KR100489824B1 - 디지털 지상 방송 수신기의 외부 증폭기 전원 공급 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지털 지상 방송 수신기의 외부, 즉 안테나측에 설치되는 외부 증폭기에 RF 입력단을 통해 전원을 공급함과 동시에, 과전류를 방지하도록 구현한 디지털 지상 방송 수신기의 외부 증폭기 전원 공급 장치를 제공하는 그 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해, 안테나(ANT)로부터의 수신신호를 증폭하는 외부 증폭기(A10)를 포함하는 디지털 지상 방송 수신기의 외부 증폭기 전원 공급 장치에 있어서, 전원을 공급하는 전원부(51); 및 상기 전원부(51)의 전원을 상기 외부 증폭기(A10)에 공급하고, 상기 외부 증폭기(A10)로 공급되는 전원에 의한 전류를 제어하는 폴드백 회로부(542); 를 구비함을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에 의하면, 디지털 지상 방송 수신기의 외부, 즉 안테나측에 설치되는 외부 증폭기에 RF 입력단을 통해 전원을 공급함과 동시에, 과전류를 방지하도록 구현함으로서, 외부증폭기의 전원공급을 보다 안전하게 공급할 수 있고, 디지털 수신기설계를 용이하게 한다.

Description

디지털 지상 방송 수신기의 외부 증폭기 전원 공급 장치{APPARATUS FOR SUPPLYING POWER OF OUTER AMPLIFIER IN DIGITAL TERRESTRIAL BROADCASTING RECEIVER}

본 발명은 디지털 지상(Terrestrial) 방송을 수신하여 선국하고자 하는 채널(CHANNEL)을 IF신호로 변환하는 싱글 컨버젼 튜너(SINGLE CONVERSION TUNER)를 포함하는 디지털 지상 방송 수신기에 관한 것으로, 특히 디지털 지상 방송 수신기의 외부, 즉 안테나측에 설치되는 외부 증폭기에 RF 입력단을 통해 전원을 공급함과 동시에, 과전류를 방지하도록 구현함으로서, 외부증폭기의 전원공급을 보다 안전하게 공급할 수 있고, 디지털 수신기설계를 용이하게 하는 디지털 지상 방송 수신기의 외부 증폭기 전원 공급 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 유럽지역을 중심으로 방송되고 있는 디지털 지상(DIGITAL TERRESTRIAL) 방송에 있어서, 기존 아날로그 방송에 비해 약전계로 방송을 하고 있기 때문에 실내 안테나(INDOOR AERIAL)를 사용할 경우, 안테나에 신호 증폭용 부스터 증폭기(BOOSTER AMPLIFIER)(이하 외부 증폭기라 함)를 사용하는 방향으로 변화되고 있다. 이 경우 일반적으로 셋탑 박스(SET TOP BOX)의 케이스(CASE) 뒷면에 외부 증폭기에 공급하기 위한 전원잭을 두어 사용자가 필요시 연결 할 수 있게 만들어져 있으나, 튜너(TUNER)의 RF 입력단을 통하여 직접 공급 할 수 있게 하는 방식으로 사용하면 간편하게 될 수 있다.

도 1은 기존의 디지털 지상 방송 수신기와 안테나와의 연결 상태도로서, 도 1을 참조하면, 기존의 디지털 지상 방송 수신기와 안테나를 신호라인으로 연결하는데, 이는 안테나를 설치하여 안테나에서 수신한 지상파를 지상파 디지털 지상 방송 수신기로 입력하기 위함이다.

이하, 도 2 및 도 3에서는 지상파 안테나를 실내에서 또는 이동용으로 사용을 할 경우에 외부에 증폭기를 추가하는 경우이다.

도 2는 종래의 디지털 지상 방송 수신기와 외부 증폭기와의 연결 상태도로서, 도 2를 참조하면, 종래의 디지털 지상 방송 수신기(20)에서 외부 증폭기(A1)에 전원을 공급하는 방식중의 하나의 예로서, 디지털 지상 방송 수신기에서 별도의 전원 선을 이용하여 외부 증폭기에 전원을 공급하는 경우이다.

이 경우는 셋탑 박스(SET TOP BOX)의 패널(PANEL)에 외부 증폭기의 전원 플러그(PLUG)를 구비하는 경우로서, 이는 유럽지역을 중심으로 방송되고 있는 디지털 지상(DIGITAL TERRESTRIAL) 방송에 있어서, 기존 아날로그 방송에 비해 약한 전계로 방송을 수신하기 위하여 실내 안테나(INDOOR AERIAL)를 사용할 경우, 셋탑 박스(SET TOP BOX)의 케이스 뒷면에서 구비되어 있는 전원단을 통해 안테나에 연결된 외부 증폭기에 전원을 공급한다. 이 경우 사용자가 사용 안테나에 따라 세트의 전원잭을 연결하여 사용해야 한다.

