KR100366836B1

KR100366836B1 - 신호주파수 변환회로

Info

Publication number: KR100366836B1
Application number: KR10-2000-0030967A
Authority: KR
Inventors: 하야사까겐이찌
Original assignee: 에누이씨 가꼬오부쯔 디바이스 가부시끼가이샤
Priority date: 1999-06-07
Filing date: 2000-06-07
Publication date: 2003-01-09
Also published as: KR20010049492A; JP2000349677A; US6327464B1

Abstract

(과제) 출력신호로의 OSC 신호의 누설을 감소시킬 수 있는 신호주파수 변환회로를 제공한다.

(해결수단) 국부 발진회로 (13), 이 국부 발진회로 (13) 가 출력하는 신호 (42) 와 입력신호 (41) 를 혼합하여 이들 양신호의 차의 주파수 신호 (43) 를 생성하는 믹서 (12), 및 이 믹서 (12) 의 출력라인에 끼워 넣어지며, 출력신호로 누설된 불필요 주파수의 신호레벨을 감소시키는 가변 트랩 필터 (37) 를 포함하고, 상기 국부 발진회로 (13) 가 PLL 회로 (14), 이 PLL 회로 (14) 의 출력에 의해 용량이 제어되는 가변 용량 콘덴서 (18) 및 코일 (19) 로 이루어지는 탱크회로 (17) 를 갖고, 상기 가변 트랩 필터 (37) 가 코일 (31) 및 가변 용량 콘덴서 (32) 를 포함하며, 이 가변 용량 콘덴서 (32) 의 용량을 상기 PLL 회로 (14) 의 상기 출력에 의해 제어함으로써, 상기 국부 발진회로 (13) 의 출력 주파수와 동일한 주파수에 공진하여 이 주파수 부근의 신호를 트랩시키는 것을 특징으로 한다.

Description

신호주파수 변환회로{SIGNAL FREQUENCY CONVERSION CIRCUIT}

본 발명은 PLL 회로를 사용한 신호주파수 변환회로에 관한 것으로서, 특히 국부 발진신호의 감쇠회로에 관한 것이다.

종래부터 입력된 신호를 국부발진 (이하, OSC) 회로로 생성한 OSC 신호와 혼합하여 소정 주파수의 출력신호로 변환하는 기술이 일반화되어 있다.

이상적인 주파수 변환회로는 출력 주파수 신호만이 출력되는 것이 바람직하나, 실제로 출력신호중에는 입력신호나 OSC 신호의 누설 성분이 포함되어 있다.

이 입력신호나 OSC 신호의 누설성분이 너무 크면 출력신호에 영향을 미칠 가능성이 있기 때문에, 가능한 한 누설레벨을 감소시키는 것이 요구된다.

또한, 일반적인 더블 밸런스드 믹서 회로를 사용하여 구성되는 주파수 변환회로에서는, 입력신호의 누설성분보다 OSC 신호의 누설성분 쪽이 높아져서 누설의 감소책이 필수이다.

이러한 요청에 부응하기 위하여, 예컨대 도 5 에 나타내는 바와 같은 회로가 제안되어 있다. 이 회로는 단자 (51) 에서 입력된 신호와, PLL 회로 (57) 에 의해 제어된 OSC 회로 (54) 가 출력하는 OSC 신호를 믹서 (55) 로 혼합하여 차의 주파수 신호를 꺼낸다.

꺼낸 신호를 필터 (60) (대역 필터나 저역 필터) 에 통과시킴으로써 불필요한 누설신호를 제거하여 출력신호만을 꺼내는 것이다.

그런데, 상술한 방법에는 출력신호가 낮은 주파수의 경우나 출력 주파수와 OSC 주파수가 근접하고 있는 경우에는 여러 가지 문제가 있었다.

