KR100385587B1 - 위상고정루프를 이용한 온도보상 발진회로 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 온도보상 발진회로에 관한 것으로 특히 위상고정루프(PLL)를 이용하여 온도보상을 하기에 적당하도록 한 위상고정루프를 이용한 온도보상 발진회로에 관한 것으로, 온도를 감지하고, 감지된 온도에 따라 상온을 조정하는 온도감지 및 상온 조정부와, 상기 온도감지 및 상온 조정부의 출력신호와, 출력주파수와의 위상을 비교하는 비교기와, 상기 비교기의 출력값에 따라 설정된 주파수를 발생시키는 크리스탈과, 상기 크리스탈의 출력을 지연시켜 출력하는 딜레이, 상기 딜레이에서 출력되는 출력값과 상기 바랙터의 출력 값의 위상을 비교하여 상기 비교기로 출력하는 위상동기루프를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상고정루프를 이용한 온도보상 발진회로를 제공하면 온도보상 발진회로에 포함되는 크리스탈의 온도에 의한 변화를 미리 알아보지 않아도 온도에 대한 안정도가 높은 온도보상 발진회로를 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 온도보상 발진회로에 관한 것으로 특히 위상고정루프(PLL)를 이용하여 온도보상을 하기에 적당하도록 한 위상고정루프를 이용한 온도보상 발진회로에 관한 것이다.
일반적으로 온도보상발진기는 아날로그 방식과 디지털 방식으로 크게 나눌 수 있다.
아날로그 온도보상발진기는 PTC 서미스터가 온도에 의해 저항값이 변하는 특성을 이용하여 크리스탈의 온도에 의한 주파수 편차를 보상하는 방법을 사용하고 있다.
디지털 온도보상 발진기는 온도를 감지할 수 있는 소자가 내장된 반도체회로(IC)를 이용하여 온도보상을 하는 방식으로 집적회로안에 있는 온도 센서의 출력이 전압으로 출력되면 출력된 전압을 크리스탈의 온도에 따라 온도 변화를 보상할 수 있도록 하는 회로를 이용한다.
현재까지 아날로그 제품의 경우 써미스터(Thermistor)의 편차와 크리스탈 편차가 있기 때문에 생산시 이를 조정하기 위한 많은 어려움이 있고, 디지털 온도보상 발진회로 또한 완벽한 온도 특성을 갖는 제품을 만드는 것이 어려운 것으로 알려져 있다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 종래 온도보상 발진회로를 설명하기로 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 온도보상 발진회로의 블록 구성을 나타낸 도면으로, 종래 기술에 따른 온도보상 발진회로는 도 1에 나타낸 바와 같이 온도센서(13)에서 나오는 전압을 3차 함수 발생기(11)와 1차 함수 발생기(12)를 이용하여 해당 온도에서 크리스탈의 온도특성 전압을 보상하는 전압을 바랙터(19)에 인가하여 온도에 따른 주파수 편차를 보상하는 방법을 이용하고 있다.여기서 온도센서(13)로는 서미스터 등을 이용하고 있다. 여기서 3차 함수 발생기(11) 및 1차 함수 발생기(12)의 출력은 합산하여 내부 바랙터로 인가하면 발진부(20)는 그에 따른 발진을 하게 된다.
도 2는 도 1에 나타낸 종래 온도보상 발진회로의 출력을 그래프로 나타낸 것으로 시간에 따른 주파수의 편차가 발생하고 있는 것을 보여주고 있다.
그러나 이와 같은 종래 온도보상 발진회로에 있어서는 제품을 조립한 후에 온도를 가변해 가면서 어떤 정수가 정확한 것인지 데이터를 얻은 후 그 값을 다시 입력하는 방법을 이용한다.
