KR100338645B1 - 다중밴드 단말기에서 음성 출력을 위한 스위치 회로 - Google Patents
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Abstract
가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 복수의 코덱을 사용하는 무선 단말기에서 음성을 출력하기 위한 스위치 회로에 관한 것이다.
나. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제
복수의 코덱을 사용하는 무선 단말기에서 음성 출력 시에 손실을 최소화하여 음성을 재생할 수 있도록 한다.
다. 발명의 해결방법의 요지 지에스엠 코덱 및 시디엠에이 코덱을 구비한 단말기의 음성 출력을 위한 회로에 있어서, 밴드 선택 신호를 입력받아 인버팅하기 위한 인버터와, 게이트단이 상기 밴드 선택 신호를 입력받고, 드래인단이 상기 지에스엠코덱에 연결되고, 소스단이 스피커에 연결된 제 1 전계효과 트랜지스터와, 게이트단이 상기 인버터의 출력 신호를 입력받고, 드래인단이 상기 스피커에 연결되며, 소스단이 상기 지에스엠 코덱에 연결된 제 2 전계효과 트랜지스터와, 게이트단이 상기 인버터의 출력신호를 입력받고, 드래인단이 상기 시디엠에이 코덱에 연결되며, 소스단이 상기 스피커에 연결된 제 3 전계효과 트랜지스터와, 게이트단이 상기 밴드 선택신호를 입력받고, 소스단이 상기 시디엠에이 코덱에 연결되며, 드래인 단이 상기 스피커에 연결된 제 4 전계효과 트랜지스터와, 일단이 상기 스피커의 입력단에 연결되고, 타단이 접지에 연결된 저항을 구비함을 특징으로 한다.
라. 발명의 중요한 용도
복수의 코덱을 사용하는 단말기에서 음성 출력 시에 이용된다.
Description
본 발명은 다수의 코덱을 사용하는 단말기에서 음성 신호를 출력하기 위한 스위칭 회로에 관한 것으로, 특히 손실을 최소화하여 음성을 출력할 수 있는 회로에 관한 것이다.
통상적으로, 다중밴드를 사용하는 통신 기기 및 여타의 기기에서 제어부(MAIN CONTROL UNIT)가 다중밴드를 지원하지 않을 시에는 코덱(CODEC : CODER & DECODER : 이하 '코덱'이라 함)이 밴드에 따라 개별적으로 설계되어야 한다. 즉, 제어부가 다중밴드를 지원하는 단말기에서는 단일 코덱을 사용하여 음성을 출력할 수 있지만, 제어부가 다중 밴드를 지원할 수 없을 시에는 각각의 밴드를 운영할 수 있는 제어부와 이에 맞는 각각의 코덱을 사용하고 있다.
상기와 같은 경우 음성 출력을 위해서는 사용되는 밴드에 따라 각각의 코덱으로부터 출력되는 음성 신호를 스피커로 연결하기 위한 스위치 회로가 필요하게 된다.
예를들어 GSM(GLOBAL SYSTEM FOR MOBILE : 이하 'GSM'이라 함)과 CDMA(CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS : 이하 'CDMA'라 함)를 동시에 지원하는 듀얼밴드(DUAL BAND) 단말기에서 밴드마다 서로 독립적인 운영체제를 사용할 경우 음성을 지원하기 위한 코덱도 이중화되어 사용된다. 따라서 선택되는 밴드에 따라 GSM 코덱 또는 CDMA 코덱으로부터 출력되는 음성 신호를 스피커로 스위칭하기 위한 스위치 회로가 필요하게 된다.