도 3은 종래의 다른 디지털 지상 방송 수신기와 외부 증폭기와의 연결상태도로서, 도 3을 참조하면, 종래의 다른 디지털 지상 방송 수신기(30)에서는, 신호라인을 이용하여 안테나로부터 신호를 제공받고, 또한 외부 증폭기(A2)에 전원을 동시에 공급하는 방식이다.

도 4a는 도 3의 디지털 지상 방송 수신기 내부의 전원 공급 라인 결선도로서, 도 4a를 참조하면, 디지털 지상 방송 수신기의 RF 프론트 엔드 유니트(32) 내부에서 사용되는 전원을 RF 입력(INPUT)단을 통해 출력하는 예로서, 이러한 경우는 튜너 내부에서 전원을 연결하여 항상 RF 입력단을 통하여 외부에 전원을 공급하기 때문에 세트(SET)에서 별도의 설계가 필요 없으며, 이에 따라 디지털 지상 방송 수신기의 설계가 손쉽다는 장점이 있다.

그러나, 이러한 디지털 지상 방송 수신기의 문제점은 항상 튜너의 RF 입력 단으로 전원이 출력이 되기 때문에, 사용자가 증폭기를 사용하지 않는 안테나를 사용할 경우, 연결되는 부위가 DC적으로 전위가 낮으면 전력소모가 커지며 공급 전력이 부족할 경우 세트(SET)가 오동작 하는 등 안전상의 문제도 발생될 수 있다.

또한, 도 4b는 도 3의 디지털 지상 방송 수신기 내부의 전원 공급 라인 결선도로서, 도 4b 참조하면, 디지털 지상 방송 수신기의 RF 프론트 엔드 유니트(32) 외부에서 별도의 전원을 공급받아 사용하여 RF 입력(INPUT)단을 통해 출력하는 예로서, 이러한 경우는 튜너 외부의 전원을 연결하여 항상 RF 입력단을 통하여 외부에 전원을 공급하기 때문에 세트(SET)에서 별도의 설계가 필요하다는 문제점이 있다.

이 경우, 튜너 내부에서 RF 입력단으로 DC전압을 출력하는 시스템으로 수신기의 외부 전원 접속단은 필요 없다는 잇점이 있으나, 튜너 내부에서 전원을 연결하여 항상 RF 입력단으로 전원이 출력이 되기 때문에 사용자가 증폭기를 사용하지 않는 안테나를 사용할 경우에, 연결되는 부위가 DC적으로 전위가 낮으면 전력소모가 커지며 공급 전력에 따라 전원부에 손상(damage)을 입힐 수 있는 문제점이 있다.

또한, 이러한 도 4a 및 도 4b에 도시된 종래의 디지털 지상 방송 수신기에서는 항상 전원 공급하는 상태이므로, 과소비의 문제점이 있으며, 또한, 디지털 지상 방송 수신기 설치시 외부 증폭기의 사용 여부를 선택할 수 없다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 디지털 지상 방송 수신기의 외부, 즉 안테나측에 설치되는 외부 증폭기에 RF 입력단을 통해 전원을 공급함과 동시에, 과전류를 방지하도록 구현함으로서, 외부증폭기의 전원공급을 보다 안전하게 공급할 수 있고, 디지털 수신기설계를 용이하게 하는 디지털 지상 방송 수신기의 외부 증폭기 전원 공급 장치를 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 외부 증폭기 전원 공급 장치는

안테나로부터의 수신신호를 증폭하는 외부 증폭기를 포함하는 디지털 지상 방송 수신기의 외부 증폭기 전원 공급 장치에 있어서,

전원을 공급하는 전원부; 및

상기 전원부의 전원을 상기 외부 증폭기에 공급하고, 상기 외부 증폭기로 공급되는 전원에 의한 전류를 제어하는 폴드백 회로부;

를 구비함을 특징으로 한다.

또한, 상기 폴드백 회로부는

상기 전원부로부터 전압을 입력받기 위한 입력전압단;

상기 외부 증폭기에 전압을 출력하기 위한 출력전압단;

상기 입력전압단을 통해 입력되는 전압을 일정하게 조절하여 상기 출력전압단을 통해 공급하는 전압 레귤레이터; 및

상기 전압 레귤레이터의 출력 전류를 설정된 전류로 제한하는 전류제한 회로부;

를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 디지털 지상 방송 수신기의 외부 증폭기 전원 공급 장치에 대하여 첨부도면을 참조하여 그 구성 및 작용을 상세하게 설명한다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 외부 증폭기의 전원 공급 장치의 구성도로서, 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 외부 증폭기의 전원 공급 장치는 안테나(ANT)로부터의 수신신호를 증폭하는 외부 증폭기(A10)를 포함하는 디지털 지상 방송 수신기에 적용되는데, 이러한 본 발명의 전원 공급 장치는 전원을 공급하는 전원부(51)와, 상기 전원부(51)의 전원을 상기 외부 증폭기(A10)에 공급하고, 상기 외부 증폭기(A10)로 공급되는 전원에 의한 전류를 제어하는 폴드백 회로부(542)를 포함한다.