출력 주파수가 낮은 경우에는, 이 주파수를 통과시키기 위한 필터를 구성하기 위하여 코일 및 콘덴서의 값을 크게 하여야만 하는데, 코일의 값을 크게 하면 코일 자체의 형상이 커지고, 콘덴서의 값을 크게 하면 필터의 Q 특성이 향상되어 공진점에서의 이득이 저하되는 현상이 일어난다는 문제가 있었다.

또한, 출력 주파수와 OSC 주파수가 근접하고 있는 경우에도, OSC 누설을 개선하기 위하여 필터의 Q 특성을 향상시킬 필요가 있는데, 그럼으로써 이득 저하를 일으킨다는 문제가 있었다.

그 외 수정 필터를 사용하여 출력 주파수만을 통과시키는 방법도 있는데, 수정 필터는 고가라는 문제가 있으며, 또한 공진 주파수 고정의 트랩 필터를 접속하는 방법은, 이 트랩 필터의 공진 주파수 부근에서만 효과가 있다는 문제도 있었다.

본 발명은 이와 같은 배경하에 이루어진 것으로서, 상술한 문제를 해결하여 출력신호로의 OSC 신호의 누설을 감소시킬 수 있는 신호주파수 변환회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1 은 본 발명의 일실시형태에 의한 신호주파수 변환회로의 구성을 나타내는 블록도.

도 2 는 도 1 의 믹서의 출력시점의 신호특성을 나타내는 도면.

도 3 은 도 1 의 가변 트랩 필터의 특성을 나타내는 도면.

도 4 는 본 발명의 일실시형태에 의한 신호주파수 변환회로의 특성을 나타내는 도면.

도 5 는 종래의 기술에 의한 신호주파수 변환회로의 구성을 나타내는 블록도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

11 : 주파수 변환회로 12 : 믹서

13 : 국부발진 (OSC) 회로 14 : PLL 회로

15,16 : 완충 증폭기 17 : 탱크회로

18 : 가변 용량 콘덴서 19 : 코일

31 : 코일 32 : 가변 용량 콘덴서

33,34 : 저항 35,36 : 결합 콘덴서

37 : 가변 트랩 필터

본 발명은, 국부 발진회로와, 이 국부 발진회로가 출력하는 신호와 입력신호를 혼합하여 이들 양신호의 차의 주파수 신호를 생성하는 믹서와, 이 믹서의 출력라인에 끼워 넣어지며, 출력신호로 누설된 불필요한 주파수의 신호레벨을 감소시키는 가변 트랩 필터를 포함한다.

또한, 본 발명은, PLL 회로를 더 포함하고, 상기 가변 트랩 필터가 코일 및 가변 용량 콘덴서 (Variable Capacitance Capacitor) 를 포함하며, 이 가변 용량 콘덴서의 용량을 상기 PLL 회로의 출력에 의해 제어함으로써, 상기 국부 발진회로의 출력 주파수와 동일한 주파수에 공진하여 이 주파수 부근의 신호를 트랩시키는 것을 특징으로 하는 신호주파수 변환회로를 제공한다.

본 발명은 PLL 회로를 갖는 신호주파수 변환회로에 있어서의 출력부에 코일과 가변 용량 콘덴서를 포함하는 가변 트랩 필터를 삽입함으로써 OSC 신호의 누설 레벨을 감소시키는 것이다.

또한, 가변 트랩 필터의 공진 주파수를 결정하기 위하여 부여하는 전압은, 주파수 변환회로에 있어서 OSC 주파수를 제어하기 위하여 PLL 회로에서 출력되는 제어전압을 이용한다.

도 1 에 있어서, PLL 회로 (14) 를 갖는 주파수 변환회로 (11) 의 출력에 코일 (31) 및 가변 용량 콘덴서 (32) 로 이루어지는 가변 트랩 필터 (37) 를 접속한다.

코일 (31) 및 가변 용량 콘덴서 (32) 는 주파수 변환회로 (11) 의 탱크회로 (17) 를 구성하는 코일 (19) 과 가변 용량 콘덴서 (18) 로 생성되는 OSC 신호 (42) 에 대하여 유효한 트랩을 실시할 수 있는 것을 사용한다.

