KR100425996B1 - 자동이득 제어장치 - Google Patents

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KR100425996B1
KR100425996B1 KR10-2001-0036171A KR20010036171A KR100425996B1 KR 100425996 B1 KR100425996 B1 KR 100425996B1 KR 20010036171 A KR20010036171 A KR 20010036171A KR 100425996 B1 KR100425996 B1 KR 100425996B1
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아자카미히로시
우에다가즈야
도쿠나가나오야
가토히사야
오제키히로아키
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마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
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Abstract

자동이득 제어증폭기(AGCa)에 있어서, RF용 자동이득제어기(2)는 무선 주파수 대역신호(Srf)의 이득을 제어하고, 주파수 변환기(3,4)는 무선주파수 대역의 신호(Srfa)를 중간 주파수 대역의 신호(Sifa)로 주파수 변환하고, IF용 자동이득제어기(5)는 중간 주파수 대역신호(Sifa)의 이득을 제어하고, 레벨 검출기(LDa)는 이득이 제어된 중간 주파수 대역신호(Sifa)의 신호 레벨을 검출하여 레벨 신호(SLa)를 생성하고, 자동이득 제어신호 발생기(SGa,SGb)는 레벨신호(SLa,SLb)에 기초하여 RF용 자동이득 제어기(2)와는 개별적으로 IF용 자동이득 제어기를 제어한다.

Description

자동이득 제어장치{AUTOMATIC GAIN CONTROL APPARATUS}
본 발명은 텔레비젼 방송, 라디오 방송의 디지털 방송 수신장치에 관한 것이다.
도 14에 디지털 방송 수신기에 종래 사용되고 있는 자동이득 제어장치의 구성을 도시한다. 자동이득 제어장치(AGC)는 튜너(30), AD변환기(6), 레벨 검출기(LD) 및 자동이득 제어신호 발생기(SG)를 포함한다. 튜너(30)는 RF용 자동이득 제어기(2), 혼합기(3), 발진기(4), IF용 자동이득 제어기(5) 및 RF 이득제어동작 포인트 설정기(40)를 포함한다.
튜너(30)에서 RF용 자동이득 제어기(2)는 RF 이득제어동작 포인트 설정기(40)로부터 공급되는 RF용 자동이득 제어신호(SAGr)에 기초하여 디지털 방송파(RF)를 자동이득 증폭하여 디지털 방송파(Srf)를 생성한다. 혼합기(3)는 발진기(4)로부터 공유되는 기준 주파수 신호(SB)에 기초하여 디지털 방송파(Srf)를 주파수 변환하여 중간주파신호(Sif)를 생성한다. IF용 자동이득 제어기(5)는 RF 이득제어동작 포인트 설정기(40)로부터 공급되는 IF용 자동이득 제어신호(SAGi)에 기초하여 중간주파신호(Sif)를 이득제어 증폭하여 변조된 아날로그 신호(SMA)를 생성한다. 즉, 튜너(30)는 안테너에서 수신한 디지털 방송파(RF)를 주파수 변환 및 증폭하여 변조된 아날로그 신호(SMA)를 생성한다.
AD 변환기(6)는 변조된 아날로그 신호(SMA)를 아날로그 디지털 변환하여 변조된 디지털 신호(SMD)를 생성한다. 변조된 디지털 신호(SMD)는 후속의 복조처리로 출력되며, 또한 레벨 검출기(LD)로 출력된다.
레벨 검출기(LD)는 변조된 디지털 신호(SMD)에 기초하여 변조된 디지털 신호(SMD)의 평균레벨을 검출하여 레벨 신호(SL)를 생성한다. 또한, 레벨 신호(SL)는 IF용 자동이득 제어기(5)의 출력, 즉 변조된 아날로그 신호(SMA)의 레벨에 상당한다.
자동이득 제어신호 발생기(SG)는 레벨 신호(SL)에 기초하여 자동이득 제어신호(SAG)를 생성한다. 또한, 자동이득 제어신호(SAG)는 RF용 자동이득 제어기(2)와 IF용 자동이득 제어기(5)의 이득을 제어하는 제어신호이다.
RF 이득제어 동작 포인트 설정기(40)는 자동이득 제어신호(SAG)에 기초하여 IF용 자동이득 제어기(5)를 제어하는 IF용 자동이득 제어신호(SAGi)와, RF용 자동이득 제어기(2)를 제어하는 RF용 자동이득 제어신호(SAGr)를 생성한다.
도 15에 레벨 검출기(LD)의 상세한 구성을 도시한다. 레벨 검출기(LD)는 감산기(12), 가산기(13), 지연기(14) 및 비트시프터(15)(도면에서는 「2-n」으로 표시)를 포함한다. 또한, n은 시프트 비트수이다. 가산기(13) 및 지연기(14)는 적분기(100)를 구성하고 있다. 비트시프터(15)는 예를 들어 128=27개의 데이터로부터 평균값을 구하는 경우에는 n=7로 설정된다. 또한, 2048=212개의 데이터로부터 평균값을 구하는 경우에는 n=12로 설정된다.
AD변환기(6)로부터 입력되는 변조된 디지털 신호(SMD)는 감산기(12)에서 비트 시프터(15)로부터 출력되는 평균화 신호(Y/2n)로 감산되어 적분기(100)로 출력된다.
도 16에 자동이득 제어신호 발생기(SG)의 상세한 구성을 나타낸다. 자동이득 제어신호 발생기(SG)는 감산기(16), 레퍼런스값 부여기(17), 승산기(18), 정수부여기(19), 적분기(22), 레벨 변환기(LC), PWM(펄스폭 변조기)(42) 및 저역통과필터(43)를 포함한다. 적분기(22)는 가산기(20) 및 지연기(21)를 포함한다. 레벨변환기(LC)는 승산기(23), 반전계수 부여기(24), 가산기(38) 및 보상 계수 부여기(39)를 포함한다.
감산기(16)는 레벨 검출기(LD)로부터 출력되는 레벨 신호(SL)와 레퍼런스값 부여기(17)로부터 공급되는 소정의 레퍼런스값(R)과의 오차를 산출하여 오차신호(SE)를 생성한다. 또한, 본 명세서에서는 설명의 간편화를 위해 신호 및 매개변수를 적절한 부호로 표현한다. 승산기(18)는 감산기(16)에서 산출된 오차신호(SE)에 정수 부여기(19)로부터 공급되는 정수(G)를 승산하여, G·SE를 생성하여 적분기(22)로 출력한다.
적분기(22)는 승산기(18)로부터 입력되는 G·SE를 지연기(21)에서 1 제어사이클(t)만큼 지연시킨 후, 가산기(20)에서 현시점의 승산기(18)로부터의 입력에 가산함으로써 G·SE를 적분한다. 또한, 이 적분 결과는 지연기(21)로부터 적분화 신호(Z)로서, 가산기(20) 및 레벨 변환기(LC)로 출력된다. 또한, 1 제어사이클이라는 것은 상술한 종래의 자동이득 제어기 및 후술한 본 발명에 따른 자동이득제어기와 그 구성요소에서 연속하여 실시되는 제어처리의 1시퀀스를 말한다. 그리고, 1 제어사이클 기간이라는 것은 1 제어사이클의 실행에 필요한 시간이고, 어느 제어사이클이 개시된 후에 다음 제어사이클이 개시되기까지의 기간을 말한다.
레벨 변환기(LC)에서는, 승산기(23)는 반전계수 부여기(24)로부터 공급되는 「-1」로 승산함으로써, 적분기(22)로부터 입력되는 적분화 신호(Z)의 정부(正負)를 반전하여 -Z를 생성한다. 가산기(38)는 보상계수 부여기(39)로부터 공급되는 보상계수(OB)를 승산기(24)로부터 입력되는 -Z에 가산하여 -Z+OB를 생성한다.PWM(42)은 가산기(38)로부터 입력되는 -Z+OB의 펄스폭 변조하여 장방형파 신호(Sr)를 생성한다. 저역통과필터(43)는 PWM(42)으로부터 입력되는 장방형파 신호(Sr)로부터 저주파 성분을 추출하여 소정의 제어전압을 갖는 자동이득 제어신호(SAG)를 생성한다. 그 결과, 튜너(30), 레벨 검출기(LD) 및 자동이득 제어신호 발생기(SG) 사이에서 형성되는 루프이득이 조정된다.
이하에, 레벨 변환기(LC)에 대해서 간단하게 설명한다. 레벨 변환기(LC)는 적분기(22)로부터 적분화 신호(Z)가 PWM(42)에서 처리를 실시하기 전에 올바르게 이득제어가 가능하도록, 적분화 신호(Z)의 값을 표준화하기 위해 설치되어 있다. 그 때문에, 반전계수 부여기(24)는 소정의 부(負)의 값의 반전계수를 승산기(23)에 부여하여, 적분화 신호(Z)의 정부를 반전한다. 보상계수 부여기(39)는 PWM(42)의 처리의 편의상 반전된 적분화 신호(Z(-Z))의 값이 정(正) 또는 0이 되도록 보상하는 소정의 값을 갖는 보상계수(OB)를 공급한다.
보상계수(OB)의 값은 반전계수 부여기(24)에 의해 공급되는 반전계수와 적분기(22)의 출력비트수에 기초하여 결정된다. 지금, 반전계수가 -1, 적분기(22)의 출력비트수가 12인 경우를 예로 들어 설명한다. 즉, 적분화 신호(Z)는 -2048에서 +2047 사이의 값이다. 보상계수(OB)를 적분기(22)의 출력비트수인 12비트(OB=2048)로 설정하면, 가산기(38)로부터 출력되는 -Z+OB의 값은 0에서 +4095 사이에 모인다.
오차신호(SE)가 제로인 경우에 가산기(38)로부터 출력되는 -Z+OB의 값은 +2048(OB)이다. 오차신호(SE)의 값이 부인 경우에 -Z+OB의 값은 0에서 +2047 사이에 모인다. 이와 같이 하여, 디지털 방송파(Srf)의 평균레벨에 따라서 올바르게 이득제어할 수 있도록 구성되어 있다.
즉, 어느 일정한 시간이 경과하고 적분기(22)의 출력이 수속하면, 적분기(22)의 출력이 12비트인 경우에는 디지털 방송파(RF)의 값에 따라서 크게 나누어 이하에 나타낸 3가지의 값을 갖는 신호가 PWM(42)에 입력된다. 우선, 디지털 방송파(RF)의 평균레벨이 레퍼런스값 부여기(17)의 R에서 설정되는 기준값보다 큰 경우, 적분기(22)의 출력은 정의 값이 되고, PWM(42)에는 2048 미만의 값이 입력된다.
디지털 방송파(RF)의 평균레벨이 레퍼런스값 부여기(17)의 R에서 설정되는 기준값과 동일한 경우에는 PWM(42)에는 2048의 값이 입력된다.
디지털 방송파(RF)의 평균레벨이 레퍼런스값 부여기(17)의 R에서 설정되는 기준값보다 작은 경우에는 PWM(42)에는 2049 이상의 값이 입력된다.
