KR100442857B1

KR100442857B1 - 구형파 직류변환회로

Info

Publication number: KR100442857B1
Application number: KR1019970060810A
Authority: KR
Inventors: 김기열; 서상남; 김영창; 김영부
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-11-18
Filing date: 1997-11-18
Publication date: 2004-09-18
Also published as: KR19990040436A

Abstract

입력 단자로부터 측정하고자 하는 구형파를 입력하고, 제어 비트 단자에 입력되는 제어 신호에 따라 해당되는 신호들을 제 1 내지 출력 단자들로 출력하는 릴레이 회로, 상기 릴레이 회로의 상기 제어 비트 단자에 입력되는 상기 제어 신호를 구동하여 출력하는 제어 신호 발생기, 및 상기 릴레이 회로의 제 1 출력 단자로부터 출력되는 신호를 넌인버팅 입력 단자로 입력하고 상기 릴레이 회로의 제 2 출력 단자로부터 출력되는 신호를 인버팅 입력 단자로 입력하여 이들의 값들을 비교하여 이에 따라 해당되는 직류 레벨의 신호를 출력하는 버퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 구형파 직류 변환 회로가 개시되어 있다. 본 발명에 의하면, 기존의 구형파 레벨 측정을 위한 여러 옵션이나 트리거 방식을 사용하지 않고 직류 측정 장치만을 가지고 충분히 짧은 시간 안에 구형파를 측정할 수 있으므로, 측정 시간이 단축되고, 측정 오류의 발생을 배제할 수 있으며 또한 장비의 호환성에 따른 문제가 제거되는 효과를 가진다.

Description

구형파 직류 변환 회로

본 발명은 구형파를 측정하기 위한 구형파 직류 변환 회로에 관한 것으로서, 특히 측정 시간이 적게 소요되고 측정 오류의 발생이 감소되며 장비의 호환성이 있도록 구성되어 있는 구형파 직류 변환 회로에 관한 것이다.

일반적으로 구형파 레벨을 측정하고자 하려면 시간 측정 장치(Time Measurement System)를 사용하거나, 또는 특정 응용 회로를 사용하여 측정한다. 그렇지만 위의 두 가지 경우의 방법은 트리거(Trigger) 레벨(Level) 가변 방식으로 측정 시간이 많이 소요되는 단점 및 측정 오류를 발생할 수 있다. 측정 시간을 단축시키기 위하여, 예상되는 출력 파형을 알고 있는 상태에서 GO/NOGO 방식을 적용하여 측정하는 방법이 있다. 이러한 방법은 측정 시간이 단축되는 장점이 있지만 정확한 측정이 불가능한 단점이 있다. 이외에, 다른 측정 방법으로는 디지타이저(Digitiger) 옵션(Option)을 사용하는 직접(Direct) 측정 방법이 있으나 이는 사용되는 장비가 고가성 장비에 한정되어 있기 때문에 장비의 호환성이 없다.

따라서 본 발명의 목적은 구형파 레벨을 측정하기 위한 구형파 직류 변환 회로에 있어서 측정 시간이 적게 소요되고 측정 오류의 발생이 감소되고 장비의 호환성이 있도록 구성되어 있는 구형파 직류 변환 회로를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 구형파 직류 변환 회로의 블록도이다.

도 2는 도 1에 있어서 제어 신호 발생기의 구체적인 일 실시예에 따른 회로의 회로도이다.

* 도면의 부호에 대한 자세한 설명

R1 내지 R7: 저항 소자들, C1 내지 C4: 커패시턴스 소자들,

VCC: 전원 단자, GND: 접지 단자,

In: 입력 구형파 신호, OUT: 출력 신호.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 구형파 직류 변환 회로는 이어서 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 자세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 구형파 직류 변환 회로의 블록도를 나타내고 있다.

도 1을 참조하면 본 발명의 실시예에 의한 구형파 직류 변환 회로는 릴레이(Relay) 회로(100), 제어 신호 발생기(120), 및 버퍼 회로(140)를 구비한다.