또한, 가변 트랩 필터 (37) 의 공진 주파수를 결정하기 위하여 부여되는 전압은, 주파수 변환회로 (11) 의 OSC 주파수 (42) 를 제어하기 위하여 PLL 회로 (14) 에서 출력되어 탱크회로 (17) 에 부여되는 전압을 이용한다.

즉, 가변 트랩 필터 (37) 는 항상 OSC 신호 주파수 부근에서 트랩 특성을 갖는 필터로 된다.

따라서, 주파수 변환회로 (11) 의 출력신호중 OSC 신호 (42) 의 누설성분이 가변 트랩 필터 (37) 에 의해 감소된다.

발명의 실시형태

이하, 본 발명의 일실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1 은 본 발명의 일실시형태에 의한 신호주파수 변환회로의 구성을 나타내는 블록도이다.

이 도면에 있어서, 주파수 변환회로 (11) 는 믹서 (12), OSC 회로 (13), PLL 회로 (14), 완충 증폭기 (15,16) 및 OSC 신호 (42) 를 생성하는 탱크회로 (17) 로 구성되어 있다.

믹서 (12) 는 입력단자 (21) 에 입력된 신호 (41) 와 OSC 회로 (13) 에 접속되어 있는 탱크회로 (17) 에서 생성된 OSC 신호 (42) 를 혼합하여 양신호 주파수의 차의 주파수성분의 신호 (43) 를 출력하는 회로이다.

PLL 회로 (14) 는 탱크회로 (17) 로 생성되는 OSC 신호 (42) 를 일정하게 유지하기 위한 회로이다. 완충 증폭기 (15,16) 는 각각 믹서 (12) 에서 출력된 출력신호 (43) 및 OSC 신호 (42) 를 증폭하기 위한 회로이다.

주파수 변환회로 (11) 의 출력단자 (22) 에서 결합 커패시터 (35) 를 통해 코일 (31) 과 가변 용량 콘덴서 (32) 로 구성되는 가변 트랩 필터 (37) 에 접속하며, 그리고 그 출력을 결합 커패시터 (36) 를 통해 출력단자 (23) 에 접속한다.

또한, 탱크회로 (17) 의 가변 용량 콘덴서 (18) 의 용량치를 조정하기 위하여 PLL 회로 (14) 에서 제어전압을 부여한다.

이 제어전압은 가변 트랩 필터 (37) 를 구성하는 가변 용량 콘덴서 (32) 의 캐소드측에도 바이어스용 저항 (33) 을 통해 부여한다. 또한, 이 가변 용량 콘덴서 (32) 의 애노드측은 바이어스용 저항 (34) 을 통해 접지한다.

가변 트랩 필터 (37) 를 구성하는 코일 (31) 및 가변 용량 콘덴서 (32) 는 탱크회로 (17) 에서 생성되는 OSC 신호의 주파수에 맞는 것을 사용한다.

이어서, 본 실시형태의 동작에 대하여 설명한다.

주파수 변환회로 (11) 에 있어서 입력단자 (21) 에서 입력되는 신호 (41) 를 f_IN, OSC 회로 (13) 및 탱크회로 (17) 로 생성되는 OSC 신호 (42) 를 f_OSC라 하면, 출력단자 (22) 로 출력되는 신호 (43) 의 주파수 (f_OUT) 는

f_OUT= ｜f_OSC- f_IN｜으로 표시된다.

여기서, f_IN의 변동에 따라 f_OSC가 변동하고, f_OUT은 일반적으로 고정 주파수이다.

출력단자 (22) 로는 주파수 (f_OUT) 의 신호만이 출력되는 것이 바람직하나,실제로는 주파수 (f_IN) 의 입력신호 및 주파수 (f_OSC) 의 OSC 신호 각각의 누설성분도 출력된다. 일반적으로는 f_OSC의 누설레벨은 f_IN의 누설레벨보다 높아진다.