따라서 이와 같은 방법을 이용하는 종래 온도보상 발진회로에 있어서는 정확한 데이터를 얻기 위한 시간이 많이 걸리고, 완벽한 온도 안정도를 얻기 힘들다는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 온도보상 발진회로에 위상고정루프를 내장하여 어떠한 크리스탈이라도 온도에 의한 변화를 미리 알아보지 않고도 생산할 수 있도록 한 위상고정루프를 이용한 온도보상 발진회로를 제공하는데 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 온도보상 발진회로를 나타낸 도면
도 2는 도 1에 나타낸 온도보상 발진회로의 온도특성을 나타낸 도면
도 3은 본 발명에 따른 온도보상 발진회로를 나타낸 도면
도 4는 도 3에 나타낸 온도보상 발진회로의 온도특성을 나타낸 도면
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
21 : 온도감지 및 상온조정부 22 : 비교기
23 : 인버터 25 : 버퍼
26 : 딜레이 27 : 위상고정루프
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 온도를 감지하고, 감지된 온도에 따라 상온을 조정하는 온도감지 및 상온 조정부와, 상기 온도감지 및 상온 조정부의 출력신호와, 출력주파수와의 위상을 비교하는 비교기와, 상기 비교기의 출력값에 따라 설정된 주파수를 출력하는 크리스탈과, 상기 크리스탈의 출력 값을 지연시켜 출력하는 딜레이, 상기 딜레이에서 출력되는 출력값과 상기 크리스탈의 출력 값의 위상을 비교하여 상기 비교기로 출력하는 위상동기루프를 포함하여 구성됨에 있다.
바람직하게, 상기 크리스탈의 일측과 상기 비교기의 출력단 사이에는 제 1, 제 2 콘덴서의 일측이 연결되고. 상기 제 1, 제 2 콘덴서의 타측은 접지와 연결되며, 상기 출력단과 상기 크리스탈의 일측 사이에는 버퍼가 구성된다.
그리고, 상기 제 2 콘덴서의 일측에는 제 3 콘덴서가 직렬연결되며, 상기 제 3 콘덴서의 타측은 인버터의 입력단에 연결되며, 상기 인버터의 출력단과 상기 버퍼의 입력단 사이에는 제 4 콘덴서의 일측이 연결된다.
또한 상기 제 4 콘덴서의 타측은 제 5 콘덴서의 일측과 직렬연결되고, 상기 제 5 콘덴서의 타측은 접지에 연결되고, 상기 제 4, 제 5 콘덴서의 연결점 사이에는 상기 크리스탈의 출력단이 연결된다.
본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 위상고정루프를 이용한 온도보상 발진회로를 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 위상고정루프를 이용한 온도보상 발진회로는 온도를 감지하고, 감지된 온도에 따라 상온을 조정하는 온도감지 및 상온 조정부(21)와, 상기 온도감지 및 상온 조정부(21)의 출력신호와, 출력주파수와의 위상을 비교하는 비교기(22)와, 상기 비교기(22)의 출력값에 따라 설정된 주파수를 발생시키는 크리스탈(24)과, 상기 크리스탈(24)의 출력을 지연시켜 출력하는 딜레이(26), 상기 딜레이(26)에서 출력되는 출력값과 상기 크리스탈(24)의 출력 값의 위상을 비교하여 상기 비교기(22)로 출력하는 위상동기루프를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 크리스탈(24)의 일측과 비교기(22)의 출력단 사이에 제 4, 제 6 콘덴서(C4,C6)의 일측이 연결되고. 제 4, 제 6 콘덴서(C6,C4)의 타측은 접지와 연결된다.
그리고 출력단과 상기 크리스탈(24)의 일측 사이에는 버퍼(25)가 구성되어 있다. 또한 제 2 콘덴서(C2)의 일측이 상기 제 6 콘덴서(C6)와 직렬연결되며, 타측은 인버터(23)의 입력측에 연결되어 있다.
