KR100317366B1 - 저잡음 증폭기의 동작 제어 방법 - Google Patents

저잡음 증폭기의 동작 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저잡음 증폭기의 동작 제어 방법에 관한 것으로 특히, 방송 채널 기억시 AGC 전압을 함께 저장하고 방송 프로그램 시청시 선국된 방송 채널이 약전계인지 또는 강전계인지를 미리 저장된 정보로부터 파악하도록 함으로써 방송 채널 절환시마다 저잡음 증폭기의 동작 여부를 자동으로 제어하도록 함에 목적이 있다. 이러한 목적의 본 발명은 안테나로 수신된 신호의 잡음을 감소시키는 저잡음 증폭기(210)와, 안테나로 수신된 신호중 원하는 채널신호를 동조시켜 SAW 필터(240)를 통해 중간주파신호 처리부(240)로 출력하는 튜너(230)와, 약전계일 경우 접점(S1)으로 절환되어 상기 저잡음 증폭기(110)의 출력 신호를 상기 튜너(230)로 입력시키고 강전계일 경우 접점(S2)으로 절환되어 안테나의 신호를 상기 튜너(120)로 입력시키는 제어용 스위치(220)와, 상기 중간주파신호 처리부(250)의 출력 신호을 점검하여 AGC 전압을 검출하는 AGC 검출부(260)와, 자동 선국 모드인 경우 각 채널에 대해 상기 AGC 검출부(260)에서의 AGC 전압으로부터 저전압 증폭기 플래그의 온,오프를 결정하여 저장하고 방송 시청시 내부 메모리에 저장된 현재 채널의 저전압 증폭기 플래그를 읽어 상기 저전압 증폭기(210)의 동작 여부를 판단함에 의해 상기 제어용 스위치(220)를 제어한 후 상기 AGC 검출부(260)에서 검출한 AGC 전압으로부터 저전압 증폭기 플래그의 갱신 여부를 결정하는 마이크로 컴퓨터(270)로 구성한다.

Description

저잡음 증폭기의 동작 제어 방법{OPERATION CONTROL METHOD FOR LOW NOISE AMPLIFIER}
본 발명은 티브이 시스템에 관한 것으로 특히, 자동 선국을 이용한 저잡음 증폭기의 동작 제어 방법에 관한 것이다.
도1 은 종래 회로의 블럭도로서 이에 도시된 바와 같이, 안테나로 수신된 신호의 잡음을 감소시키는 저잡음 증폭기(110)와, 안테나로 수신된 신호중 원하는 채널신호를 동조시키는 튜너(120)와, 이 튜너(120)에서의 고주파 신호를 특정 대역만을 통과시키는 SAW 필터(130)와, 이 SAW 필터(130)에서의 출력 신호를 일정 중간주파수를 중심으로 증폭하여 비디오 신호를 출력하는 중간주파신호 처리부(140)와, 이 중간주파신호 처리부(140)의 출력 신호을 점검하여 자동 이득 제어신호(RF-AGC, IF-AGC)를 상기 튜너(120)와 중간주파신호 처리부(140)로 출력하는 AGC부(150)와, 약전계일 경우 접점(S1)으로 절환되어 안테나의 신호를 상기 저잡음 증폭기(110)로 입력시키고 강전계일 경우 접점(S2)으로 절환되어 안테나의 신호를 상기 튜너(120)로 입력시키는 제어용 스위치(170)와, 키 입력 또는 상기 AGC부(150)의 출력 신호를 점검하여 현재 채널의 신호가 약전계인지 또는 강전계인지를 판단함에 따라 상기 제어용 스위치(170)의 절환을 제어하는 제어부(160)로 구성된다.
이와같은 종래 회로의 동작 과정을 설명하면 다음과 같다.
종래 기술은 잡음 주파수(NF)가 크고 이득이 큰 요견을 갖는 저잡음 증폭기(110)를 튜너(120)의 전단에 설치하여 입력 신호의 동조시 발생하는 신호 손실을 배제하고시스템 전체의 잡음 주파수(NF)를 작게하여 감도를 향상시킨다.