도 6은 도 5의 폴드백 회로부의 상세 회로도로서, 도 6을 참조라면, 상기 폴드백 회로부(542)는 상기 전원부(51)로부터 전압을 입력받기 위한 입력전압(Vi)단과, 상기 외부 증폭기(A10)에 전압을 출력하기 위한 출력전압(Vo)단과, 상기 입력전압(Vi)단을 통해 입력되는 전압을 일정하게 조절하여 상기 출력전압(Vo)단을 통해 공급하는 전압 레귤레이터(542A)와, 상기 전압 레귤레이터(542A)의 출력 전류를 설정된 전류로 제한하는 전류제한 회로부(542B)를 포함하는데, 이러한 상기 폴드백 회로부(542)는 RF 프론트 엔드 유니트(54)에 포함되는 것이 바람직하다.

상기 전압 레귤레이터(542A)는 상기 출력전압단의 출력전압을 검출하기 위한 전압 분할 저항부(R1,R2)와, 상기 입력전압단에 연결되어 기준전압을 제공하는 기준전압회로부(R3,ZD)와, 상기 기준전압회로부(R3,ZD)에 의한 기준전압을 입력받는 비반전 입력단자와, 전압 분할 저항부(R1,R2)의 저항(R1,R2)의 접속점에 연결된 반전 입력단자와, 상기 두 입력단자를 통한 전압을 비교하여 그 비교결과 신호를 출력하는 출력단자를 갖는 비교기(COMP)와, 상기 비교기(COMP)의 출력에 베이스단자를 접속하고, 상기 입력전압단에 컬렉터단을 접속하며, 상기 출력전압단에 에미터단을 접속한 제1 트랜지스터(Q1)를 포함한다.

상기 전류제한 회로부(542B)는 상기 전압 레귤레이터(542A)의 제1 트랜지스터(Q1)의 에미터단에서 접지로 직렬로 연결한 저항(R4,R5)을 갖는 전압 분할 저항부(R4,R5)와, 상기 전압 분할 저항부(R4,R5)의 저항(R4,R5)의 접속점에 접속한 베이스단과, 상기 출력전압단에 저항(RS)을 통해 접속한 에미터단과, 상기 비교기(COMP)의 출력에 접속한 컬렉터단을 갖는 제2 트랜지스터(Q2)를 포함한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작을 첨부도면에 의거하여 하기에 상세히 설명한다.

본 발명의 외부 증폭기 전원 공급 장치는 디지털 지상(Terrestrial) 방송을 수신하여 선국하고자 하는 채널(CHANNEL)을 IF신호로 변환하는 싱글 컨버젼 튜너(SINGLE CONVERSION TUNER)를 포함하는 디지털 지상방송 수신기에 적용되어, 디지털 지상 방송 수신기의 외부, 즉 안테나측에 설치되는 외부 증폭기에 RF 입력단을 통해 전원을 공급함과 동시에 과전류를 방지하여, 외부증폭기의 전원공급을 보다 안전하게 공급할 수 있게 한다.

먼저, 도 5를 참조하여 본 발명의 외부 증폭기 전원 공급 장치에 대해서 설명한다.

도 5를 참조하면, 상기 전원 공급 장치의 전원부(51)는 RF 프론트 엔드 유니트(54)에서 필요로 하는 전원을 공급하고, 상기 RF 프론트 엔드 유니트(54)는 상기 전원부(51)로부터의 전원을 공급받아 동작하며, 상기 RF 프론트 엔드 유니트(54)의 폴드백 회로부(542)는 안테나(ANT)측에 설치된 외부 증폭기(A10)에 소정의 전원을 공급함과 동시에, 상기 외부 증폭기(A10)로 흐르는 전류를 제한한다.

상기 폴드백 회로부(542)에 의해 전원을 공급받는 외부 증폭기(A10)는 안테나(ANT)에서 수신된 신호를 증폭하여 상기 RF 프론트 엔드 유니트(54)의 신호 입력부(541)로 제공한다. 여기서, 상기 신호 입력부(541)는 입력되는 신호를 증폭 및 필터링한 후, 이후 신호 처리를 위한 블록으로 제공하는데, 이러한 신호 입력부(541)의 이후 신호처리 과정에 대해서는 생략한다.