도 17에 PWM(42)에 입력되는 -Z+OB의 값에 대응하는 장방형파 신호(Sr)의 파형을 도시한다. PWM(42)에서는 입력되는 -Z+OB의 값에 맞추어 장방형파 신호(Sr)의 펄스폭을 변화시키고 있다. 예를 들어 PWM(42)에 입력되는 -Z+OB의 값이 4095인 경우에는 파형(W1)이 나타낸 바와 같이 항상 1의 값을 갖는 장방형파 신호(Sr)가 출력된다. PWM(42)에 입력되는 -Z+OB의 값이 2048인 경우에는 파형(W2)이 나타내는 바와 같이 2회에 1회의 비율로 1의 값을 갖는 장방형파 신호(Sr)가 출력된다. 그리고, PWM(42)에 입력되는 값이 0인 경우에는 파형(W3)이 나타내는 바와 같이 항상 0의 값을 갖는 장방형파 신호(Sr)가 출력된다.
그리고, 장방형파 신호(Sr)는 저역통과필터(43)를 통하여 직류 전압으로 변환되어 자동이득 제어신호(SAG)가 생성된다. 그리고, 자동이득 제어신호(SAG)는 RF 이득제어동작 포인트 설정기(40)로 출력된다.
RF 이득제어동작 포인트 설정기(40)는 자동이득 제어신호(SAG)의 값이 소정값 이하가 되었을 때, RF 자동이득 제어기(2)의 이득이 감쇠하기 시작하는 것 같은 RF용 자동이득 제어신호(SAGr)를 발생시키며, 또한 IF용 자동이득 제어기(5)의 이득이 항상 변화하는 것 같은 IF용 자동이득 제어신호(SAGi)를 발생시킨다.
도 15 및 도 16을 참조하여 임의의 제어사이클(t)에서의 레벨 검출기(LD)및 자동이득 제어신호 발생기(SG)의 내부에서 생성되는 각종 신호처리를 모식적으로 나타낸다. 또한, 본 명세서에서는 종래 기술에 한정되지 않고 본 발명의 실시형태의 설명에 관해서도 제어사이클을 t로 나타낸다. 즉, 어느 제어 사이클(t)에 대하여 과거 또는 미래의 제어 사이클은 각각 t에 자연수를 가감함으로써 나타낸다. 이와 같이, 제어 사이클(t)은 상대시각을 나타내는 매개변수이기도 하다. 또한, 설명의 간편화를 위해 필요에 따라서 제어사이클(t)을 단순히 「t」라고 부르고 또한 각 신호 및 매개변수를 그 부호로 표현하는 것으로 한다.
도 15에 도시한 바와 같이 레벨 검출기(LD)의 감산기(12)에서는 AD 변환기(6)로부터 출력된 SMD(t)에서 비트 시프터(15)로부터 출력된 평균화 신호 Y(t+1)/2n가 감산되어 SMD(t)-Y(t+1)/2n이 생성된다.
적분기(100)의 가산기(13)에서는 감산기(12)로부터 출력되는 SMD(t)-Y(t+1)/2n이 지연기(14)로부터 출력되는 적분화 신호(Y(t+1))와 가산되어, SMD(t)-Y(t+1)/2n+Y(t+1)=SMD(t)+Y(t+1)(1-2-n)이 생성된다.
지연기(14)에서는 가산기(13)로부터 출력되는 SMD(t)+Y(t+1)(1-2-n)을 1 제어사이클(t)만큼 지연시켜, 적분화 신호(Y(t+1))가 생성된다.
비트 시프터(15)에서는 소정의 값을 갖는 시프트 비트수(n)만큼 시프트하여, 평균화 신호(Y(t+1)/2n)가 생성된다. 이 평균화 신호(Y(t+1)/2n)는 레벨 검출기(LD)에 입력되는 변조된 디지털 신호(SMD)를 2n개의 데이터값에 기초하여 구한 평균값에 상당한다. 이 의미에서 시프트 비트수(n)는 비트 시프터(15)에 의한 평균값을 구하는 데이터의 필요수를 규정한다. 즉, 2n이 레벨 검출기(LD)에 입력되는 변조된 디지털 신호(SMD)의 평균값을 구하기 위해 필요한 데이터수이고, 시프트 비트수(n)는 평균화 계수이다. 이후, 2n을 평균화 데이터수라고 부른다.
다음에, 도 16에 도시한 바와 같이 자동이득 제어신호 발생기(SG)의 감산기(16)에서는 레벨 검출기(LD)로부터 출력되는 레벨 신호(SL)에서, 레퍼런스값 부여기(17)로부터 출력되는 레퍼런스값(R)이 감산되어, 오차신호(SE(t))가 생성된다.
승산기(18)에서는 감산기(16)로부터 출력되는 SE(t)가 정수 부여기(19)로부터 출력되는 정수(G)로 승산되어 G·SE(t)가 생성된다.
적분기(22)의 가산기(20)에서는 승산기(18)로부터 출력되는 G·SE(t)가 지연기(21)로부터 출력되는 적분화 신호(Z(t+1))와 가산되어 G·SE(t)+Z(t+1)이 생성된다.
지연기(21)에서는 가산기(20)로부터 출력되는 G·SE(t)+Z(t+1)를 1 제어사이클(t)만큼 지연시켜, 적분화 신호(Z(t+1))가 생성된다.
레벨 변환기(LC)의 승산기(23)에서는 지연기(21)로부터 입력되는 적분화 신호(Z(t+1))가 반전계수 부여기(24)로부터 입력되는 반전계수 「-1」로 승산되어, -Z(t+1)이 생성된다.
가산기(38)에서는 승산기(23)로부터 출력되는 -Z(t+1)에 보상계수 부여기(39)로부터 출력되는 보상계수(OB)가 가산되어 -Z(t+1)+OB가 생성된다.
PWM(42)은 레벨 변환기(LC)로부터 출력되는 -Z(t+1)+OB를 펄스폭 변조하여 장방형파 신호(Sr)를 생성한다. 저역통과필터(43)는 PWM(25)로부터 출력되는 장방형파 신호(Sr)로부터, 저역주파성분을 추출하여 안정된 소망의 레벨로 낙착시켜 자동이득제어신호(SAG)를 생성한다.
도 18에 상술한 자동이득 제어기(AGC)에 있어서, 디지털 방송파(RF)의 레벨에 대한 RF용 자동이득제어기(2)의 이득 변화와 IF용 자동이득 제어기(5)의 이득 변화를 도시한다. 동일 도면에 있어서 종축(VA)은 최대이득으로부터의 감쇠량(dB)을 나타내고, 횡축(LRF)은 디지털 방송파(RF)의 입력 레벨을 나타낸다. 또한, 실선(LR)은 RF용 자동이득 제어기(2)의 이득의 감쇠도를 나타내고, 점선(L1)은 IF용 자동이득 제어기(5)의 이득 감쇠도를 나타내고 있다.
동일 도면으로부터 밝혀진 바와 같이, 감쇠도가 0일 때 RF용 자동이득 제어기(2) 및 IF용 자동이득 제어기(5)의 이득은 최대이다. 디지털 방송파(RF)의 크기가 -78dBm∼-5dBm인 구간에서는 주로 RF용 자동이득 제어기(2)에 의해 이득을 감쇠시키고, 감쇠량은 적지만 IF용 자동이득제어기(5)에서도 이득을 감쇠시킬 수 있다.
한편, 디지털 방송파(RF)의 크기가 -78dBm 미만 또는 -5dBm 이상인 경우에는 IF용 자동이득 제어기(5)만으로 이득을 감쇠시키고 있다. RF용 자동이득 제어신호 대 RF자동이득 제어기의 감쇠도의 기울기가 IF용 자동이득 제어신호 대 IF 자동이득 제어기의 감쇠도의 기울기 보다 크므로, 디지털 방송파 RF의 레벨이 -78dBm∼-5dBm인 구간에서는 주로 RF용 자동이득 제어기(2)에서 이득을 감쇠시키는 동작이 실시된다.
또한, 디지털 방송파 RF의 레벨이 -78dBm 이하에서는 RF용 자동이득 제어기(2)의 이득이 감쇠하지 않도록 RF용 자동이득 제어신호(SAGr)를 발생시킨다. 디지털 방송파(RF)의 레벨이 -5dBm 이상에서는 RF 자동이득 제어기(2)에서 이득을 감쇠할 수 없게 되므로, 자동적으로 IF용 자동이득 제어기(5)에 의해 이득이 제어된다.
이와 같은 제어를 실시하는 이유는 디지털 방송파 RF의 레벨에 따라서 RF용 자동이득 제어기(2) 및 IF용 자동이득 제어기(5)의 이득을 각각 적정하게 조정할 필요가 있기 때문이다. 즉, 디지털 방송파(RF)가 -78dBm 이하인 약전계에서는 튜너(30)에서 C/N(Carrier to Noise)가 열화하지 않도록 할 필요가 있다. 그 때문에, 튜너(30)의 잡음지수가 양호한 상태, 즉 RF 자동이득 제어기(2)의 이득이 최대가 되도록 제어된다.
한편, 디지털 방송파(RF)의 레벨이 커짐에 따라서 혼합기(3)에서의 혼변조 변형 방해특성을 좋게 하여, 인접채널 방해성능을 높일 필요가 있다. 그 때문에, 디지털 방송파(RF)의 레벨이 -78dBm 이상에서는 주로 RF 자동이득 제어기(2)의 이득을 감쇠시키고, 혼합기(3)에 입력되는 신호레벨이 커지지 않도록 억압하고, RF용 자동이득 제어기(2)가 이득 제어할 수 있는 최대치를 초과하고 나서는(디지털 방송파(RE)의 크기가 -5dBm 이상)은 IF용 자동이득 제어기(5)를 동작시킨다.
도 19에 일본특허 제2699698호 공보 및 일본특허 제2778260호 공보에서 제안되어 있는 자동이득 제어장치에 있어서의, 디지털 방송파(RF)의 레벨에 대한 RF용 자동이득 제어기(2)의 이득 변화와 IF용 자동이득 제어기(5)의 이득 변화를 나타낸다. 동일 도면에서도 종축(VA)은 최대이득으로부터의 감쇠량(dB)을 나타내고, 횡축(LRF)은 디지털 방송파(RF)의 입력 레벨을 나타낸다. 또한, 실선(LR)은 RF용 자동이득 제어기의 이득 감쇠도를 나타내고, 점선(LI)은 IF용 자동이득 제어기의 이득 감쇠도를 나타내고 있다. 이 자동이득 제어기에서는 예를 들어, 디지털 방송파의 레벨이 -50dBm일 때의 혼변조 변형 방해특성을 좋게 하고 인접채널 방해성능을 높이는 데에는 이하에 설명한 바와 같이 한다. 우선, 디지털 방송파(RF)의 레벨이 -78dBm 이하에서는 RF용 자동이득제어기(일본특허 제2699698호 공보에서는 저잡음 증폭기라고 기재, 일본특허 제2778260호 공보에서는 제 1 이득제어회로라고 기재)의 이득을 최대로 하고, IF용 자동이득제어기를 감쇠시킨다. 그리고, -78dBM 이상에서는 IF용 자동이득 제어기의 이득을 일정하게 하고, RF용 자동이득제어기를 감쇠시킨다. 즉, 디지털 방송파 RF용 자동이득 제어기의 최대 감쇠량은 65dB, IF용 자동이득 제어기의 최대 감쇠량은 17dB이고, 수신기의 이득변화량, 즉 다이나믹 레인지는 82dB가 된다.