그러나, 안테나로 수신되는 고주파 신호가 강전계의 신호일 수도 있고 약전계의 신호일 수도 있기 때문에 입력 신호가 강전계인지 또는 약전계인지를 판별하여 그 결과에 따라 신호 처리를 달리하여야 한다.
즉, 약전계 신호일 때는 저잡음 증폭기(110)를 동작시켜 시스템의 감도를 향상시키고 반대로, 강전계일 때는 고주파 신호를 증폭하면 포화됨으로 저잡음 증폭기(110)를 동작하지 않도록 제어한다.
따라서, 고주파 신호가 강전계일 경우 제어부(160)는 제어용 스위치(170)를 제2 접점(S2)에 접속시켜 안테나로 수신된 고주파 신호를 튜너(120)에 바로 입력시키고 반대로, 고주파 신호가 약전계일 경우에는 제어용 스위치(170)를 제1 접점(S1)에 접속시켜 안테나에서의 입력 신호를 저잡음 증폭기(110)를 통해 상기 튜너(120)로 입력시키게 된다.
이때, 튜너(120)는 안테나로부터 직접 입력되거나 또는 저잡음 증폭기(110)에서 증폭된 고주파 신호로부터 원하는 채널의 신호를 동조하여 SAW 필터(130)로 출력한다.
이에 따라, SAW 필터(130)가 특정 대역의 신호만을 통과시키면 중간주파신호 처리부(140)가 일정 중간주파수를 중심으로 증폭하여 비디오 신호를 출력하게 된다.
이때, AGC부(150)는 중간주파신호 처리부(140)로부터 출력되는 비디오 신호의 레벨에 상응하여 발생하는 자동이득제어 신호(RF-AGC, IF-AGC)를 튜너(120)와 중간주파신호 처리부(140)에 각기 입력시켜 이득을 제어하기 위한 신호로 사용하게 된다.
이에 따라, 제어부(160)는 AGC부(150)에서의 이득 제어 신호를 점검하여 안테나에서의 입력 신호가 강전계인지 또는 약전계인지를 판별함으로써 제어용 스위치(170)를 제어하게 된다.
즉, 제어부(160)는 고주파 신호가 강전계인 것으로 판단되면 제어부(160)는 제어용 스위치(170)를 제2 접점(S2)에 접속시켜 고주파 신호가 안테나로부터 튜너(120)으로 직접 입력되도록 하고 반대로, 약전계인 것으로 판단되면 제어용 스위치(170)를 제1 접점에 접속시켜 고주파 신호가 저잡음 증폭기(110)를 통해 튜너(120)에 입력되도록 함으로써 감도를 향상시킨다.
그러나, 종래에는 사용자가 저잡음 증폭기(110)의 동작을 위하여 제어용 스위치를 직접 수동으로 절환하도록 하는 경우 사용에 불편을 줄 뿐만 아니라 정확한 사용 방법을 모르는 경우에는 제대로 효과를 볼 수 없게 된다.
예를 들면, 경우에 따라 약전계의 방송을 시청할 때에는 약전계이므로 저잡음 증폭기(110)를 동작시켜 잡음이 적은 화면을 시청할 수 있지만, 다른 방송을 시청하기 위해 채널 절환을 했을 때 강전계 방송 채널로 절환되었다면 화면에 과도 현상이 발생하기 때문에 이때에는 채널 절환과 동시에 저잡음 증폭기(110)의 동작을 멈추게 하여야 한다.
따라서, 종래에는 채널 절환과 동시에 항상 저잡음 증폭기의 동작을 변화시켜야 할 가능성이 있으므로 이용에 불편함이 있고 비록 이 기능에 대해 잘 알고 사용하는 경우라 할지라도 불편할 수 밖에 없다.