릴레이 회로(100)는 입력 단자로부터 측정하고자 하는 구형파(IN)를 입력하고, 제어 비트 단자(CBIT)에 입력되는 제어 신호(CON)에 따라 해당되는 신호들을 출력 단자들(OUT1,OUT2)로 출력한다.

제어 신호 발생기(120)는 릴레이 회로(100)의 제어 비트 단자(CBIT)에 입력되는 제어 신호(CON)를 구동하여 출력한다.

버퍼(140)는 릴레이 회로(100)의 출력 단자(OUT1)로부터 출력되는 신호를 넌인버팅 입력 단자로 입력하고 릴레이 회로(100)의 출력 단자(OUT2)로부터 출력되는 신호를 인버팅 입력 단자로 입력하여 이들을 값들을 비교하여 이에 따라 해당되는 직류 레벨의 신호(OUT)를 출력한다.

버퍼(140)는 저항 소자들(R1 내지 R5), 커패시턴스 소자들(C1 내지 C3), 및 차동 증폭기(150)를 구비한다.

저항 소자(R1)는 릴레이 회로(100)의 출력 단자(OUT1)와 차동 증폭기(150)의 넌인버팅 입력 단자 사이에 접속되어 있다.

저항 소자(R2)는 차동 증폭기(150)의 넌인버팅 입력 단자와 접지 단자(GND) 사이에 접속되어 있다.

커패시턴스 소자(C1)는 릴레이 회로(100)의 출력 단자(OUT1)와 접지 단자(GND) 사이에 접속되어 있다.

저항 소자(R3)는 릴레이 회로(100)의 출력 단자(OUT2)와 차동 증폭기(150)의 인버팅 입력 단자 사이에 접속되어 있다.

커패시턴스 소자(C2)는 릴레이 회로(100)의 출력 단자(OUT1)와 접지 단자(GND) 사이에 접속되어 있다.

차동 증폭기(150)는 넌인버팅 입력 단자와 인버팅 입력 단자로 입력되는 신호들을 입력하여 이들을 비교하여 이에 따라 해당되는 신호를 출력 단자로 출력한다.

저항 소자(R4)는 차동 증폭기(150)의 인버팅 입력 단자와 차동 증폭기의 출력 단자 사이에 접속되어 있어 차동 증폭기(150)의 출력을 조정(Regulate)하기 위한 피드백(Feedback) 루프(loop)를 구성하고 있다.

저항 소자(R5)와 커패시턴스 소자(C3)는 차동 증폭기(150)로부터 출력되는 신호의 스위칭 잡음(Switching Noise)을 제거하기 위한 필터(Filter) 회로를 구성하고 있다.

저항 소자(R5)는 차동 증폭기(150)의 출력 단자와 버퍼(140)의 출력 단자 사이에 접속되어 있다.

커패시턴스 소자(C3)는 버퍼(140)의 출력 단자와 접지 단자(GND) 사이에 접속되어 있다.

도 2는 도 1에 있어서 제어 신호 발생기(120)의 구체적인 일 실시예에 따른 회로의 회로도를 나타내고 있다.

도 2를 참조하면, 도 1에 있어서 제어 신호 발생기(120)의 구체적인 일 실시예에 따른 회로는 저항 소자들(R6,R7), 커패시턴스 소자(C4), 및 트랜지스터(Q1)를 구비한다.

커패시턴스 소자(C4)는 릴레이 회로(100)의 입력 단자에 한 단자가 접속되어 측정하고자 하는 구형파(In)를 입력한다.

저항 소자(R6)는 커패시턴스 소자(C3)의 다른 단자에 한 단자가 접속되어 있다.

저항 소자(R7)는 전원 단자(VCC)에 한 단자가 접속되어 있다. 여기서 전원 단자(VCC)의 전압 레벨은 12V를 가진다.

트랜지스터(Q1)는 저항 소자(R7)의 다른 단자와 접지 단자(GND) 사이에 접속되어 있으며 저항 소자(R6)의 다른 단자에 의해서 게이팅 되어 있는 N 형의 바이폴라 트랜지스터이다.