그러나, 지상파 디지털 방송 수신기에서 영상을 텔레비젼에 그려낼 수 있는 수신 레벨은 -85dBm∼5dBm에서 다이나믹 레인지는 90dB다. 즉, RF용 자동이득 제어기와 IF용 자동이득 제어기 양쪽에서 RF입력신호의 레벨을 제어하는 데에는 마진을 필요로 하므로, 실제로는 100dB의 다이나믹 레인지가 필요하게 된다. 또한, 100dB의 다이나믹 레인지를 확보하기 위해, 도 20에 도시한 바와 같이 IF용 자동이득 제어기의 최대 감쇠량을 35dB로 하는 것도 생각된다.
상술한 바와 같이 도 18에 도시한 RF용 자동이득제어기(2)의 이득의 변화와 IF용 자동이득제어기(5)의 이득의 변화를 갖는 종래의 자동이득 제어장치(AGC)에서는 RF용 자동이득 제어기(2)의 이득이 감쇠하고 있는 디지털 방송파(RF)의 레벨범위(입력변조신호가 -78∼-5dBm로 추이)에 대하여 IF용 자동이득 제어기(5)의 이득도 감쇠량은 작지만 감쇠한다. RF용 자동이득 제어기가 동작하고 있을 때에는 입력변조신호의 레벨이 -78dBm에서 -5dBm의 범위내인 경우, IF용 자동이득 제어기의 이득 감쇠량은 약 7dB(18dB에서 25dB로) 변화하고 있다.
예를 들어 디지털 방송파(RF)의 레벨이 -78dBm일 때의 IF용 자동이득 제어기(5)의 이득 감쇠량은 18dB이고, 디지털 방송파(RF)의 레벨이 -50dBm일 때 IF용 자동이득 제어기(5)의 이득 감쇠량은 22dB이므로, 4dB 감쇠량이 증가하고 있다. IF용 자동이득 제어기(5)의 이득이 디지털 방송파(RF)의 레벨이 -78∼-5dBm인 범위에서 전혀 감쇠되지 않은 경우와 비교하여 디지털 방송파(RF)의 레벨이 -50dBm일 때에 혼합기(3)에 입력되는 신호레벨이 4dB 커지고, 혼변조변형 방해특성의 열화에 의해 인접 채널 방해 성능이 4dB 열화하는 문제가 있다.
또한, 디지털 방송파(RF)의 레벨이 -78dBm일 때의 IF용 자동이득 제어기(5)의 이득 감쇠량은 18dB이고, 디지털 방송파(RF)의 레벨이 -5dBm일 때의 IF용 자동이득 제어기(5)의 이득 감쇠량은 25dB이므로, 7dB 감쇠량이 증가한다. IF용 자동이득 제어기(5)의 이득이 디지털 방송파(RF)의 레벨이 -78∼-5dBm인 범위에서 전혀 감쇠하고 있지 않은 경우와 비교하여 디지털 방송파(RF)의 레벨이 -5dBm일 때 혼합기(3)에 입력되는 신호레벨은 7dB 커지고, 상호변조 변형방해의 성능이 7dB 열화하는 문제가 있었다.
또한, 일본 특허 제2699698호 공보 및 일본 특허 제2778260호 공보에서 지상파 디지털 방송의 신호를 수신하는 경우, 인접 채널 방해의 성능을 좋게 하면, 다이나믹 레인지가 작아지고, 다이나믹 레인지를 크게 하면 혼변조 변형 방해 특성의 열화에 의해 인접 채널 방해의 성능이 크게 열화하는 문제가 있었다.
본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 혼변조 변형 방해 특성의 열화에 의한 인접 채널 방해의 성능 및 상호변조 변형방해의 성능을 손상시키지 않고, 보다 큰 다이나믹 레인지를 갖는 자동이득 제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 자동이득 제어장치의 구성을 도시한 블럭도,
도 2는 도 1에 도시한 레벨 검출기의 구성을 도시한 블럭도,
도 3은 도 1에 도시한 자동이득 제어신호 발생기의 구성을 도시한 블럭도,
도 4는 도 1에 도시한 RF/IF 이득제어신호 발생기의 입력 대 출력 특성을 도시한 도면,
도 5는 도 1에 도시한 RF입력신호레벨 대 RF용 자동이득 제어기의 감쇠도 특성 및 IF용 자동이득 제어기의 감쇠도 특성을 도시한 도면,
도 6은 도 1에 도시한 자동이득 제어기의 변형예에 있어서, RF/IF 이득제어신호 발생기의 입력 대 출력특성을 도시한 도면,
도 7은 도 1에 도시한 자동이득 제어기의 변형예에 있어서, RF입력신호레벨 대 RF용 자동이득 제어기의 감쇠도 특성 및 IF용 자동이득 제어기의 감쇠도 특성을 도시한 도면,
도 8은 도 1에 도시한 자동이득 제어기의 변형예에 있어서, 튜너의 품질편차에 의해 RF용 자동이득 제어기의 감쇠도가 작은 경우의 RF입력신호레벨 대 RF용 자동이득 제어기의 감쇠도 특성 및 IF용 자동이득 제어기의 감쇠도 특성을 도시한 도면,
도 9는 튜너의 품질 편차에 의해 RF용 자동이득 제어기의 감쇠도가 작은 경우에 일어날 수 있는 RF입력신호레벨 대 RF용 자동이득 제어기의 감쇠도 특성 및 IF용 자동이득 제어기의 감쇠도 특성을 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 자동이득 제어장치의 구성을 도시한 블럭도,
도 11은 도 10에 도시한 RF/IF 이득제어신호 발생기의 구성을 도시한 블럭도,
도 12는 도 10에 도시한 자동이득 제어기의 변형예를 도시한 블럭도,
도 13은 도 12에 도시한 RF/IF 이득제어신호 발생기의 구성을 도시한 블럭도,
도 14는 종래의 자동이득 제어장치의 구성을 도시한 블럭도,
도 15는 도 14에 도시한 레벨 검출기의 구성을 도시한 블럭도,
도 16은 도 14에 도시한 자동이득 제어신호 발생기의 구성을 도시한 블럭도,
도 17은 도 14에 도시한 자동이득 제어기에 있어서, PWM 출력파형을 도시한 도면,
도 18은 도 14에 도시한 자동이득 제어기에 있어서, RF입력신호레벨 대 RF용 자동이득 제어기의 감쇠도 특성 및 IF용 자동이득 제어기의 감쇠도 특성을 도시한 도면,
도 19는 일본 특허 제2699698호 공보 및 일본 특허 제2778260호 공보에 제안되어 있는 자동이득 제어기에 있어서, 인접 채널 방해의 성능을 우선한 경우의 RF입력신호레벨 대 RF용 자동이득 제어기의 감쇠도 특성 및 IF용 자동이득 제어기의 감쇠도 특성을 도시한 도면 및
도 20은 일본 특허 제2699698호 공보 및 일본 특허 제2778260호 공보에 제안되어 있는 자동이득 제어기에 있어서, 다이나믹 레인지의 성능을 우선한 경우의 RF입력신호레벨 대 RF용 자동이득 제어기의 감쇠도 특성 및 IF용 자동이득 제어기의 감쇠도 특성을 도시한 도면이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
2: RF용 자동이득 제어기 4: 발진기
5: IF용 자동이득 제어기 12: 감산기
13: 가산기 14: 지연기
15: 비트시프터 17: 레퍼런스값 부여기
18: 승산기 19: 정수 부여기
22: 적분기 43: 저역통과필터
본 발명의 제 1 측면은 무선 주파수 대역신호의 이득을 제어하는 RF용 자동이득제어기,무선 주파수 대역의 신호를 중간 주파수 대역의 신호로 주파수 변환하는 주파수 변환기,중간 주파수 대역신호의 이득을 제어하는 IF용 자동이득제어기,이득이 제어된 중간 주파수 대역신호의 신호레벨을 검출하여 레벨신호를 생성하는 레벨검출기 및레벨신호에 기초하여 RF용 자동이득 제어기를 제어하기 위한 RF용 자동이득 제어신호와 IF용 자동이득 제어기를 제어하기 위한 IF용 자동이득 제어신호를 생성하는 자동이득 제어신호 발생기를 구비하고, RF용 자동이득 제어기와 IF용 자동이득 제어기를 개별적으로 제어하며,자동이득 제어신호 발생기는, 레벨신호가 제 1 소정 레벨보다 작은 레벨을 나타낼 때에는 RF용 자동이득 제어기의 이득을 최대값으로 고정함과 동시에 IF용 자동이득 제어기의 이득을 변화시키고,레벨신호가 제 1 소정 레벨 이상이고 제 2 소정레벨 미만의 레벨을 나타낼 때에는 IF용 자동이득 제어기의 이득을 제 1 소정값으로 고정함과 동시에 RF용 자동이득제어기의 이득을 변화시키고,레벨신호가 제 2 소정 레벨 이상의 레벨을 나타낼 때에는 RF용 자동이득 제어기의 이득을 제 2 소정값으로 고정함과 동시에 IF용 자동이득 제어기의 이득을 변화시키는 것을 특징으로 하는 자동이득 제어장치에 관한 것이다.상기와 같이 제 1 측면에서는 RF용 자동이득 제어기와 IF용 자동이득 제어기를 개별적으로 제어함으로써 다이나믹 레인지를 크게 한 상태에서 인접 채널 방해 및 상호변조 변형방해의 성능을 좋게 할 수 있으며, 보다 세밀한 다이나믹 레인지의 설정이 가능하다.제 2 측면은 제 1 측면에 있어서 자동이득 제어신호 발생기는 레벨신호가 제 3 소정 레벨 미만의 레벨을 나타낼 때에는 RF용 자동이득 제어기의 이득을 최대값으로 고정하고,레벨신호가 제 3 소정 레벨 이상이고 제 4 소정 레벨 미만의 레벨을 나타낼 때에는 RF용 자동이득 제어기의 이득을 변화시키고,레벨신호가 제 4 소정 레벨 이상의 레벨을 나타날 때에는 RF용 자동이득 제어기의 이득을 제 3 소정값으로 고정하고,레벨신호가 제 5 소정 레벨 미만의 레벨을 나타낼 때에는 IF용 자동이득 제어기의 이득을 변화시키고,레벨신호가 제 5 소정 레벨 이상이고 제 6 소정 레벨 이하의 레벨을 나타낼 때에는 IF용 자동이득 제어기의 이득을 제 4 소정값으로 고정하고,레벨신호가 제 6 소정 레벨 이상의 레벨을 나타낼 때에는 IF용 자동이득 제어기의 이득을 변화시키는 것을 특징으로 한다.상기와 같이 제 2 측면에서는 제 1 측면과 동일한 효과를 갖는다.제 3 측면은 제 2 측면에 있어서 RF용 자동이득 제어기와 IF용 자동이득 제어기의 이득을 변화시키는 부분과 고정하는 부분의 전환 포인트의 매개변수, RF용 자동이득 제어기의 이득이 변화되는 부분의 RF입력신호레벨 대 RF용 자동이득 제어신호 레벨의 기울기 매개변수 및 IF용 자동이득 제어기의 이득이 변화되는 부분의 RF입력신호레벨 대 IF용 자동이득 제어신호 레벨의 기울기 매개변수를 설정하는 마이크로 컴퓨터를 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.상기와 같이 제 3 측면에서는 제 1 및 제 2 측면과 동일한 효과에 더하여, 회로규모를 작게할 수 있다.제 4 측면은 제 2 측면에 있어서 무선 주파수 대역신호에 대응하여 RF용 자동이득 제어기의 이득을 변화시키는 부분과 고정하는 부분의 전환 포인트의 매개변수, 무선 주파수 대역신호에 대응하여 IF용 자동이득 제어기의 이득을 변화시키는 부분과 고정하는 부분의 전환 포인트의 매개변수, RF용 자동이득 제어기의 이득이 변화되는 부분의 RF입력신호레벨 대 RF용 자동이득 제어신호레벨의 기울기 매개변수 및 IF용 자동이득 제어기의 이득이 변화되는 부분의 RF입력신호레벨 대 IF용 자동이득 제어신호레벨의 기울기 매개변수를 설정하는 마이크로 컴퓨터를 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.상기와 같이 제 4 측면에서는 제 3 측면과 동일한 효과에 더하여, 튜너의 품질 편차의 영향을 감소시킬 수 있다.본 측면의 이들 및 다른 목적, 특징, 측면 및 효과는 첨부도면과 조합하여 이하에 기술한 상세한 설명으로부터 한층 명확해질 것이다.