또한, 종래에는 AGC 전압에 따라 제어용 스위치(170)를 자동 절환하도록 하는 경우 상기와 같은 수동 절환보다 훨씬 편리하겠지만 제어용 스위치(170)가 절환되는 전압의 경계치 부근에서는 그 제어용 스위치(170)가 온,오프를 반복할 소지가 상당히 높다.
따라서, 종래에는 제어용 스위치(170)가 온,오프를 반복하는 경우 화면 잡음이 반복적으로 발생하게 되어 시청에 상당히 불편함을 주는 문제점이 있다.
이에, 본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 방송 채널 기억시 AGC 전압을 함께 저장하고 그 저장된 AGC 전압을 이용하여 방송 프로그램 시청시 선국된 방송 채널이 약전계인지 또는 강전계인지를 판단하도록 함으로써 방송 채널 절환시마다 저잡음 증폭기의 동작 여부를 자동으로 제어하여 사용자에게 편리함을 제공하도록 창안한 저잡음 증폭기의 동작 제어 방법을 제공함을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 현재 채널의 AGC 전압을 저장하여 약전계인지 또는 강전계인지를 판단함으로써 저잡음 증폭기의 동작 경계치 부근에서도 저잡음 증폭기의 반복적으로 온,오프 동작을 방지하여 사용자에게 깨끗한 영상을 제공할 수 있다.
도 1은 종래 기술을 보인 회로의 블럭도.
도 2는 본 발명의 실시예를 위한 회로의 블럭도.
도 3은 본 발명에서 저잡음 증폭기 동작 제어를 위한 신호 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *
210 : 저잡음 증폭기 220 : 제어용 스위치
230 : 튜너 240 : SAW 필터
250 : 중간주파신호 처리부 260 : AGC 검출부
270 : 마이크로 컴퓨터
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 채널 설정 모드의 경우 각 채널을 선국하면서 그 선국 채널의 AGC 전압을 검출하여 저잡음 증폭기의 동작 여부를 판단하고 그때 결정된 저잡음 증폭기 플래그값을 저장하는 자동 선국 단계와, 방송 시청 모드의 경우 채널이 선택되면 현재 채널에 대해 미리 저장한 저잡음 증폭기 플래그값을 읽어 저잡음 증폭기의 동작 여부를 결정하는 저잡음 증폭기 동작 결정 단계와, 상기 방송 시청 모드에서 저잡음 증폭기의 동작 여부를 결정한 후 AGC 레벨을 검출하여 저잡음 증폭기의 동작 여부를 다시 판단하고 그에 따른 저잡음 증폭기 플래그값이 미리 저장된 저잡음 증폭기 플래그값과 일치하지 않으면 현재 결정된 저잡음 증폭기 플래그값으로 갱신하는 저잡음 증폭기 플래그 갱신 단계를 수행함을 특징으로 한다.
상기에서 자동 선국 단계는 채널 자동 설정으로 판단하면 채널 동조를 수행하면서 신호가 있는지 판단하는 과정과, 상기에서 신호가 있으면 AGC 레벨을 검출하여 제한 레벨 이상인지를 판단하는 과정과, 상기에서 제한 레벨 이상이면 저잡음 증폭기 플래그의 온값을 저장하고 반대로, 제한 레벨 이하이면 저잡음 증폭기 플래그의 오프 값을 저장하는 과정을 마지막 채널까지 반복 수행함을 특징으로 한다.
상기에서 저잡음 증폭기 동작 결정 단계는 채널이 선택되면 현재 채널에 대해 미리 저장된 저잡음 증폭기 플래그값을 읽어 들이는 과정과, 상기에서 저잡음 증폭기 플래그의 온 값으로 판단하면 저잡음 증폭기를 온시키고 반대로, 저잡음 증폭기 플래그의 오프 값으로 판단하면 저잡음 증폭기를 오프시키는 과정을 수행함을 특징으로 한다.