도 1과 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 구형파 직류 변환 회로의 동작에 대하여 설명을 하면 아래와 같다.

릴레이 회로(100)의 입력 단자에 구형파 신호를 통과시키고, 제어 비트 단자(CBIT)에 제어 신호 발생기(120)를 통하여 측정하고자 하는 구형파 신호와 180^o위상 차이가 생기고 레벨은 0V에서 12V의 구형파가 되는 신호(CON)를 입력시킨다. 여기서 측정하고자 하는 구형파의 레벨은 제어 신호 발생기(120)를 구성하고 있는 트랜지스터(Q1)를 구동할 수 있도록 문턱 전압에 해당되는 레벨의 값, 예컨대 0.7V 이상이 되는 경우에만 고려한다. 릴레이 회로(100)가 측정하고자 하는 구형파의 로우('L') 레벨이나 하이('H') 레벨일 경우에 동작하게 된다. 그러므로 구형파가 릴레이 회로(100)를 거쳐 통과된 다음 단의 신호는 릴레이 회로(100)의 특성에 의해 제어 비트 단자(CBIT) 신호가 로우('L') 레벨일 때 동작되는 기본 원리에 따라 측정하고자 하는 구형파의 신호가 로우('L') 레벨일 때는 제어 비트 단자(CBIT)에는 12V가 입력되기 때문에 2 접점 릴레이 회로(100)의 디폴트(Default) 단자, 즉 출력 단자(OUT1)에 연결된다. 그리고 측정하고자 하는 구형파의 신호가 하이('H') 레벨일 때는 제어 비트 단자(CBIT)에는 0V가 입력되기 때문에 릴레이 회로(100)가 온(ON) 단자 즉 출력 단자(OUT2)에 연결된다. 구형파의 하이('H') 레벨의 신호가 버퍼(140)의 넌인버팅 입력 단자에 입력이 되고, 또 다른 입력은 구형파의 로우('L') 레벨의 신호로서 버퍼(140)의 인버팅 입력 단자에 피드백되어 입력된다. 그리고 버퍼(140)를 구성하고 있는 커패시턴스 소자들(C1,C2)에 의해서 각각 입력들의 직류 레벨들이 저장되어 다음 주기의 하이('H') 레벨 혹은 로우('L') 레벨의 신호들이 입력될 때까지 이미 입력된 레벨들의 값을 가지고 있게 된다. 즉 버퍼(140)의 넌인버팅 입력 단자에 연결되어 있는 커패시턴스 소자(C1)에는 구형파의 하이('H') 레벨의 직류 값이 저장되어 있게 되고 인버팅 입력 단자에 연결되어 있는 커패시턴스 소자(C2)에는 구형파의 로우('L') 레벨의 직류 값이 저장되어 있게 된다. 따라서 두 입력 단자에 입력되는 신호들의 직류 레벨들의 차이가 버퍼(140)의 입력이 되고 이는 차동 증폭기(150)를 통하여 두 입력 단자의 레벨의 차이에 해당되는 직류 레벨의 전압값이 출력된다. 즉 구형파의 레벨에 해당되는 직류 레벨의 값이 차동 증폭기(150)로부터 출력된다. 버퍼(140)의 출력단에 위치하는 저항 소자(R5)와 커패시턴스 소자(C3)를 이용한 로우 패스 필터(Low Pass Filter)에 의해서 차동 증폭기(150)로부터 출력되는 신호의 스위칭 잡음이 제거되어 깨끗한 직류 레벨의 값을 가지는 신호(OUT)가 버퍼(140)로부터 출력되게 된다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 구형파 직류 변환 회로는 기존의 구형파 레벨 측정을 위한 여러 옵션이나 트리거 방식을 사용하지 않고 직류 측정 장치만을 가지고 충분히 짧은 시간 안에 구형파를 측정할 수 있게 된다.