이하에, 도 1, 도 2, 도 3, 도 4, 도 5, 도 6, 도 7, 도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 자동이득 제어장치에 대해서 설명한다. 그 후, 도 10, 도 11, 도 12 및 도 13을 참조하여 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 자동이득 제어장치에 대해서 설명한다.
(제 1 실시형태)
도 1∼도 9를 참조하여 본 발명의 실시형태에 따른 자동이득 제어장치에 대해서 설명하기 전에, 우선 본 발명의 기본적 개념에 대해서 설명한다. 본 발명에서는 RF용 자동이득 제어기와 IF용 자동이득 제어기를 개별적으로 제어함으로써 넓은 다이나믹 레인지를 유지하면서 혼변조 변형 방해 특성의 열화에 의한 인접 채널 방해 및 상호변조 변형방해의 성능의 개선을 도모하는 것이다.
도 1에 도시한 바와 같이 본 실시형태에 다른 자동이득 제어장치(AGCa)는 튜너(30), AD변환기(6), 레벨 검출기(LDa) 및 자동이득 제어신호 발생기(SGa)를 포함한다. 튜너(30)는 안테나에서 수신한 디지털 방송파(RF)를 주파수 변환 및 증폭하여 변조된 아날로그 신호(SMAa)를 생성한다. 튜너(30)는 RF용 자동이득 제어기(2), 혼합기(3), 발진기(4) 및 IF용 자동이득 제어기(5)를 포함한다.
튜너(30)에서 RF용 자동이득제어기(2)는 자동이득 제어신호 발생기(SGa)로부터 공급되는 RF용 자동이득 제어신호(SAGra)에 기초하여 디지털 방송파(RF)를 자동이득 증폭하여 디지털 방송파(Srfa)를 생성한다. 혼합기(3)는 발진기(4)로부터 공급되는 기준 주파수 신호(SB)에 기초하여 디지털 방송파(Srfa)를 주파수 변환하여중간 주파신호(Sifa)를 생성한다. IF용 자동이득 제어기(5)는 RF 이득제어동작 포인트 설정기(40)로부터 공급되는 IF용 자동이득 제어신호(SAGia)에 기초하여 중간 주파신호(Sifa)를 이득제어 증폭하여 변조된 아날로그 신호(SMAa)를 생성한다.
AD변환기(6)는 변조된 아날로그 신호(SMAa)를 아날로그 디지털 변환하여 변조된 디지털 신호(SMDa)를 생성한다. 변조된 디지털 신호(SMDa)는 후속의 복조처리로 출력되고, 또한 레벨 검출기(LDa)로 출력된다.
레벨 검출기(LDa)는 변조된 디지털 신호(SMDa)의 평균레벨을 검출하여 레벨신호(SLa)를 생성한다. 또한, 레벨신호(SLa)는 IF용 자동이득 제어기(5)의 출력, 즉 변조된 아날로그 신호(SMA)의 평균 레벨을 나타낸다.
자동이득 제어신호 발생기(SGa)는 레벨 신호(SLa)에 기초하여 IF용 자동이득 제어신호(SAGia)와 RF용 자동이득 제어신호(SAGra)를 생성한다.
도 2를 참조하여 레벨 검출기(LDa)의 상세한 구성을 나타낸다. 레벨 검출기(DLa)는 도 15를 참조하여 설명한 자동이득 제어기(AGC)를 구성하는 레벨 검출기(LD)와 동일하게 감산기(12), 가산기(13), 지연기(14) 및 비트시프터(15)를 포함한다. 또한, 시프트 비트수(n)도 레벨 검출기(LD)의 경우와 동일한 값(본 예에서는 n=12)이다.
도 3을 참조하여 자동이득 제어신호 발생기(SGa)에 대해서 설명한다. 자동이득 제어신호 발생기(SGa)는 감산기(16), 레퍼런스값 부여기(17), 승산기(18), 정수 부여기(19), 적분기(22), 레벨 변환기(LC), RF/IF 이득제어신호 발생기(25), PWM(42i), PWM(42r), 저역통과필터(43i) 및 저역통과필터(43r)를 포함한다. 레퍼런스값 부여기(17)는 튜너(30)로부터 출력되는 디지털 방송파(SMAa)가 소망의 값이 되도록 제어하는 레퍼런스값(R)을 출력한다. 정수 부여기(19)는 튜너(30), 레벨 검출기(LDa) 및 자동이득 제어신호 발생기(SGa) 사이의 루프이득을 결정하는 정수(G)를 부여한다. 적분기(22)는 가산기(20) 및 지연기(21)를 포함한다. 레벨 변환기(LC)는 승산기(23), 반전계수 부여기(24), 가산기(38) 및 보상계수 부여기(39)를 포함한다.
감산기(16)는 레벨 검출기(LDa)로부터 입력되는 레벨신호(SLa)와 레퍼런스값 부여기(17)로부터 공급되는 소정의 레퍼런스값(R)과의 오차를 산출하여 오차신호(SEa)를 생성한다. 승산기(18)는 감산기(16)에서 산출된 오차신호(SEa)에 정수부여기(19)로부터 공급되는 정수(G)를 승산하여, G·SEa을 생성하여 적분기(22)에서 출력한다.
적분기(22)는 승산기(18)로부터 입력되는 G·SEa를 지연기(21)에서 1제어사이클(t)만큼 지연시킨 후에, 가산기(20)에서 현시점의 승산기(18)로부터의 입력에 가산함으로써 G·SEa를 적분한다. 또한, 이 적분결과는 지연기(21)로부터 적분화 신호(Za)로서 가산기(20) 및 레벨 변환기(LC)로 출력된다.
레벨 변환기(LC)에 있어서, 승산기(23)는 반전계수 부여기(24)로부터 공급되는 「-1」로 승산함으로써 적분기(22)로부터 입력되는 적분화 신호(Za)의 정부를 반전하여 -Za를 생성한다. 가산기(38)는 보상계수 부여기(39)로부터 공급되는 보상계수(OB)를 승산기(23)로부터 입력되는 -Za에 가산하여 -Za+OB를 생성한다.
RF/IF 이득제어신호 발생기(25)는 가산기(38)로부터 입력되는 -Za+OB에 기초하여 IF레벨신호(SLi)와 RF레벨신호(SLr)를 생성한다. PWM(42i)는 RF/IF이득제어신호 발생기(25a)로부터 출력되는 IF레벨신호(SLi)를 펄스폭 변조하여, 장방형파 신호(Sri)를 생성한다. 저역통과필터(43i)는 PWM(42i)으로부터 출력되는 장방형파 신호(Sri)로부터 저주파 성분을 추출하여 소정의 전압을 갖는 IF용 자동이득 제어신호(SAGi)를 생성한다. PWM(42r)은 RF/IF 이득제어신호 발생기(25a)로부터 출력되는 RF레벨신호(SLr)를 펄스폭 변조하여, 장방형파 신호(Srr)를 생성한다. 저역통과필터(43r)는 PWM(42r)으로부터 출력되는 장방형파 신호(Srr)로부터 저주파 성분을 추출하여 RF용 자동이득 제어신호(SAGr)를 생성한다.
이하에, 레벨 변환기(LC)에 대해서 간단하게 설명한다. 레벨 변환기(LC)는 적분기(22)로부터 출력되는 적분화 신호(Za)가 RF/IF 이득제어신호 발생기(25a)에서 처리되기 전에 적분화 신호(Za)의 값이 기준값 보다도 큰 경우에도 올바르게 이득제어가 가능하도록 적분화 신호(Za)의 값을 표준화하기 위해 설치되어 있다. 그 때문에, 반전계수 부여기(24)는 소정의 부의 값의 반전계수를 승산기(23)에 부여하여, 적분화 신호(Za)의 정부를 반전한다. 보상계수 부여기(39)는 RF/IF 이득제어신호 발생기(25)의 처리의 편의상 반전된 적분화 신호(Za(-Za))의 값이 정 또는 0이 되도록 보상하는 소정의 값을 갖는 보상계수(OB)를 공급한다.
보상계수(OB)의 값은 반전계수 부여기(24)에 의해 공급되는 반전계수와 적분기(22)의 출력비트수에 기초하여 결정된다. 지금, 반전계수가 -1, 적분기(22)의 출력비트수가 12인 경우를 예로 들어 설명한다. 즉, 적분화 신호(Za)는 -2048에서 +2047 사이의 값이다. 보상계수(OB)를 적분기(22)의 출력비트수인12비트(OB=2048)로 설정하면, 가산기(38)로부터 출력되는 -Za+OB의 값은 0에서 +4095 사이에 모인다.
적분기(22)의 출력(Za)이 제로인 경우에 가산기(38)로부터 출력되는 -Za+OB의 값은 +2048(OB)이다. 적분기(22)의 출력(Za)이 부인 경우에 -Za+OB의 값은 0에서 +2047 사이에 모인다. 적분기(22)의 출력(Za)이 정인 경우에는 -Za+OB의 값은 +2049에서 +4095 사이에 모인다. 이와 같이 하여 디지털 방송파(RF)의 평균레벨에 따라서 올바르게 이득제어할 수 있도록 구성되어 있다.
즉, 어느 일정한 시간이 경과하고 적분기(22)의 출력이 수속하면 적분기(22)의 출력이 12비트인 경우에는 디지털 방송파(RF)의 평균레벨에 따라서 크게 나누어 이하에 나타낸 3가지의 값을 갖는 신호가 RF/IF 이득제어신호 발생기(25)에 입력된다. 우선, 디지털 방송파(RF)의 평균레벨이 레퍼런스값 부여기(17)의 R에서 설정되는 기준값 보다 큰 경우에는, 적분기(22)의 출력은 정의 값이 되고, RF/IF 이득제어신호 발생기(25a)에는 2048 미만의 값이 입력된다.