상기 저잡음 증폭기 플래그 갱신 단계는 방송 시청시 저잡음 증폭기의 동작이 결정된 후 현재 채널의 AGC 레벨을 검출하여 제한 레벨 이상인지를 비교함에 의해 저잡음 증폭기 플래그 값을 결정하는 과정과, 상기에서 결정된 저잡음 증폭기 플래그 값이 이전에 저장된 저잡음 증폭기 플래그 값과 동일한지 비교하는 과정과, 상기에서 저잡음 증폭기 플래그 값이 동일하지 않으면 현재 결정된 저잡음 증폭기 플래그 값으로 갱신하는 과정을 수행함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
도2 는 본 발명의 실시예를 보인 회로의 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 안테나로 수신된 신호의 잡음을 감소시키는 저잡음 증폭기(210)와, 안테나로 수신된 신호중 원하는 채널신호를 동조시키는 튜너(230)와, 약전계일 경우 접점(S1)으로 절환되어 상기 저잡음 증폭기(210)의 출력 신호를 상기 튜너(230)로 입력시키고 강전계일 경우 접점(S2)으로 절환되어 안테나의 신호를 상기 튜너(230)로 입력시키는 제어용 스위치(220)와, 상기 튜너(230)에서의 고주파 신호를 특정 대역만을 통과시키는 SAW 필터(240)와, 이 SAW 필터(240)에서의 출력 신호를 일정 중간주파수를 중심으로 증폭하여 비디오 신호를 출력하는 중간주파신호 처리부(250)와, 이 중간주파신호 처리부(250)의 출력 신호을 점검하여 AGC 전압을 검출하는 AGC 검출부(260)와, 자동 선국 모드인 경우 상기 튜너(230)을 제어하여 각 채널을 순차적으로 선국하면서 상기 AGC 검출부(260)에서 검출한 AGC 전압으로부터 저전압 증폭기 플래그의 온,오프 값을 결정하여 내부 메모리에 저장하고 방송 시청 모드의 경우 채널 키가 입력되면 내부 메모리에 저장된 현재 채널의 저전압 증폭기 플래그 값을 읽어 상기 저전압 증폭기(210)의 동작 여부를 판단함에 의해 상기 제어용 스위치(220)를 제어한 후 상기 AGC 검출부(260)에서 검출한 AGC 전압으로부터 저전압 증폭기 플래그의 온,오프 값을 결정하고 내부 메모리에 미리 저장된 저전압 증폭기 플래그값과 일치하지 않으면 현재 결정된 저전압 증폭기 플래그값으로 갱신하는 마이크로 컴퓨터(270)로 구성한다.
이와같이 구성한 본 발명의 실시예에 대한 동작 및 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 저잡음 증폭기(210)를 튜너(230)의 전단에 설치하여 안테나로 입력되는 신호를 동조할 때 발생하는 신호 손실을 배제함은 물론 시스템 전체의 잡음 주파수(NF)를 작게 하여 감도를 향상시키며 또한, 안테나로 수신되는 고주파 신호가 약전계 신호일 때는 저잡음 증폭기(210)를 동작시켜서 시스템의 감도를 향상시키고 강전계 신호일 때는 저잡음 증폭기(210)를 동작하지 않도록 제어하여 고주파 신호의 증폭에 따른 포화가 발생하지 않도록 하는 동작 측면에서는 종래 회로와 동일하다.
그러나, 본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 도3 과 같은 과정을 수행하는 마이크로 컴퓨터(270)를 구비함으로써 그 동작 방법을 달리 하였다.
즉, 본 발명은 AGC 검출부(260)를 이용하여 안테나로 수신되는 방송 채널의 전계가 약전계인지 또는 강전계인지를 판별하도록 함에 있어서, 자동 채널 설정시 기억되는 채널의 AGC 레벨을 마이크로 컴퓨터(270)에 기억시키고 방송 시청시 채널이 선국되면 상기에서 기억된 AGC 레벨이 제한 레벨 이상으로 약전계이면 저잡음 증폭기(210)를 동작시키고 반대로, 제한 레벨 이하이면 저잡음 증폭기(210)를 동작시키지 않도록 한다.