한편, 단일 코덱을 사용하는 단말기의 경우 스피커의 동작은 코덱에서 출력되는 신호가 직접 스피커로 입력되어 음성을 출력하도록 되어있어 출력 음량이 줄어들지 않는다. 그러나 다수의 코덱을 구비한 단말기에서 코덱과 스피커를 연결하기 위해 종래의 트랜지스터를 사용한 아날로그 스위치를 이용할 경우 스위치의 임피던스가 높기 때문에 스피커를 구동해주는 전압이 낮아지게 된다. 즉, 스피커의 출력 음량이 떨어지게 된다. 통상, 기존의 아날로그 스위치는 적게는 2Ω의 저항을 가지고 있기 때문에 원음의 3/4~7/8정도로 낮아지게 된다.
상술한 이유로 인해 떨어진 음량을 높이기 위해서는 오디오 엠프(AUDIO AMPLIFIER)를 부가적으로 사용해야만 한다. 그럴 경우 오디오 엠프를 동작시키기 위한 전력이 더 소비되는 문제점이 있다. 또한 아날로그 스위치 및 오디오 앰프 사용에 따라 PCB(PRINTED CIRCUIT BOARD)의 실장공간을 많이 차지하게 되고, 잡음도 함께 증폭되어 원음에 잡음이 섞이게되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 이중 코덱을 사용하는 단말기에서 음성 출력 시에 저임피던스로 동작할 수 있는 스위칭 회로를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 지에스엠 코덱 및 시디엠에이 코덱을 구비한 단말기의 음성 출력을 위한 회로에 있어서, 밴드 선택 신호를 입력받아 인버팅하기 위한 인버터와, 게이트단이 상기 밴드 선택 신호를 입력받고, 드래인단이 상기 지에스엠코덱에 연결되고, 소스단이 스피커에 연결된 제 1 전계효과 트랜지스터와, 게이트단이 상기 인버터의 출력 신호를 입력받고, 드래인단이 상기 스피커에 연결되며, 소스단이 상기 지에스엠 코덱에 연결된 제 2 전계효과 트랜지스터와, 게이트단이 상기 인버터의 출력신호를 입력받고, 드래인단이 상기 시디엠에이 코덱에 연결되며, 소스단이 상기 스피커에 연결된 제 3 전계효과 트랜지스터와, 게이트단이 상기 밴드 선택신호를 입력받고, 소스단이 상기 시디엠에이 코덱에 연결되며, 드래인 단이 상기 스피커에 연결된 제 4 전계효과 트랜지스터와, 일단이 상기 스피커의 입력단에 연결되고, 타단이 접지에 연결된 저항을 구비함을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 두 개의 코덱을 가지는 단말기에서 음성을 출력하기 위한 병렬구조를 가지는 스위치 회로도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따라 두 개의 코덱을 가지는 단말기에서 음성을 출력하기 위한 회로도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 두 개의 코덱을 가지는 단말기에서 음성을 출력하기 위한 회로도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 N 채널 트랜지스터를 사용한 스위치 회로도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 P 채널 트랜지스터를 사용한 스위치 회로도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 두 개의 코덱을 가지는 단말기에서 음성을 출력하기 위한 병렬구조를 가지는 스위치 회로도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따라 두 개의 코덱을 가지는 단말기에서 음성을 출력하기 위한 회로도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 두 개의 코덱을 가지는 단말기에서음성을 출력하기 위한 회로도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 N 채널 트랜지스터를 사용한 스위치 회로도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 P 채널 트랜지스터를 사용한 스위치 회로도이다.
먼저 본 발명의 첫 번째 실시예를 도 1을 참조하여 하기에 설명한다.
제어부(도시하지 않음)는 스위치 회로를 통해 다수의 코덱으로부터 출력되는 신호 중 하나를 선택하여 스피커로 전달하기 위한 밴드 선택 신호를 출력한다.
스위치 회로는 제 1 밴드 스위치부(100)와 제 2 밴드 스위치부(200), 선택부(300)를 구비하여 제어부에서 출력되는 밴드 선택 신호에 따라 코덱으로부터 출력되는 음성 신호를 스위칭하여 스피커로 전달한다.