본 발명에 의하면, 기존의 구형파 레벨 측정을 위한 여러 옵션이나 트리거 방식을 사용하지 않고 직류 측정 장치만을 가지고 충분히 짧은 시간 안에 구형파를 측정할 수 있으므로, 측정 시간이 단축되고, 측정 오류의 발생을 배제할 수 있으며 또한 장비의 호환성에 따른 문제가 제거되는 효과를 가진다.

Claims

구형파 직류 변환 회로에 있어서,

입력 단자로부터 측정하고자 하는 구형파를 입력하고, 제어 비트 단자에 입력되는 제어 신호에 따라 해당되는 신호들을 제 1 내지 출력 단자들로 출력하는 릴레이 회로;

상기 릴레이 회로의 상기 제어 비트 단자에 입력되는 상기 제어 신호를 구동하여 출력하는 제어 신호 발생기; 및

상기 릴레이 회로의 제 1 출력 단자로부터 출력되는 신호를 넌인버팅 입력 단자로 입력하고 상기 릴레이 회로의 제 2 출력 단자로부터 출력되는 신호를 인버팅 입력 단자로 입력하여 이들의 값들을 비교하여 이에 따라 해당되는 직류 레벨의 신호를 출력하는 버퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 구형파 직류 변환 회로.
제 1 항에 있어서, 상기 버퍼는

상기 릴레이 회로의 제 1 출력 단자에 한 단자가 접속되어 있는 제 1 저항 소자;

상기 제 1 저항 소자의 다른 단자와 접지 단자 사이에 접속되어 있는 제 2 저항 소자;

상기 릴레이 회로의 제 1 출력 단자와 상기 접지 단자 사이에 접속되어 있는 제 1 커패시턴스 소자;

상기 릴레이 회로의 제 2 출력 단자에 한 단자가 접속되어 있는 제 3 저항 소자;

상기 릴레이 회로의 제 2 출력 단자와 상기 접지 단자 사이에 접속되어 있는 제 2 커패시턴스 소자;

상기 제 1 저항 소자의 다른 단자에 넌인버팅 입력 단자가 접속되어 있고 상기 제 3 저항 소자의 다른 단자에 인버팅 입력 단자가 접속되어 있으며, 상기 넌인버팅 입력 단자와 상기 인버팅 입력 단자의 신호들을 입력하여 이들을 비교하여 이에 따라 해당되는 신호를 출력 단자로 출력하는 차동 증폭기;

상기 차동 증폭기의 인버팅 입력 단자와 상기 차동 증폭기의 출력 단자 사이에 접속되어 있는 제 4 저항 소자; 및

상기 차동 증폭기의 출력 단자와 상기 버퍼의 출력 단자 사이에 접속되어 상기 차동 증폭기의 출력 단자로부터 출력되는 신호를 필터링하여 출력하는 필터부를 구비하는 것을 특징으로 하는 구형파 직류 변환 회로.
제 2 항에 있어서, 상기 필터부는

상기 차동 증폭기의 출력 단자와 상기 버퍼의 출력 단자 사이에 접속되어 있는 제 5 저항 소자; 및

상기 버퍼의 출력 단자와 상기 접지 단자 사이에 접속되어 있는 제 3 커패시턴스 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 구형파 직류 변환 회로.
제 1 항에 있어서, 상기 제어 신호 발생부는

상기 릴레이 회로의 입력 단자에 한 단자가 접속되어 있는 제 4 커패시턴스 소자;

상기 제 4 커패시턴스 소자의 다른 단자에 한 단자가 접속되어 있는 제 6 저항 소자;

전원 단자와 상기 릴레이 회로의 상기 제어 비트 단자 사이에 접속되어 있는 제 7 저항 소자;

상기 제어 비트 단자와 상기 접지 단자 사이에 접속되어 있으며 상기 제 6 저항 소자의 다른 단자에 의해서 게이팅 되어 있는 트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 구형파 직류 변환 회로.
제 4 항에 있어서, 상기 트랜지스터는 N 형의 바이폴라 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 구형파 직류 변환 회로.