이를 도3 의 신호 흐름도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 채널 자동 설정키가 입력되면 마이크로 컴퓨터(270)는 채널을 선국하도록 튜너(230)를 제어하고 선국 채널이 동조되면 신호가 있는지 판단한다.
이때, 신호가 있으면 마이크로 컴퓨터(270)는 AGC 검출부(260)에서 검출한 AGC 레벨이 약전계의 제한 레벨 이상인지를 비교한다.
이에 따라, 마이크로 컴퓨터(270)는 AGC 검출부(260)에서 검출한 AGC 레벨이 제한 레벨 이상으로 판단되면 저잡음 증폭기(210)에 대한 플래그(LNA-flag)를 온시키고 반대로, 제한 레벨 이하로 판단되면 플래그(LNA-flag)를 오프시키게 된다. 이 후, 상기에서 결정된 플래그(LNA-flag) 값을 내부 메모리에 저장하고 현재의 채널이 마지막 채널인지를 판단한다.
만일, 마지막 채널이 아니라면 마이크로 컴퓨터(270)는 다음 채널을 선국하도록 튜터(230)를 제어하고 AGC 전압을 검출하여 제한 레벨 이상인지 비교함에 의해 저잡음 증폭기(210)에 대한 플래그(LNA-flag) 값을 결정하여 내부 메모리에 저장하는 과정을 상기와 동일한 과정으로 마지막 채널까지 반복적으로 수행하게 된다.
이 후, 마지막 채널이면 채널 자동 선국 동작을 종료한다.
이 후, 방송 시청시 채널이 선택될 때마다 상기 과정에서 기억시킨 해당 채널의 AGC 레벨에 따른 플래그(LNA-flag) 값을 읽어 저잡음 증폭기(210)의 동작을 결정하게 되는데, 이를 설명하면 다음과 같다.우선, 채널 선택키가 입력되면 마이크로 컴퓨터(270)는 해당 채널을 선국하도록 튜너(230)를 제어하면서 그 채널의 저잡음 증폭기 플래그(LNA-flag) 값을 내부 메모리에서 읽어 들인다.
이때, 마이크로 컴퓨터(270)는 저잡음 증폭기 플래그(LNA-flag)가 온 값이면 저잡음 증폭기(210)를 동작시키기 위해 제어용 스위치(220)의 가동 단자를 접점(S1)에 접속시키고 반대로, 저잡음 증폭기 플래그(LNA-flag)가 오프 값이면 상기 저잡음 증폭기(210)가 동작되지 않도록 상기 제어용 스위치(220)의 가동 단자를 접점(S2)에 접속시키게 된다.
그러나, 방송국 사정이나 기타 사정에 의해 자동 채널 설정시 기억하고 있는 전계와 차이가 날 수 있다.
따라서, 방송 시청시 저잡음 증폭기(210)를 동작 또는 동작 차단 후 AGC 레벨을 검출하여 현재 감도를 판단하는 동작을 수행하게 되는데, 이를 설명하면 다음과 같다.우선, 마이크로 컴퓨터(270)는 내부 메모리에 기억된 플래그의 상태값에 따라 제어용 스위치(220)를 동작시킨 후 AGC 검출부(260)에서 검출한 AGC 전압이 약전계의 제한 레벨 이상인지를 비교한다.
이때, 마이크로 컴퓨터(270)는 AGC 검출부(260)에서 검출한 AGC 레벨이 제한 레벨 이상으로 판단되면 저잡음 증폭기(210)에 대한 플래그(LNA-flag)를 온시키고 반대로, 제한 레벨 이하로 판단되면 플래그(LNA-flag)를 오프시킨 후 내부 메모리에 저장되어 있는 플래그의 상태와 동일한지 비교하게 된다.