제 1 밴드 스위치부(100)는 병렬 연결된 전계효과트랜지스터(T1, T2)를 구비하고 선택부(300)에서 출력되는 선택 신호에 따라 상기 전계효과 트랜지스터가 온/오프되어 제 1 밴드 음성 신호(GSM 코덱 출력신호)를 스피커로 전달한다.
제 2 밴드 스위치부(200)는 병렬 연결된 전계효과트랜지스터(T3, T4)를 구비하고 선택부(300)에서 출력되는 선택 신호에 따라 상기 전계효과 트랜지스터(T3, T4)가 온/오프되어 제 2 밴드 음성 신호(CDMA 코덱 출력신호)를 스피커로 전달한다.
선택부(300)는 제어부에서 출력되는 밴드 선택신호에 따라 상기 제 1 및 제 2 밴드 스위치부를 제어하기 위한 선택 신호를 출력한다.
상기 구성에 따른 구체적인 회로 구성을 하기에 설명한다.
제 1 밴드 스위치부(100)는 선택 신호에 따라 온 또는 오프되어 GSM 코덱의 출력신호를 스피커로 연결하기 위한 N 채널 및 P 채널 전계효과 트랜지스터가 병렬 연결된 제 1 및 제 2 전계효과 트랜지스터(T1, T2)를 구비하고 있다.
제 2 밴드 스위치부(200)는 선택신호에 따라 온 또는 오프되어 CDMA 코덱의 출력 신호를 스피커로 연결하기 위한 N 채널 및 P 채널 전계효과 트랜지스터가 병렬 연결된 제 3 및 제 4 전계효과 트랜지스터(T3, T4)를 구비하고 있다.
선택부(300)는 인버터(10)를 구비하고 밴드 선택 신호를 기초로 하여 제 1 밴드 스위치부(100) 및 제 2 스위치부(200)의 트랜지스터(T1, T2, T3, T4)를 제어하기 위한 선택 신호를 출력한다.
또한 도 1에 따른 구성은 스피커로 연결되는 경로에 위치하여 전계효과 트랜지스터(T1, T2, T3, T4)를 통해 출력되는 신호와 접지 레벨과의 차이를 일정하게 해주기 위한 저항(R1)을 구비하고 있다.
도 1과 같은 구성에 따른 동작을 하기에 설명한다.
GSM 밴드가 선택되었을 시에 밴드선택 신호는 하이(HIGH)가 된다. 상기 하이 신호의 레벨은 전계효과 트랜지스터가 충분하게 세추레이션(SATURATION)될 만큼의 레벨이 된다. 이때 제 1 및 제 2 전계효과 트랜지스터(T1, T2)는 턴온되어 GSM 코덱의 출력신호를 스피커로 연결하게 된다. 그러나 제 3 및 제 4 전계효과 트랜지스터(T3, T4)는 턴오프되어 동작하지 않게 된다.
CDMA 밴드가 선택되었을 시에 밴드선택 신호는 로(LOW)가 된다. 상기 로 신호는 인버터(10)에 의해 하이 신호로 바뀌게 되고, 인버터(10)에서 출력되는 신호의 레벨은 전계효과 트랜지스터가 충분하게 세추레이션(SATURATION)될 만큼의 레벨이 된다. 이때 제 3 및 제 4 전계효과 트랜지스터(T3, T4)는 턴온되어 CDMA 코덱의 출력신호를 스피커로 연결하게 된다. 그러나 제 1 및 제 2 전계효과 트랜지스터(T1, T2)는 턴오프되어 동작하지 않게 된다. 통상 하나의 전계효과 트랜지스터에 의해 드래인과 소스에 걸리는 저항은 0.6Ω이 된다. 따라서 병렬로 전계효과 트랜지스터가 연결될 경우 저항은 0.3Ω이 되어 저 임피던스 스위칭이 가능하게 된다. 물론 드래인과 소스 사이에는 스피커를 구동하는데 충분한 전류를 흘려준다.