디지털 방송파(RF)의 평균레벨이 레퍼런스값(R) 부여기(17)의 R에서 설정되는 기준값과 동일한 경우에는 RF/IF 이득제어신호 발생기(25a)에는 2048의 값이 입력된다.
디지털 방송파(RF)의 평균레벨이 레퍼런스값 부여기(17)의 R에서 설정되는 기준값고 동일한 경우에는, RF/IF 이득제어신호 발생기(25a)에는 2049 이상의 값이 입력된다.
도 4에 RF/IF 이득제어신호 발생기(25a)에 입력되는 신호(-Za+OB)에 대한 RF레벨신호(SLr)와 IF레벨신호(SLi)의 관계를 나타낸다. 또한, 종축은 RF레벨신호(SLr) 및 IF레벨신호(SLi)의 레벨을 나타내고, 횡축은 RF/IF 이득제어신호 발생기(25a)에 입력되는 적분화 신호(Za+OB)의 값을 나타낸다. 또한, 실선(LR)은 RF레벨신호(SLr)를 나타내고, 점선(LI)은 IF레벨신호(SLi)를 나타내고 있다. 또한, 횡축에 있어서 X1 및 X2는 RF레벨신호(SLr) 및 IF레벨신호(SLi)의 특성이 변화할 때의 Za+OB의 값을 나타내고 있다.
동일 도면에서, IF레벨신호(SLi)는 Za+OB의 값이 0에서 X1로 증가할 때까지 소정의 비율로 증대된다. 즉, 점선(L1)은 소정의 기울기(aif)로 연장한다. 그리고, X1에서 X2까지의 사이에는 IF레벨신호(SLi)의 값은 일정하다. 그리고, X2에서 4095의 사이에는 다시 소정의 비율(aif)로 증대된다.
한편, RF레벨신호(SLr)는 Za+OB의 값이 0에서 X1까지에서의 사이는 0의 상태로 일정하고 변화하지 않는다. 즉, 실선(LR)은 기울기 0으로 연장한다. 그리고, X1부터 X2까지에서의 사이는 RF레벨신호(SLr)는 소정의 비율로 증대하여 X2에서 4095에 도달한다. 그리고, X2에서 4095의 사이는 4095 상태에서 일정하고 변화되지 않는다.
실선(LR)이 대표하는 RF레벨신호(SLr)의 특성은 다음 수학식 1, 수학식 2, 수학식 3, 수학식 4 및 수학식 5로 표현되고, 점선 IF이 대표하는 레벨 신호(SLi)는 다음 수학식 6, 수학식 7, 수학식 8, 수학식 9 및 수학식 10으로 표현된다. 또한, 이하의 수학식에서 y는 도 4에서의 종축, 즉 RF레벨신호(SLr) 및 IF레벨신호(SLi)의 값에 상당한다. 그리고, x는 도 4에서의 횡축, 즉 RF/IF 이득제어신호 발생기(25a)에 입력되는 신호 -Za+OB의 값에 상당한다. 또한, 이하에 설명하는 도 4에 관한 설명에서는 간편화를 위해 필요에 따라서 RF/IF 이득제어신호 발생기(25a)에 입력되는 신호(-Za+OB)의 값을 단순히 「값 x」로 표현하고, RF레벨신호(SLr) 및 IF 레벨신호(SLi)의 값을 단순히 「값 y」라고 부르기로 한다. 또한, 하기의 수학식 2 및 수학식 12에서의 「brf」와 수학식 8 및 수학식 18에서의 「bif」는 각각 정수이다.
디지털 방송파(RF)를 낮은 레벨부터 서서히 변화시켰을 때에 RF 레벨신호(SLr) 및 IF레벨신호(SLi)의 변화에 대해서 이하에 설명한다. 디지털 방송파(RF)가 최소 레벨일 때 RF/IF 이득제어신호 발생기(25a)에 입력되는 x의 값은 최대인 4095로 되고, RF레벨신호(SLr) 및 IF레벨신호(SLi)의 레벨은 모두 최대인 4095로 된다. 그 후, 디지털 방송파(RF)의 입력레벨이 서서히 커지면, RF/IF 이득제어신호 발생기(25a)에 입력되는 값(x)이 4095부터 서서히 내려간다.
RF/IF 이득제어신호 발생기(25)에 입력되는 값이 X2＜x≤4095에서는 RF레벨 신호(SLr)는 수학식 3에 따라서 4095로 항상 일정하게 된다. 그리고, IF레벨신호(SLi)는 수학식 8에 따라서 4095로부터 서서히 감소한다.
또한, RF입력신호가 커지고 RF/IF 이득제어신호 발생기(25)에 입력되는 값(x)이 X1＜x≤X2에서는 IF 레벨신호(SLi)는 수학식 7에 따라서 y=aif·X1(여기에서 수학식 9에 따라서 aif=4095/(4095+X1-X2))로 항상 일정하게 된다. 그리고, RF레벨신호(SLr)는 수학식 2에 따라서 4095부터 서서히 감소한다.
또한, RF입력신호(-Za+OB)가 커지고, RF/IF 이득제어신호 발생기(25a)에 입력되는 값이 0＜x≤X1에서는 RF레벨신호(SLf)는 수학식 1에 따라서 0으로 항상 일정하게 되고, IF레벨신호(SLi)는 수학식 6에 따라서 y=aif·x(여기에서 aif=4095/(4095+X1-X2))로부터 서서히 감소한다.
또한, RF레벨신호(SLr) 및 IF레벨신호(SLi)는 각각 PWM(42r) 및 PWM(42i)에서 펄스폭 변조된 후에 저역통과필터(43r) 및 저역통과필터(43i)를 통하여 직류전압으로 변환되어, RF용 자동이득 제어신호(SAGr)와 IF용 자동이득 제어신호(SAGi)로서 RF용 자동이득 제어기(2)와 IF용 자동이득 제어기(5)의 이득을 제어하고 있는 것은 상술한 바와 같다.
도 5에 본 자동이득 제어기(AGC)에 있어서의, 디지털 방송파(RF)의 레벨에 대한 RF용 자동이득 제어기(2)의 이득 변화와 IF용 자동이득 제어기(5)의 이득 변화를 나타낸다. 동일 도면에서 종축(VA)은 최대이득으로부터의 감쇠량(dB)을 나타내고, 횡축(LRF)은 디지털 방송파(RF)의 레벨을 나타낸다. 또한, 실선(LR)은 RF용 자동이득 제어기(2)의 감쇠도를 나타내고, 점선(LI)은 IF용 자동이득 제어기(5)의 감쇠도를 나타내고 있다.
동일 도면으로부터 밝혀진 바와 같이 디지털 방송파(RF)의 레벨(LRF)이 -50dBm일 때의 RF용 자동이득 제어기(2)의 감쇠량(LR)은 29dB이고, 종래의 자동이득제어기(AGC)에서의 25dB(도 18)와 비교하여 4dB 크다. 이것은 본 발명에 따른 자동이득 제어기(AGC)에서는 혼합기(3)에 입력되는 레벨이 종래의 자동이득 제어기(AGC)와 비교하여 4dB 작은 것을 의미하고 있다. 즉, 본 발명에서는 종래의 자동이득제어기(AGC)에서는 혼변조 변형 방해에 의해 혼합기(3)에서 성능 열화하고있던 인접 채널 방해의 성능을 4dB 개선할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 디지털 방송파(RF)의 입력레벨(LRF)이 -10dBm일 때의 RF용 자동이득 제어기(2)의 감쇠량(LR)은 65dB이고, 종래의 자동이득 제어기(AGC)에서의 59dB(도 18)와 비교하여 6dB 크다. 이것은 본 발명에 따른 자동이득 제어기(AGCa)에서는 혼합기(3)에 입력되는 레벨이 종래의 자동이득 제어기(AGC)와 비교하여 6dB 작은 것을 의미하고 있다. 즉, 본 발명에서는 강전계시에 혼합기(3)에서 발생하는 상호 혼변조 변형 방해의 성능이 개선된다.
다음에, 도 6, 도 7, 도 8 및 도 9를 참조하여 상술한 자동이득 제어기(AGCa)의 변형예에 대해서 설명한다. 본 변형예에 따른 자동이득제어기(AGCa')에서는 RF/IF 이득제어신호 발생기(25a)가 RF/IF 이득제어신호 발생기(25a')로 치환되어 있는 점을 제외하고, 자동이득 제어기(AGCa)와 동일하게 구성되어 있으므로, 그 구성에 대한 설명 및 도시는 생략한다. 또한, RF/IF 이득제어신호 발생기(25a')는 RF/IF 이득제어신호 발생기(25a)와 동작이 약간 다르다. 이에 대해서는 이하에 설명한다.
도 6을 참조하여 RF/IF 이득제어신호 발생기(25a')의 동작에 대해서 설명한다. 동일 도면에서는 상술한 도 4에서와 동일하게 RF/IF 이득제어신호 발생기(25a)에 입력되는 신호(-Za+OB)에 대한 RF 레벨신호(SLr)와 IF 레벨신호(SLi)의 관계를 나타낸다. 또한, 종축(y)은 RF 레벨신호(SLr) 및 IF 레벨 신호(SLi)의 레벨을 나타내고, 횡축(y)은 RF/IF 이득제어신호 발생기(25)에 입력되는 적분화 신호(Za+OB)의 값을 나타낸다. 또한, 실선(LR)은 RF레벨 신호(SLr)를나타내고, 점선(LI)은 IF 레벨신호(SLi)를 나타내고 있다.
동일 도면으로부터 밝혀진 바와 같이 RF/IF 이득제어신호 발생기(25a')에서는 RF 레벨신호(SLr)가 변화하는 RF/IF 이득제어신호 발생기(25a')의 입력값(x)을 X3＜x≤X4로 설정한다. 그리고, RF레벨신호(SLr)가 항상 일정하게 되는 RF/IF 이득제어신호 발생기(25a')의 입력 값(x)을 X4＜x≤4095 및 x≤X3으로 설정한다. IF레벨 신호(SLi)가 변화하는 RF/IF 이득제어신호 발생기(25a')의 입력값(x)을 X6＜x≤4095 및 x≤X5로 설정한다. 그리고, RF 레벨신호(SLr)가 일정하게 되는 RF/IF이득제어신호 발생기(25)의 입력값(x)을 X5＜x≤X6으로 설정할 수 있다.
입력에 대한 RF레벨신호(SLr)와 IF레벨신호(SLi)에 관하여 상술한 RF/IF 이득제어신호 발생기(25a')에서는 RF레벨신호(SLr)가 일정한 값(도 6에서는 X4＜x≤4095, x≤X3)일 때에는 IF레벨신호(SLi)의 값이 변화한다. 그리고, IF레벨신호(SLi)가 일정한 값(도 6에서는 X5＜x≤X6)일 때에는 RF 레벨신호(SLr)의 값이 변화한다. X3＜x≤X5와 X6＜x≤X4일 때에는 RF레벨신호(SLr)와 IF레벨신호(SLi)의 양쪽의 값이 변화된다. 즉, RF/IF 이득제어신호 발생기(25a)에서는 RF레벨신호(SLr)와 IF레벨신호(SLi)는 연동하여 제어된다. 이에 대하여, RF/IF 이득제어신호 발생기(25a')에서는 RF레벨신호(SLr)와 IF레벨신호(SLi)는 독립적으로 제어할 수 있다.