그리고 상기 인버터(23)의 출력단과 버퍼(25)의 입력단 사이에는 제 3 콘덴서(C3)의 일측이 연결되고, 제 3 콘덴서(C3)의 타측은 제 1 콘덴서(C1)의 일측과 직렬연결되고, 제 1 콘덴서(C1)의 일측은 접지와 연결되며, 제 1, 제 3 콘덴서(C1,C3)의 연결점 사이에는 크리스탈(24)의 출력단이 연결되어 있다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명 위상고정루프를 이용한 온도보상 발진회로는 초기에 주파수를 조정한 후 크리스탈(24)을 통해 출력되는 현재의 출력주파수를 버퍼(25)에서 버퍼링 한 후 바랙터(도면상에 도시하지 않음) 전압을 조정하여 항상 같은 주파수를 내도록 하는데, 이때 출력측뿐 아니라 딜레이(26)로도 버퍼링된 출력주파수가 입력되며, 딜레이(26)에서는 출력주파수를 일정시간 지연시켜 위상고정루프 회로부(27)로 출력한다.
이때 버퍼(25)에서의 출력값은 딜레이(26)뿐만 아니라 위상고정루프 회로부(27)로도 일부는 직접 입력되며, 위상고정루프(27)에서는 딜레이된 신호와 버퍼(25)에서 직접 출력된 신호의 위상을 비교하여 그 위상만큼 보상할 수 있도록 고정(Locked)시켜 비교기(21)로 출력한다.
도 4는 도 3에 나타낸 본 발명 위상고정루프를 이용한 온도보상 발진회로의 출력을 그래프로 나타낸 것으로, 종래의 온도보상 발진회로의 시간에 따른 주파수의 편차에 비해 주파수 편차가 줄어든 것을 보여주고 있다.
이와 같은 제품을 예로써 휴대폰에 적용시키면 위상고정루프로부터 주파수 조정을 받는 경우 편차가 ±2 ∼ 3Hz 정도로 안정화시킬 수 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.
상술한 바와 같이 구성을 갖고 동작하는 본 발명에 따른 위상고정루프를 이용한 온도보상 발진회로는 한번 정해진 주파수를 계속해서 유지하기 위하여 위상을 유지시키는 회로를 집적회로 내부에 적용하는 경우 특히 온도 안정도를 기존제품에 비해 10배 이상 안정시킬 수 있으므로 신뢰도 높은 온도보상 발진회로를 채용할 제품을 생산할 수 있는 효과가 있다.
Claims (2)
- 온도를 감지하고, 감지된 온도에 따라 상온을 조정하는 온도감지 및 상온 조정부와;상기 온도감지 및 상온 조정부의 출력신호와, 출력주파수와의 위상을 비교하는 비교기와;상기 비교기의 출력값에 따라 설정된 주파수를 출력하는 크리스탈과;상기 크리스탈의 출력 값을 지연시켜 출력하는 딜레이와;상기 딜레이에서 출력되는 출력값과 상기 크리스탈의 출력 값의 위상을 비교하여 상기 비교기로 출력하는 위상동기루프를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 위상고정루프를 이용한 온도보상 발진회로.
- 제 1 항에 있어서,상기 크리스탈의 일측과 상기 비교기의 출력단 사이에는 제 1, 제 2 콘덴서의 일측이 연결되고, 상기 제 1, 제 2 콘덴서의 타측은 접지와 연결되며, 상기 출력단과 상기 크리스탈의 일측 사이에는 버퍼가 구성되며, 상기 제 2 콘덴서의 일측에는 제 3 콘덴서가 직렬연결되며, 상기 제 3 콘덴서의 타측은 인버터의 입력단에 연결되며, 상기 인버터의 출력단과 상기 버퍼의 입력단 사이에는 제 4 콘덴서의 일측이 연결되고, 상기 제 4 콘덴서의 타측은 제 5 콘덴서의 일측과 직렬연결되고, 상기 제 5 콘덴서의 타측은 접지에 연결되고, 상기 제 4, 제 5 콘덴서의 연결점 사이에는 상기 크리스탈의 출력단이 연결됨을 특징으로 하는 위상고정루프를 이용한 온도보상 발진회로.
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2000
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