도 2에 따른 두 번째 실시예의 구성은, 밴드선택 신호에 따라 온 또는 오프되어 GSM 코덱의 출력신호를 스피커로 연결하기 위한 N 채널 전계효과 트랜지스터(T1)와,
인버팅(10)된 선택신호에 따라 온 또는 오프되어 CDMA 코덱의 출력 신호를 스피커로 연결하기 위한 N 채널 전계효과 트랜지스터(T3)와,
스피커의 입력단에 일단이 연결되고 타단이 접지에 연결되어, 전계효과 트랜지스터(T1, T3)를 통해 출력되는 신호와 접지 레벨과의 차이를 일정하게 해주기 위한 저항(R1)으로 이루어진다.
도 2의 구성에 따른 동작을 하기에 설명한다.
GSM 밴드가 선택되었을 시에 밴드선택 신호는 하이(HIGH)가 된다. 상기 하이 신호의 레벨은 전계효과 트랜지스터가 충분하게 세추레이션(SATURATION)될 만큼의레벨이 된다. 이때 제 1 전계효과 트랜지스터(T1)는 턴온되어 GSM 코덱의 출력신호를 스피커로 연결하게 된다. 그러나 제 3 전계효과 트랜지스터(T3)는 턴오프되어 동작하지 않게 된다.
CDMA 밴드가 선택되었을 시에 밴드선택 신호는 로(LOW)가 된다. 상기 로 신호는 인버터(10)에 의해 하이 신호로 바뀌게 되고, 인버터(10)에서 출력되는 신호의 레벨은 전계효과 트랜지스터가 충분하게 세추레이션(SATURATION)될 만큼의 레벨이 된다. 이때 제 3 전계효과 트랜지스터(T3)는 턴온되어 CDMA 코덱의 출력신호를 스피커로 연결하게 된다. 그러나 제 1 전계효과 트랜지스터(T1)는 턴오프되어 동작하지 않게 된다.
도 3에 따른 세 번째 실시예의 구성은, 밴드선택 신호에 따라 온 또는 오프되어 GSM 코덱의 출력신호를 스피커로 연결하기 위해 P 채널 전계효과 트랜지스터(T2)와,
인버팅(10)된 선택신호에 따라 온 또는 오프되어 CDMA 코덱의 출력 신호를 스피커로 연결하기 위해 P 채널 전계효과 트랜지스터(T4)와,
상기 스피커 입력단에 일단이 연결되고, 타단이 접지에 연결되어 전계효과 트랜지스터(T2, T4)를 통해 출력되는 신호와 접지 레벨과의 차이를 일정하게 해주기 위한 저항(R1)으로 이루어진다.
도 3의 구성에 따른 동작을 하기에 설명한다.
GSM 밴드가 선택되었을 시에 밴드선택 신호는 로(LOW)가 된다. 그러면 제 2 전계효과 트랜지스터(T2)는 턴온되어 GSM 코덱의 출력신호를 스피커로 연결하게 된다. 그러나 제 4 전계효과 트랜지스터(T4)는 턴오프되어 동작하지 않게 된다.
CDMA 밴드가 선택되었을 시에 밴드선택 신호는 하이(HIGH)가 된다. 상기 하이 신호는 인버터(10)에 의해 로 신호로 바뀌게 된다. 이때 제 4 전계효과 트랜지스터(T4)는 턴온되어 CDMA 코덱의 출력신호를 스피커로 연결하게 된다. 그러나 제 2 전계효과 트랜지스터(T2)는 턴오프되어 동작하지 않게 된다.
도 4는 및 도 5에 따른 구성은 도 2 및 도 3에 따른 구성에서 각각의 전계효과 트랜지스터를 병렬로 연결하여 스위칭에 따른 임피던스를 절반으로 떨어뜨리기 위한 회로도이다.
