기 제 3콘덴서(C3)의 일단에 입력받는 상기 제 1콘덴서(C1)를 통해 안정화되어진 소정전압을 에미터 단자에 입력받고 상기 제 3콘덴서(C3)의 타단에 연결되어 있는 베이스 단자를 통해 상기 레귤레이터(10a)의 구동 제어신호를 입력받아 온/오프 동작하는 바이폴라 트랜지스터(Q1)로 구성된다.

또한, 상기 레귤레이터(10a)는 반전 데이터 입력단에 기 설정된 기준전압을 입력받으며 비반전 데이터 입력단에는 상기 제1, 제2 저항(R1, R2)을 통해 분압되어진 전압을 입력받아 양단의 데이터신호의 크기를 비교하여 그 비교치를 출력하는 비교기(OP)와, 상기 바이폴라 트랜지스터(Q1)의 베이스 단자에 소오스 단자가 연결되며 게이트 단자에 입력되는 상기 비교기(OP)의 출력신호에 따라 온/오프 동작하여 온동작시 접지전위를 상기 바이폴라 트랜지스터(Q1)의 베이스 단자에 걸어주는 모오스 트랜지스터(FET)로 구성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 무선 모뎀의 전원 공급장치의 바람직한 동작예를 살펴보면, 송신 동작시 컴퓨터 시스템등에서 인에이블신호(PAM SW)신호를 인가하여 레귤레이터(10a)를 온 동작시킨다.

따라서, 상기 레귤레이터(10a)의 비교기(OP)는 반전 데이터 입력단에 기 설정된 기준전압을 입력받으며 비반전 데이터 입력단에는 제1, 제2 저항(R1, R2)을 통해 분압되어진 전압을 입력 받게되는 데, 상기 바이폴라 트랜지스터(Q1)는 현재 오프 동작 상태이므로 비반전 데이터 입력단에는 접지전위가 인가되어 상기 비교기(OP)의 출력은 로우상태를 유지하게 된다.

상기 비교기(OP)의 출력신호가 로우상태이기 때문에 모오스 트랜지스터(FET)는 온 동작하며 그에 따라 상기 바이폴라 트랜지스터(Q1)의 베이스 단자에는 접지 전위가 걸리게되어 상기 바이폴라 트랜지스터(Q1)가 온 동작하게 된다.

상기 바이폴라 트랜지스터(Q1)의 온 동작에 따라 전원공급경로 개폐부(20)를 통해 특정 구동전압이 출력되어지며 이는 제 2콘덴서(C2)에 의해 안정화되어진다.

상기 제 2콘덴서(C2)에 걸리는 전압은 제1, 제2 저항(R1, R2)을 통해 분압되어지고 이 분압되진 전압을 상기 비교기(OP)에서 기 설정되어 있는 기준전압과 비교하게된다.

이때, 상기 제 2콘덴서(C2)에 충전되는 전압이 과전압 상태일 경우에는 상기 제1, 제2 저항(R1, R2)을 통해 분압되어지는 전압이 기준전압보다 크고, 과전압이 아닌 경우에는 기준전압보다 작아지도록 상기 제1, 제2 저항(R1, R2)의 저항치가 설정되어 있다.

만약, 과충전상태일 경우 즉, 출력전압이 과전압인 경우 상기 비교기(OP)의 출력신호는 하이상태가 되어 상기 전원공급경로 개폐부(20)의 동작을 오프시키게 된다.

상술한 바와 같이 동작하는 본 발명에 따른 무선 모뎀의 전원 공급장치를 제공하여 저가이면서도 안정된 기능을 수행하는 효과가 있다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims (4)

1. 제 1콘덴서를 통해 안정화되어진 소정전압을 입력받고 동작 제어신호의 논리 상태에 따라 후단으로 출력시키는 전원공급경로 개폐부와;

   상기 전원공급경로 개폐부를 통해 특정 전압이 출력되면 이를 입력받아 충전되며 안정화시키는 제 2콘덴서와;

   상기 제 2콘덴서에 걸리는 전압을 분압하여 출력하는 제1, 제2 저항; 및

   상기 제1, 제2 저항을 통해 분압되어진 전압을 기 설정되어 있는 기준전압과 비교하여 그 비교치에 따라 상기 전원공급경로 개폐부의 동작을 제어하는 레귤레이터로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 모뎀의 전원 공급장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 레귤레이터는 인에이블신호가 입력되는 경우에 한하여 동작하는 것을 특징으로 하는 무선 모뎀의 전원 공급장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 전원공급경로 개폐부는 상기 제 1콘덴서를 통해 안정화되어진 소정전압을 일단으로 입력받는 제 3콘덴서와;

   상기 제 3콘덴서와 병렬 연결되어 있는 제 3저항; 및

   상기 제 3콘덴서의 일단에 인가되는 상기 제 1콘덴서의 출력전압을 에미터단자에 입력받고 상기 제 3콘덴서의 타단에 연결되어 있는 베이스 단자를 통해 상기 레귤레이터의 구동 제어신호를 입력받아 온/오프 동작하는 바이폴라 트랜지스터로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 모뎀의 전원 공급장치.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 레귤레이터는 반전 데이터 입력단에 기 설정된 기준전압을 입력받으며 비반전 데이터 입력단에는 상기 제1, 제2 저항을 통해 분압되어진 전압을 입력받아 양단의 데이터신호의 크기를 비교하여 그 비교치를 출력하는 비교기와;

   상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스 단자에 소오스 단자가 연결되며 게이트 단자에 입력되는 상기 비교기의 출력신호에 따라 온/오프 동작하여 온동작시 접지전위를 상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스 단자에 걸어주는 모오스 트랜지스터로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 모뎀의 전원 공급장치.