또한, RF/IF 이득제어신호 발생기(25a')에서 실선(LR)으로 표시되는 RF레벨신호(SLr)의 특성은 다음의 수학식 11, 수학식 12, 수학식 13, 수학식 14 및 수학식 15로 표현되고, 점선(LI)으로 표시되는 IF레벨신호(SLi)의 특성은 다음 수학식16, 수학식 17, 수학식 18, 수학식 19 및 수학식 20으로 표현된다.
다음에, 도 6을 참조하여 본 변형예에서 디지털 반송파(RF)를 낮은 레벨로부터 서서히 변화시켰을 때의 RF레벨신호(SLr) 및 IF레벨신호(SLi)의 상태를 설명한다. 동일 도면에서도 상술한 도 4에서와 동일하게 종축은 RF레벨신호(SLr) 및 IF레벨신호(SLi)의 레벨을 나타내고, 횡축은 RF/IF이득제어신호 발생기(25a')에 입력되는 적분화 신호(Za+OB)의 값을 나타낸다. 또한, 실선(LR)은 RF레벨신호(SLr)을 나타내고, 점섬(LI)은 IF레벨신호(SLi)를 나타내고 있다. 또한, 횡축에서의 X3, X4, X5 및 X6은 RF레벨신호(SLr) 및 IF레벨신호(SLi)의 특성이 변화될 때의 Za+OB의 값을 나타내고 있다.
디지털 방송파(RF)가 최소 레벨일 때 RF/IF 이득제어신호 발생기(25)에 입력되는 값(x)은 최대인 4095가 되고, RF레벨신호(SLr)와 IF레벨신호(SLi)는 모두 최대인 4095가 된다. 거기서부터 서서히 디지털 방송파(RF)가 커지면, RF/IF 이득제어신호 발생기(25a')에 입력되는 값(x)이 4095부터 서서히 내려가고, RF/IF 이득제어신호 발생기(25a')에 입력되는 값(x)이 X4＜x≤4095에서는 RF레벨신호(SLr)는 수학식 13에 따라서 4095로 항상 일정하게 되고, IF레벨신호(SLi)는 수학식 18에 따라서 4095부터 서서히 감소한다.
또한, 디지털 방송파(RF)가 커지고, RF/IF 이득제어신호 발생기(25)에 입력되는 값(x)이 X6＜x≤X4에서는 RF레벨신호(SLr)는 수학식 12에 따라서 4095부터 서서히 감소하고, IF레벨신호(SLi)는 수학식 18에 따라서 서서히 감소한다.X6＜x≤X4에서는 RF레벨신호(SLr)와 IF레벨신호(SLi)가 모두 변화하고 있다. 또한, 디지털 방송파(RF)가 커지고, RF/IF 이득제어신호 발생기(25)에 입력되는 값(x)이 X5＜x≤X6에서는 RF레벨신호(SLr)는 수학식 12에 따라서 서서히 감소한다. 그리고, IF레벨신호(SLi)가 수학식 17에 따라서 y=aif·X5(여기에서 aif=4095/(4095+X5-X6))로 항상 일정하게 된다.
또한, 디지털 방송파(RF)가 커지고, RF/IF 이득제어신호 발생기(25a')에 입력되는 값(x)이 X3＜x≤X5에서는 RF레벨신호(SLr)는 다음 수학식 12에 따라서 서서히 감소하고, IF레벨신호(SLi)도 수학식 16에 따라서 y=aif·X5(여기에서 aif=4095/(4095+X5-X6))부터 서서히 감소한다. X3＜x≤X5에서는 RF레벨신호(SLr)와 IF레벨신호(SLi)가 모두 변화하고 있다. 또한, 디지털 방송파(RF)가 커지고, RF/IF 이득제어신호 발생기(25a')에 입력되는 값(x)이 0＜x≤X3에서는 RF레벨신호(SLr)가 수학식 11에 따라서 0으로 항상 일정하게 되고, IF레벨신호(SLi)는 수학식 16에 따라서 서서히 감소한다.
도 7을 참조하여 도 6에서 X4=X6으로 설정했을 때의 본 발명의 디지털 방송파(RF)의 입력레벨 대 RF용 자동이득제어기(2)의 감쇠도 특성과 디지털 방송파(RF)의 입력레벨 대 IF용 자동이득 제어기(5)의 감쇠도 특성에 대해서 설명한다.
튜너(30)의 품질 편차에 의해 RF자동이득 제어기(2)의 감쇠량(RF)자동이득 제어기의 이득)이 개개의 튜너(30)에 따라 다른 경우가 있다. 예를 들어 종래의 자동이득 제어장치(AGC)에서는 도 9에 도시한 바와 같이 RF 자동이득 제어기(2)의 최대 이득 감쇠량이 51dB로 되는 경우나, 도 19에 도시한 바와 같이 RF 자동이득제어기(2)의 최대 감쇠량이 65dB로 되는 경우 등이 있다. 본 발명의 실시형태에 따른 자동이득제어기(AGCa)에서도 도 9에 도시한 바와 같이 RF 자동이득 제어기(2)의 최대 이득 감쇠량이 51dB인 경우나, 도 5에 도시한 바와 같이 RF 자동이득제어기(2)의 최대 감쇠량이 65dB로 되는 경우가 생각된다.
상술한 자동이득 제어기(AGCa)에서 튜너(30)의 RF 자동이득 제어기(2)의 감쇠량에 편차가 있는 경우, 도 8에 도시한 바와 같이 RF 자동이득 제어기(2)의 감쇠량이 최소인 것에 맞추어, RF/IF 이득제어신호 발생기(25a)의 제어를 실시할 필요가 있다. 즉, 자동이득 제어기(2)에서 감쇠할 수 있는 능력이 도 5에 도시한 바와 같이 65dB였다고 해도, 도 9에 도시한 바와 같이 튜너(30)의 RF 자동이득 제어기(2)의 감쇠량이 최소값인 51dB에 맞추어 도 4에서의 X1 및 X2의 값을 결정할 필요가 있다.
만약 튜너(30)의 RF 자동이득 제어기(2)의 감쇠량의 편차를 무시하고, 도 5에 도시한 바와 같이 RF 자동이득 제어기(2)의 감쇠량이 65dB인 경우를 생각하고, 도 4에 도시한 X1 및 X2의 값을 결정한 경우에는, 도 4에 도시한 바와 같이 RF/IF 이득제어신호 발생기(25a')의 입력이 RF레벨신호(SLr)가 변화하고 있는 X1＜x≤X1'에서는 품질 편차가 있는 튜너(30)의 RF 자동이득 제어기(2)의 실제 감쇠량이 51dB를 초과하지만, RF 자동이득 제어기(2)의 감쇠량이 51dB에서 최대가 되어 버리는 경우가 있다.
즉, 도 4의 X1＜x≤X1'에서 RF 자동이득 제어기(2)와 IF 자동이득 제어기(5)의 감쇠량이 변화되지 않게 되는 문제가 발생한다. 또한, 튜너(30)의 RF 자동이득제어기(2)의 감쇠량 편차를 무시하고, 도 5에 도시한 바와 같이 RF 자동이득 제어기(2)의 감쇠량이 65dB인 경우를 생각하고, 도 4에 도시한 X1 및 X2의 값을 결정한 경우에는 RF 자동이득 제어기(2)의 감쇠량이 65dB 이상의 튜너(30)를 선별할 필요가 있고, 튜너(30)의 비용상승에도 연결된다.
도 6에 도시한 본 변형예에서와 같이 RF/IF 이득제어신호 발생기(25a)에서 RF레벨신호(SLr)와 IF레벨신호(SLi)를 독립하여 제어한 경우, 상술한 제 1 실시형태에서 발생하는 문제를 해결할 수 있다. 구체적으로 설명하면 도 7에 도시한 바와 같이 디지털 방송파(RF)의 입력레벨이 -25dBm∼-10dBm 사이에서도 RF 자동이득 제어기(2)와 IF 자동이득 제어기(5)의 양쪽을 동작시킴으로써 디지털 방송파(RF)의 입력레벨이 -50dBm에 대한 RF용 자동이득 제어기(2)의 감쇠량은 29dB이 된다. 이것은, 도 14에 도시한 종래의 자동이득 제어장치(AGC)에 있어서 디지털 방송파(RF)의 입력레벨이 -50dBm에 대한 RF용 자동이득 제어기(2)의 감쇠량은 25dB인 것과 비교하여 본 발명의 쪽이 RF용 자동이득 제어기(2)의 감쇠량이 4dB 크다. 즉, 본 발명에서는 혼합기(3)에 입력되는 신호의 레벨이 종래와 비교하여 4dB 작아지고, 혼변조 변형 방해에 의해 혼합기(3)에서 성능 열화하고 있던 인접 채널 방해의 성능이 4dB 개선된다.
또한, 도 18에 도시한 종래예에서는 디지털 방송파(RF)의 입력레벨이 -10dBm에 대한 RF용 자동이득 제어기(2)의 감쇠량은 59dB이다. 한편, 도 7에 도시한 본 발명에서는 디지털 방송파(RF)의 입력레벨이 -10dBm에 대한 RF용 자동이득 제어기(2)의 감쇠량은 62dB이다. 즉, 본 발명의 쪽이 혼합기(3)에 입력되는 레벨이 3dB 작아지고, 혼합기(3)에서 성능 열화하고 있던 상호 변형변조 방해의 성능이 3dB 개선된다.
(제 2 실시형태)
다음에, 도 10 및 도 11을 참조하여 구체적으로 설명하기 전에, 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 자동이득 제어기의 기본적인 개념에 대해서 설명한다. 도 4에 도시한, 제 1 실시형태에 따른 자동이득 제어기(AGCa)의 특성은 본래 상술한 수학식 1, 수학식 2, 수학식 3, 수학식 4, 수학식 5, 수학식 6, 수학식 7, 수학식 8, 수학식 9 및 수학식 10에서의 매개변수(X1와 X2)의 값을 알 수 있으면 특정할 수 있다. 그러나, 매개변수(X1 및 X2)의 값을 알 수 있어도 수학식 2, 수학식 4,수학식 5, 수학식 6, 수학식 7, 수학식 8, 수학식 9 및 수학식 10에 도시한 기울기(afr 및 aif)나 y축과의 교점(brf 및 bif)의 좌표를 구하기 위해서는 제산기가 필요로 하는 것은 수학식 4, 수학식 5, 수학식 9 및 수학식 10으로부터 자명하다.
한편, 매개변수(X1, X2, arf 및 aif)의 값을 알 수 있으면, 제산기를 사용하지 않고 도 4에 도시한 특성을 구할 수 있다. 따라서, 매개변수(X1, X2, arf 및 aif)를 제공 설정하는 마이크로 컴퓨터 등의 매개변수 설정수단을 설치함으로써 제산기를 필요로 하지 않고 소망의 이득특성을 실현하는 것이다.