도 4 및 도 5에 따른 동작은 상술한 도 2 및 도 3에 따른 동작과 유사하며 그 상세한 설명은 생략한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 만 아니라 이 발명의 특허청구 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 전계효과 트랜지스터를 사용하여 스위칭 회로를 구성함으로써, 저임피던스로 스위칭 동작을 수행할 수 있다.
Claims (10)
- 삭제
- 주파수 밴드별로 코덱을 구비한 다중 밴드 단말기의 음성 출력을 위한 회로에 있어서,밴드 선택 신호를 출력하는 제어부와,상기 코덱의 음성 신호 출력단 각각에 연결되며, 상기 밴드 선택 신호에 따라 온/오프되는 전계효과 트랜지스터를 구비하고 상기 전계효과 트랜지스터가 온/오프되어 상기 코덱들 중 어느 하나의 코덱으로부터 출력되는 음성 신호를 스피커로 전달하기 위한 다수의 밴드 스위치부와, 상기 밴드 선택 신호에 따라 상기 전계효과 트랜지스터를 온/오프시키기 위한 선택신호를 출력하는 선택부를 구비하는 스위치 회로를 구비함을 특징으로 하는 스위치 회로.
- 제 2항에 있어서, 상기 밴드 스위치부는,엔채널 전계효과 트랜지스터와 피채널 전계효과 트랜지스터가 병렬로 연결된 회로임을 특징으로 하는 스위치 회로.
- 제 2 항에 있어서, 상기 밴드 스위치부는,엔채널 전계효과 트랜지스터 두개가 병렬로 연결된 회로임을 특징으로 하는 스위치 회로.
- 제 2 항에 있어서, 상기 밴드 스위치부는,피채널 전계효과 트랜지스터 두개가 병렬로 연결된 회로임을 특징으로 하는 스위치 회로.
- 제 2 항에 있어서, 상기 밴드 스위치부는,엔 채널 트랜지스터가 상기 선택 신호에 의해 온/오프됨으로써 상기 음성 신호를 상기 스피커로 전달함을 특징으로 하는 스위치 회로.
- 제 2 항에 있어서, 상기 밴드 스위치부는,피 채널 트랜지스터가 상기 선택 신호에 의해 온/오프됨으로써 상기 음성 신호를 상기 스피커로 전달함을 특징으로 하는 스위치 회로.
- 제 2항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 선택부는,상기 밴드 선택신호를 인버팅하여 출력하기 위한 인버터를 구비함을 특징으로 하는 스위치 회로.
- 제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 스피커의 입력단에 일단이 연결되고 타단이 접지에 연결된 저항을 더 구비함을 특징으로 하는 스위치 회로.
- 지에스엠 코덱 및 시디엠에이 코덱을 구비한 이동 무선 단말기의 음성 출력을 위한 회로에 있어서,밴드 선택 신호를 입력받아 인버팅하기 위한 인버터와,게이트단이 상기 밴드 선택 신호를 입력받고, 드래인단이 상기 지에스엠코덱에 연결되고, 소스단이 스피커에 연결된 제 1 전계효과 트랜지스터와,게이트단이 상기 인버터의 출력 신호를 입력받고, 드래인단이 상기 스피커에 연결되며, 소스단이 상기 지에스엠 코덱에 연결된 제 2 전계효과 트랜지스터와,게이트단이 상기 인버터의 출력신호를 입력받고, 드래인단이 상기 시디엠에이 코덱에 연결되며, 소스단이 상기 스피커에 연결된 제 3 전계효과 트랜지스터와,게이트단이 상기 밴드 선택신호를 입력받고, 소스단이 상기 시디엠에이 코덱에 연결되며, 드래인 단이 상기 스피커에 연결된 제 4 전계효과 트랜지스터와,일단이 상기 스피커의 입력단에 연결되고, 타단이 접지에 연결된 저항을 구비함을 특징으로 하는 스위치 회로.
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