PLL 회로 (14) 에서 탱크회로 (17) 로 부여되는 제어전압을 가변 트랩 필터 (37) 의 트랩 주파수를 제어하기 위하여 이용함으로써, OSC 주파수와 트랩 주파수가 항상 동등해지도록 하여 출력단자 (22) 에서 출력되는 OSC 신호 누설성분을 감소시킨다.

도 2 내지 도 4 에 본 실시형태에 의한 각부의 동작 특성을 나타낸다. 도 2 는 믹서 (12) 의 출력신호 (43) 의 특성을 나타내고, 도 3 은 가변 트랩 필터 (37) 의 특성을 나타내고, 도 4 는 도 2 의 특성의 신호가 가변 트랩 필터 (37) 에 부여되었을 때의 출력 특성을 나타낸다.

도 2 에서 알 수 있는 바와 같이, 믹서 (12) 의 출력시점에서의 f_OUT/f_OSC가 약 15 dBc 임에 비하여, 도 4 에 나타내는 가변 트랩 필터 (37) 를 통과한 시점에서의 f_OUT/f_OSC는 40 dBc 이상으로 되어 있으며, 현저한 효과를 볼 수 있다.

이상, 본 발명의 일실시형태의 동작을 도면을 참조하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 이 실시형태로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위의 설계변경 등이 있어도 본 발명에 포함된다.

지금까지 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 주파수 변환회로의 출력신호가 OSC 신호로 조정된 트랩 필터를 통해 출력되기 때문에, 출력신호에 포함되는OSC 신호의 누설성분을 감소시킬 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

Claims

(삭 제)
국부 발진회로 (13);

상기 국부 발진회로 (13) 가 출력하는 신호 (42) 와 입력신호 (41) 를 혼합하여 이들 양신호의 차의 주파수 신호 (43) 를 생성하는 믹서;

상기 믹서 (12) 의 출력라인에 끼워 넣어지며, 출력신호로 누설된 불필요 주파수의 신호레벨을 감소시키는 가변 트랩 필터 (37); 및

PLL 회로 (14) 를 구비하고,

상기 가변 트랩 필터 (37) 는 코일 (31) 및 가변 용량 콘덴서 (32) 를 포함하며, 상기 가변 용량 콘덴서 (32) 의 용량을 상기 PLL 회로 (14) 의 출력에 의해 제어함으로써, 상기 국부 발진회로 (13) 의 출력 주파수와 동일한 주파수에 공진하여 상기 주파수 부근의 주파수를 갖는 불필요 신호를 트랩시키는 것을 특징으로 하는 신호주파수 변환회로.
국부 발진회로 (13);

상기 국부 발진회로 (13) 가 출력하는 신호 (42) 와 입력신호 (41) 를 혼합하여 이들 양신호의 차의 주파수 신호 (43) 를 생성하는 믹서;

상기 믹서 (12) 의 출력라인에 끼워 넣어지며, 출력신호로 누설된 불필요 주파수의 신호레벨을 감소시키는 가변 트랩 필터 (37);

PLL 회로 (14); 및

상기 PLL 회로 (14) 의 출력에 의해 용량이 제어되는 가변 용량 콘덴서 (18) 및 코일 (19) 로 이루어지며 상기 국부 발진회로 (13) 와 상기 PLL 회로 (14) 사이에 접속된 탱크회로 (17) 를 구비하고,

상기 가변 트랩 필터 (37) 는 코일 (31) 및 가변 용량 콘덴서 (32) 를 구비하며, 상기 가변 용량 콘덴서 (32) 의 용량을 상기 PLL 회로 (14) 에 의해 제어함으로써, 상기 국부 발진회로 (13) 의 출력 주파수와 동일한 주파수에 공진하여 상기 주파수 부근의 주파수를 갖는 불필요 신호를 트랩하는 것을 특징으로 하는 신호주파수 변환회로.