이에 따라, 현재 채널에서 검출된 플래그와 내부 메모리에 저장되어 있는 플래그가 동일하면 전계 변화가 없음을 의미하므로 마이크로 컴퓨터(270)는 현재 저잡음 증폭기(210)의 동작 상태가 유지되도록 제어용 스위치(220)의 동작을 고정시키고 종료한다.
반대로, 현재 채널에서 검출된 플래그값과 내부 메모리에 저장되어 있는 플래그값이 동일하지 않다면 전계 변화가 있다는 의미이므로 마이크로 컴퓨터(270)는 내부 메모리에 저장되어 있는 플래그(LNA-flag)의 상태를 현재 검출된 플래그의 상태값으로 변경하여 갱신한다.
상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 방송 시청을 위한 채널 선국시 자동으로 저잡음 증폭기의 동작 여부를 결정하여 사용자에게 깨끗한 화면을 제공하는 효과가 있다.
즉, 본 발명은 자동 채널 설정시 미리 저잡음 증폭기를 동작시킬 것인지의 여부를 기억하고 있다가 방송 시청을 위한 채널 선택시 곧바로 저잡음 증폭기를 동작시키므로 화면에 잡음이 발생하지 않도록 하는 효과가 있다.
그리고, 본 발명은 방송 시청을 위한 채널 선택시 AGC 레벨을 검출하여 저잡음 증폭기 플래그(LNA-flag) 값을 결정하고 이 갓과 이전의 저잡음 증폭기 플래그 값이 동일하지 않으면 갱신하도록 함으로써 현재 환경 또는 지역에 따라 자동으로 저잡음 증폭기의 동작을 결정할 수 있도록 하는 효과가 있다.
이러한 본 발명을 제품에 적용하면 전계 차이가 있는 지역에서도 상당한 효과를 얻을 수 있다.

Claims (4)

  1. 저잡음 증폭기를 이용하여 화면 상태를 조정하는 방법에 있어서, 채널 자동 설정 모드의 경우 각 채널을 순차적으로 선국하면서 그 선국 채널의 AGC 전압을 검출하여 저잡음 증폭기 플래그 상태값을 결정하고 그 결정된 플래그 상태값을 저장하는 제1 단계와, 방송 시청의 경우 채널이 선택되면 현재의 선택 채널에 대해 미리 저장한 저잡음 증폭기 플래그 상태값을 읽어 저잡음 증폭기를 선택적으로 동작시키는 제2 단계를 수행함을 특징으로 하는 저잡음 증폭기의 동작 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 방송 시청의 경우 저잡음 증폭기를 동작/정지시킨 후 AGC 레벨을 검출하여 이전에 저장된 저잡음 증폭기 플래그 상태값의 갱신 여부를 결정하는 단계를 포함하여 수행함을 특징으로 하는 저잡음 증폭기의 동작 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서, 채널 자동 선국시 저잡음 증폭기 플래그 상태값을 결정하기 위한 제1 단계는 각 채널을 선국하면서 신호 유무를 판단하는 제1 과정과, 상기에서 신호가 있으면 AGC 레벨을 검출하여 제한 레벨 이상인지를 판단하는 제2 과정과, 상기에서 제한 레벨 이상일 때에만 저잡음 증폭기 플래그 상태값을 온으로 저장하는 제4 과정을 마지막 채널까지 반복 수행함을 특징으로 하는 저잡음 증폭기의 동작 제어 방법.
  4. 제2항에 있어서, 방송 시청시 저잡음 증폭기 플래그 상태값을 갱신하기 위한 단계는 저잡음 증폭기의 동작이 결정된 후 AGC 레벨을 검출하여 제한 레벨 이상인지 비교함에 의해 저잡음 증폭기 플래그 상태값을 결정하는 제1 과정과, 상기에서 결정된 플래그 상태값이 이전에 저장된 플래그 상태값과 동일한지 판단하는 제2 과정과, 상기에서 플래그 상태값이 동일하지 않으면 현재 결정된 플래그 상태값으로 갱신하는 제3 과정을 수행함을 특징으로 저잡음 증폭기의 동작 제어 방법.
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