본 실시형태에 따른 자동이득 제어기(AGCb)는 자동이득 제어신호 발생기(SGa)가 자동이득 제어신호 발생기(SGb)로 치환되어 있고, 또한 마이크로 컴퓨터(37)가 새롭게 설치되어 있는 점을 제외하고, 도 1에 도시한 자동이득제어기(AGCa)와 동일하게 구성되어 있다. 또한, 자동이득 제어신호 발생기(SGb)는 RF/IF 이득제어신호 발생기(25a)가 RF/IF 이득제어신호 발생기(25b)로 치환되어 있는 점을 제외하고, 자동이득 제어신호 발생기(SGa)와 동일하게 구성되어 있다. 또한, 마이크로 컴퓨터(37)는 도 4를 참조하여 설명한 매개변수(X1, X2, arf 및 aif)를 자동이득 제어신호 발생기(SGb)에 공급 설정하는 수단으로서 설치되어 있다. 따라서, 특별히 필요가 없는 한, 자동이득 제어기(AGCa)와 공통의 부분에 대한 설명은 생략하고, 또 본 실시형태에 고유한 RF/IF 이득제어신호 발생기(25b)에 대해서만 설명한다.
도 11을 참조하여 RF/IF 이득제어신호 발생기(25b)에 대해서 설명한다.
RF/IF 이득제어신호 발생기(25b)는 크게 나누어 레벨변환기(LC)로부터의 입력에 기초하여 RF레벨신호(SLr)를 생성하는 RF레벨신호 생성기(Ur)와 IF레벨신호(SLi)를 생성하는 IF레벨신호 생성기(Ui)를 갖는다.
RF레벨신호 생성기(Ur)는 감산기(47), 비교기(48), 0값 부여기(49), 전환기(50), 승산기(51) 및 클립(clip)회로(52)를 포함한다. 감산기(47)는 레벨 변환기(LC)의 가산기(38) 및 마이크로 컴퓨터(37)에 접속되어 있다. 그리고, 감산기(47)는 레벨 변환기(LC)로부터 입력되는 -Za+OB에서 마이크로 컴퓨터(37)로부터 입력되는 X1을 감산하여 -Za+OB-X1을 생성한다.
RF/IF 이득제어신호 발생기(25b)로 입력된 -Za+OB의 값(x)은 감산기(47)에 의해 X1만큼 감산되어 -Za+OB-X1가 생성된다. 비교기(48)는 감산기(47)로부터 출력되는 -Za+OB-X1의 값(레벨)이 0 이하인지를 판정하여 제 1 레벨판정신호(Ssw1)를 생성한다. 전환기(50)는 0값 부여기(49)의 출력포트, 감산기(47)의 출력포트 및비교기(48)의 출력포트에 접속되어 있다. 그리고, 비교기(48)로부터 출력되는 제 1 레벨판정신호(Ssw1)에 기초하여 전환기(50)는 감산기(47) 또는 0값 부여기(49) 중 어느 한쪽의 출력포트를 선택하여 승산기(51)의 입력포트에 접속한다.
결과, 감산기(47)로부터 공급되는 -Za+OB-X1 또는 0값 부여기(49)로부터 출력되는 0값 중 어느 것이 승산기(51)에 입력된다. 보다 상세하게 말하면, 감산기(47)의 출력이 0이하이면 전환기(50)로부터 0의 값이 출력되고, 감산기(47)의 출력이 0보다 크면 전환기(50)로부터 감산기(47)의 출력값이 출력된다. 전환기(50)의 출력값은 승산기(51)에서 arf와 곱해지고, 승산기(51)의 출력이 4095 보다 큰 값으로 된 경우에는 그 값을 클립하고, 4095의 값을 RF레벨신호(SLrb)로서 출력한다.
수학식 1에 관해서, x≤X1일 때 전환기(50)로부터는 0의 값이 출력되고, 승산기(51) 및 클립회로(52)를 경유한 RF레벨신호(SLrb)의 값은 0이 된다. 그리고, RF레벨신호(SLrb)는 수학식 1, 수학식 2, 수학식 3, 수학식 4 및 수학식 5에 관하여 X1＜x≤X2일 때, 전환기(50)로부터는 감산기(47)의 출력값(x-X1)이 출력되고, 승산기로부터는 arf·(x-X1)이 출력된다. 클립회로(52)로부터는 arf·(x-X1), 즉 수학식 1, 수학식 2, 수학식 3, 수학식 4 및 수학식 5의 arf·x+brf=arf·(x-X1)이 출력된다. 그리고, 수학식 1, 수학식 2, 수학식 3, 수학식 4 및 수학식 5에 관하여 X2≤x일 때, 전환기(50)로부터는 감산기(47)의 출력값이 출력되고, 승산기로부터는 arf·(x-X1)이 출력되고, 클립회로(52)로부터는 arf·(x-X1)의 클립된 값, 즉 4095가 출력된다.
IF레벨신호 생성기(Ui)는 감산기(53), 비교기(54)(도 11에서, 「≥X2」라고 표시), 비교기(55)(도 11에서 「≤X1」라고 표시), 반전기(56), 승산기(57), 승산기(58), 가산기(59), 전환기(60), 전환기(61), AND회로(62) 및 전환기(63)를 포함한다.
RF/IF이득제어신호 발생기(25b)의 입력값(x)은 감산기(53)에 의해 X2로 감산되어, -Za+OB-X2가 생성된다. 비교기(54)는 가산기(38)로부터 출력되는 -Za+OB의 값(레벨)이 X2보다 큰지를 판정하여, 제 2 레벨 판정신호(Ssw2)를 생성한다. 전환기(63)는 가산기(38)의 출력포트, 감산기(53)의 출력포트 및 비교기(54)의 출력포트에 접속되어 있다. 그리고, 비교기(54)로부터 출력되는 제 2 레벨판정신호(Ssw2)에 기초하여 전환기(63)는 가산기(38) 또는 감산기(53) 중 어느 한쪽의 출력포트를 선택하여 승산기(57)의 입력포트에 접속한다.
즉, RF/IF 이득제어신호 발생기(25b)로 입력되는 신호의 값(x(-Za+OB))≥X2일 때는, 전환기(63)는 감산기(53)로부터의 출력값(x-X2(-Za+OB-X2))을 출력한다. 그리고, x(-Za+OB)가 x≤X2일때는, 전환기(63)는 RF/IF 이득제어신호 발생기(25)로의 입력값(x(-Za+OB))을 승산기(57)로 출력한다. 승산기(57)는 전환기(63)로부터의 출력값(x(「-Za+OB」 또는 「-Za+OB-X2」))과, 마이크로 컴퓨터(37)로부터 출력되는 aif를 곱하여, (-Za+OB)·aif 또는 (-Za+OB-X2)·aif를 생성한다.
승산기(58)는 모두 마이크로 컴퓨터(37)로부터 출력되는 X1과 aif를 승산하여 aif·X1을 생성한다. 가산기(59)는 승산기(57)로부터 출력되는(-Za+OB)·aif 또는 (-Za+OB-X2)·aif와, 승산기(58)로부터 출력되는 aif·X1을 가산하여 (-Za+OB+X1)·aif 또는 (-Za+OB-X2+X1)·aif를 생성한다.
전환기(60)는 승산기(57)의 출력포트, 가산기(59)의 출력포트 및 비교기(54)의 출력포트에 접속되어 있고, 또한 전환기(61)의 입력포트에 접속되어 있다. 그리고, 비교기(54)로부터 출력되는 제 2 레벨판정신호(Ssw2)에 기초하여 가산기(59)로부터 출력되는(-Za+OB+X1)·aif 또는 (-Za+OB-X2+X1)·aif와, 승산기(57)로부터 츨력되는 (-Za+OB)·aif 또는 (-Za+OB-X2)·aif 중 하나를 전환기(61)의 입력포트에 출력한다.
즉, RF/IF 이득제어신호 발생기(25b)의 입력값 x(-Za+OB)≥X2일 때에는, 전환기(60)는 (-Za+OB-X2+X1)·aif를 출력한다. 그리고, 입력값 x(-Za+OB)≤X2일 때에는 보다 작을 때에는, 전환기(60)는 (-Za+OB)·aif를 출력한다.
또한, 비교기(5)는 가산기(38)로부터 입력되는 x(-Za+OB)가 X1 보다 큰지를 판정하여, 제 4 레벨신호(Ssw4)를 AND회로(62)에 출력한다. 반전기(56)는 비교기(54)로부터 입력되는 제 2 레벨판정신호(Ssw2)를 반전하여, 제 3 레벨판정신호(Ssw3)로서 AND회로(62)에 출력한다.
가산기(38)로부터 출력되는 x(-Za+OB)가 x＞X1일 때에는 제 4 레벨판별신호 Ssw4=1, x(-Za+OB)가 x≤X1일 때는 Ssw4=0이 된다. 그리고, 가산기(38)로부터 출력되는 x(-Za+OB)가 x≤X2일 때에는 제 2 레벨판정신호 Ssw2=0이 되고, Ssw3=1이 된다. 그리고, x＞X2일 때에는 Ssw2=1이 되므로 Ssw3=0이 된다. 즉, 가산기(38)로부터 입력되는 x가, X1＜x≤2일 때 AND회로의 출력(제 5 레벨판별신호) Ssw5가 1이 된다. 그리고, X2＜x 또는 x≤X1 일때 AND회로의 출력(제 15레벨차별신호)Ssw5는 0이 된다.
전환기(61)는 승산기(58)의 출력포트, 전환기(60)의 출력포트 및 AND회로(62)의 출력포트에 접속되어 있다. 그리고, AND회로(62)로부터 출력되는 제 5 레벨판정신호(Ssw5)에 기초하여 승산기(58)로부터 출력되는 aif·X1, 전환기(60)로부터 출력되는 (-Za+OB)·aif 또는 (-Za+OB-X2+X1)·aif 중 하나를 IF레벨신호(SLib)로서 PWM(42i)에 출력한다.
즉, RF/IF 이득제어신호 발생기(25b)로의 입력값(x(-Za+OB))이 X1＜x≤X2일 때, 전환기(61)는 승산기(58)로부터 출력되는 aif·X1를 IF 레벨신호(SLib)로서 출력한다. 그리고, 입력값(x(-Za+OB))이 x≤X1 또는 X2＜x일 때에는, 전환기(61)는 전환기(60)로부터 출력되는(-Za+OB)·aif 또는 (-Za+OB-X2+X1)·aif를 IF레벨신호(SLib)로서 출력한다.
즉, 수학식 5, 수학식 6, 수학식 7, 수학식 8 및 수학식 9에서 RF/IF 이득제어신호 발생기(25b)의 입력값(x(-Za+OB))이 x≤X1일 때에는 RF/IF 이득제어신호 발생기(25b)의 입력값(x(-Za+OB))을 전환기(63)로부터 출력한다. 그리고, 승산기(57)에서 aif·(-Za+OB)를 출력하고, 전환기(60), 전환기(61)를 통하여, IF레벨신호(SLib)의 값은 aif·x가 된다. 수학식 1, 수학식 2, 수학식 3, 수학식 4 및 수학식 5에서 RF/IF 이득제어신호 발생기(25b)의 입력값(x)이 X1＜x≤X2일 때에는 승산기(58)로부터의 출력값(aif·X1)이 전환기(61)를 통하여 IF레벨신호(SLib)로서 출력된다.
수학식 1, 수학식 2, 수학식 3, 수학식 4 및 수학식 5에서 RF/IF 이득제어신호 발생기(25b)의 입력값 x(-Za+OB)＞X2일 때에는 감산기(53)의 출력값(-Za+OB-X2)을 전환기(63)로부터 출력한다. 그리고, 승산기(57)에서 aif·(-Za+OB-X2)를 출력하고, 가산기(59)로부터 aif·(-Za+OB-X2+X1)를 출력하고, 전환기(60) 및 전환기(61)를 통하여 IF레벨신호(SLib)의 값은 aif·(-Za+OB-X2+X1)로 된다.
따라서, X1 및 X2의 값을 결정하여, 그것을 원래 수학식 4 및 수학식 9에 기초하여 arf 및 aif를 구하고, 마이크로 컴퓨터(37)로부터 IC버스를 통하여 매개변수(X1, X2, arf, aif)를 자동이득 제어신호 발생기(SGb) 내의 RF/IF 이득제어신호 발생기(25b)에 공급하도록 구성한다. 결과, RF/IF 이득신호발생기(25b)의 회로를 구성하기 위해 필요했었던 제산기를 제거할 수 있고, 회로규모를 축소할 수 있다.
다음에, 도 12 및 도 13을 참조하여 상술한 제 2 실시형태에 따른 자동이득제어기(AGCb)의 변형예에 대해서 설명한다. 자동이득제어기(AGCb)에서는 제산기를 사용하지 않고 도 6에 도시한 특성을 실현하는 특성을 실현하는 방법을 제안하고 있다. 본 변형예에서도 동일하게 제산기를 사용하지 않고 도 6에 도시하는 특성을 실현하는 방법을 제안하는 것이다. 즉, 상술한 수학식 11, 수학식 12, 수학식 13, 수학식 14 및 수학식 15에서의 매개변수 X3와 X4의 값을 알 수 있으면, 도 6에 도시한 자동이득제어기(AGCa)의 특성을 구할 수 있다. 또한, 수학식 16, 수학식 17, 수학식 18, 수학식 19 및 수학식 20에서의 매개변수(X5와 X6)의 값을 알 수 있으면, 도 6에 도시한 특성을 구할 수 있다.
그러나, 매개변수(X3, X4, X5 및 X6)의 값을 알 수 있어도 수학식 12, 수학식 14, 수학식 15, 수학식 16, 수학식 17, 수학식 18, 수학식 19 및 수학식 20에서의 기울기(arf, aif)나 y축과의 교점(brf 및 bif)의 좌표를 구하기 위해서는 제산기가 필요하다는 것은 수학식 14, 수학식 15, 수학식 19 및 수학식 20으로부터 자명하다. 그러나, 매개변수(X3 및 arf)의 값을 알 수 있으면, 도 6에 도시한 RF/IF 이득제어신호 발생기 입력 대 RF레벨신호특성을 구할 수 있고, 매개변수(X5, X6 및 aif)의 값을 알 수 있으면 RF/IF 이득제어신호 발생기 입력 대 IF레벨신호의 특성을 구할 수도 있다. 따라서, 매개변수(X3, X5, X6, arf 및 aif)를 제공 설정하는 마이크로 컴퓨터 등의 매개변수 설정수단을 설치함으로써 제산기를 필요로 하지 않고 소망의 이득특성을 실현하는 것이다.
도 13에 이와 같이 구성된 RF/IF 이득제어신호 발생기(25b')의 각 부에서의 처리를 도시하고, 또한 그 동작에 대해서 간단하게 설명한다. 본 변형예에서의 자동이득 제어기(AGCb')는 매개변수(X3, X5 및 X6)를 마이크로 컴퓨터에서 설정하는 것을 제외하면, 구성 및 동작 모두 자동이득제어기(AGCb)와 동일하다. 단, RF/IF 이득제어신호 발생기(25b')의 감산기(47)는 X1 대신 X3이 입력되고, 감산기(53)는 X2 대신 X6이 입력되고, 승산기(48)는 X1 대신 X5가 입력된다. 그 결과, 비교기(54)가 비교기(54c)로 치환되고, 비교기(55)가 비교기(55c)로 치환되어 있다.
또한, 가산기(38)로부터 입력되는 x(-Za+OB)가 x＞X5일 때에는 제 4 레벨판별신호 Ssw4=1이 되고, x(-Za+OB)가 x≤X5일 때에는 제 4 레벨판별신호 Ssw4=0이 된다. 그리고, 가산기(38)로부터 입력되는 x(-Za+OB)가 x≤X6일 때에는 Ssw2=0이 되고, Ssw3=1이 된다. 한편, x＞X6일 때는 Ssw2는 1이 되고, Ssw3은 0이 된다.가산기(38)로부터 입력되는 x가 X5＜x≤X6일 때 AND회로로부터 출력되는 제 5레벨판별신호(Ssw5)는 1이 된다. 그리고, X6＜x 또는 x≤X5일 때 AND회로로부터 출력되는 제 5 레벨판별신호(Ssw5)는 0이 된다.
RF/IF 이득제어신호 발생기(25b')에서는 RF/IF 이득제어신호 발생기(25b)의 경우와 동일하게 승산기(35), 감산기(53) 및 승산기(58)에서는 마이크로 컴퓨터(37)로부터 입력되는 X3, X5 및 X6에 기초하여 수학식 14 및 수학식 19를 사용하여 arf 및 aif를 계산한다. 그리고, 마이크로 컴퓨터(37)로부터 IC버스를 통하여 매개변수(X3, X5, X6, arf 및 aif)를 RF/IF 이득제어신호 발생기(25b')에 전달함으로써 RF/IF 이득신호발생기(25b)의 경우에, 필요했던 제산기를 삭제할 수 있고 회로규모를 축소할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 RF용 자동이득제어기의 이득이 감쇄하는 경우에, IF용 자동이득제어기의 이득을 일정하게 하고, IF용 자동이득제어기의 이득이 감쇠되는 경우에 RF용 자동이득제어기의 이득을 일정하게 함으로써 튜너의 편차를 고려한 경우를 포함하여 인접채널 방해의 성능이나 상호변조변형 방해의 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, RF용 자동이득제어기와 IF용 자동이득제어기의 동작방법을 결정하는 RF/IF 이득제어신호 발생기에 필요한 매개변수를 마이크로 컴퓨터로부터 설정함으로써 회로규모를 축소할 수도 있다.
이상, 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 상술한 설명은 모든 점에서 본 발명의 예시에 지나지 않고, 그 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 여러가지 개량이나 변형을 실시할 수 있는 것은 말할 것도 없다.
본 발명의 자동이득 제어기는 인접 채널 방해 및 상호 변조 변형 방해의 성능을 손상시키지 않고 보다 큰 다이나믹 레인지를 갖는다.

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 무선 주파수 대역신호의 이득을 제어하는 RF용 자동이득제어수단,
    상기 무선 주파수 대역의 신호를 중간 주파수 대역의 신호로 주파수 변환하는 주파수 변환수단,
    상기 중간 주파수 대역신호의 이득을 제어하는 IF용 자동이득제어수단,
    상기 이득이 제어된 중간 주파수 대역신호의 신호레벨을 검출하여 레벨신호를 생성하는 레벨검출수단 및
    상기 레벨신호에 기초하여 상기 RF용 자동이득 제어수단을 제어하기 위한 RF용 자동이득 제어신호와, 상기 IF용 자동이득 제어수단을 제어하기 위한 IF용 자동이득 제어신호를 생성하는 자동이득 제어신호 발생수단을 구비하고, 상기 RF용 자동이득 제어수단과 상기 IF용 자동이득 제어수단을 개별적으로 제어하며,
    상기 자동이득 제어신호 발생수단은, 상기 레벨신호가 제 1 소정 레벨보다 작은 레벨을 나타낼 때에는 상기 RF용 자동이득 제어수단의 이득을 최대값으로 고정함과 동시에 상기 IF용 자동이득 제어수단의 이득을 변화시키고,
    상기 레벨신호가 상기 제 1 소정 레벨 이상이고 제 2 소정레벨 미만의 레벨을 나타낼 때에는 상기 IF용 자동이득 제어기의 이득을 제 1 소정값으로 고정함과 동시에 상기 RF용 자동이득제어수단의 이득을 변화시키고,
    상기 레벨신호가 상기 제 2 소정 레벨 이상의 레벨을 나타낼 때에는 상기 RF용 자동이득 제어수단의 이득을 제 2 소정값으로 고정함과 동시에 상기 IF용 자동이득 제어수단의 이득을 변화시키는 것을 특징으로 하는 자동이득 제어장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 자동이득 제어신호 발생수단은 상기 레벨신호가 제 3 소정 레벨 미만의 레벨을 나타낼 때에는 상기 RF용 자동이득 제어수단의 이득을 최대값으로 고정하고,
    상기 레벨신호가 상기 제 3 소정 레벨 이상이고 제 4 소정 레벨 미만의 레벨을 나타낼 때에는 상기 RF용 자동이득 제어수단의 이득을 변화시키고,
    상기 레벨신호가 상기 제 4 소정 레벨 이상의 레벨을 나타날 때에는 상기 RF용 자동이득 제어수단의 이득을 제 3 소정값으로 고정하고,
    상기 레벨신호가 제 5 소정 레벨 미만의 레벨을 나타낼 때에는 상기 IF용 자동이득 제어수단의 이득을 변화시키고,
    상기 레벨신호가 상기 제 5 소정 레벨 이상이고 제 6 소정 레벨 이하의 레벨을 나타낼 때에는 상기 IF용 자동이득 제어수단의 이득을 제 4 소정값으로 고정하고,
    상기 레벨신호가 상기 제 6 소정 레벨 이상의 레벨을 나타낼 때에는 상기 IF용 자동이득 제어수단의 이득을 변화시키는 것을 특징으로 하는 자동이득제어장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 RF용 자동이득 제어수단과 상기 IF용 자동이득 제어수단의 이득을 변화시키는 부분과 고정하는 부분의 전환 포인트의 매개변수, 상기 RF용 자동이득 제어수단의 이득이 변화되는 부분의 RF입력신호레벨 대 RF용 자동이득 제어신호 레벨의 기울기 매개변수 및 상기 IF용 자동이득 제어수단의 이득이 변화되는 부분의 RF입력신호레벨 대 IF용 자동이득 제어신호 레벨의 기울기 매개변수를 설정하는 마이크로 컴퓨터를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 자동이득 제어장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 무선 주파수 대역신호에 대응하여 상기 RF용 자동이득 제어수단의 이득을 변화시키는 부분과 고정하는 부분의 전환 포인트의 매개변수, 상기 무선 주파수 대역신호에 대응하여 상기 IF용 자동이득 제어수단의 이득을 변화시키는 부분과 고정하는 부분의 전환 포인트의 매개변수, 상기 RF용 자동이득 제어수단의 이득이 변화되는 부분의 RF입력신호레벨 대 RF용 자동이득 제어신호레벨의 기울기 매개변수 및 상기 IF용 자동이득 제어수단의 이득이 변화되는 부분의 RF입력신호레벨 대 IF용 자동이득 제어신호레벨의 기울기 매개변수를 설정하는 마이크로 컴퓨터를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 자동이득 제어장치.
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