도 6을 참조하여 상기 폴드백 회로부(542)에 대해서 구체적으로 설명하면, 상기 폴드백 회로부(542)는 상기 전원부(51)로부터 전압을 입력받기 위한 입력전압(Vi)단과, 상기 외부 증폭기(A10)에 전압을 출력하기 위한 출력전압(Vo)단과, 전압 레귤레이터(542A) 및 전류제한 회로부(542B)를 포함하는데, 상기 전압 레귤레이터(542A)는 상기 입력전압(Vi)단을 통해 입력되는 전압을 일정하게 조절하여 상기 출력전압(Vo)단을 통해 공급한다. 그리고, 상기 전류제한 회로부(542B)는 상기 전압 레귤레이터(542A)의 출력 전류를 설정된 전류로 제한한다.

또한, 도 7을 참조하여 상기 전압 레귤레이터(542A)에 대해서 자세히 설명하면, 상기 전압 레귤레이터(542A)의 전압 분할 저항부(R1,R2)는 상기 출력전압단의 출력전압을 검출하여 비교기(COMP)의 반전단자로 제공하고, 또한, 상기 전압 레귤레이터(542A)의 기준전압회로부(R3,ZD)는 제너 다이오드(ZD)에 걸리는 전압을 기준전압으로 상기 비교기(COMP)의 비반전단자로 제공하는데, 여기서, 제너 다이오드(ZD)는 저항(R3)을 통해 입력되는 입력전압이 항복(breakdown)전압이상일 경우에 제너효과에 의해 제너 다이오드(ZD)에서 정전압이 발생되며, 이 정전압은 상기 비교기의 기준전압으로 제공된다.

상기 비교기(COMP)는 비반전 입력단자를 통해 입력되는 상기 기준전압회로부(R3,ZD)에 의한 기준전압과, 반전 입력단자를 통해 입력되는 상기 전압 분할 저항부(R1,R2)에 의해 검출된 전압을 비교하여 그 비교결과 신호를 출력단자를 통해 제1 트랜지스터(Q1)의 베이스단으로 제공하는데, 예를 들어, 상기 비교기(COMP)는 검출전압이 기준전압보다 작을 경우에는 하이(H)레벨을 출력하고, 반면 검출전압이 기준전압보다 클 경우에는 로우(H)레벨을 출력한다.

상기 제1 트랜지스터(Q1)는 상기 비교기(COMP)의 비교결과 신호에 따라 온 또는 오프 상태로 동작하여 입력전압단과 출력전압단을 접속 및 분리시키는데, 예를 들어, 상기 비교기(COMP)의 비교결과 신호가 하이(H)인 경우에는 상기 제1 트랜지스터(Q1)가 턴온되어 입력전압단을 통한 입력전압을 출력전압단을 통해 출력하고, 반면에 상기 비교기(COMP)의 비교결과 신호가 로우(L)인 경우에는 상기 제1 트랜지스터(Q1)가 턴오프되어 출력전압을 차단한다.

이러한 상기 전압 레귤레이터(542A)의 동작에 따라 사전에 설정된 기준전압에 따르는 일정한 전압이 출력된다.

그 다음, 상기 전류제한 회로부(542B)에 대해서 설명하면, 먼저, 상기 전류제한 회로부(542B)의 전압 분할 저항부(R4,R5)는 상기 전압 레귤레이터(542A)의 제1 트랜지스터(Q1)의 에미터단 전압, 즉 제1 트랜지스터(Q1)의 출력전압을 저항(R4,R5)비로 분할하여 검출하는데, 이때, 상기 저항(R5)의 양단에 걸리는 검출전압은 제2 트랜지스터(Q2)의 베이스단에 인가되고, 이 제2 트랜지스터(Q2)의 에미터단과 출력전압단 사이의 저항(RS)에 흐르는 전류(Io)가 제2 트랜지스터(Q2)를 턴온 상태로 될 만큼 증가하면 상기 제2 트랜지스터(Q2)가 턴온되어 상기 제1 트랜지스터(Q2)의 베이스-에미터단 사이의 전압이 턴온전압 이하로 낮아지면서 결국 상기 제1 트랜지스터(Q1)가 턴오프되어 출력전류가 제한된다.

만약, 원치 않게도 안테나측의 부하(load) 저항(Ro)이 낮아지게 되는 경우에는, 출력전류(Io)가 높아지게 되어 제2 트랜지스터(Q2)를 턴온 상태로 될 만큼 증가하면, 상기 제2 트랜지스터(Q2)가 턴온되어 상기 제1 트랜지스터(Q2)의 베이스-에미터단 사이의 전압이 턴온전압 이하로 낮아지면서 결국 상기 제1 트랜지스터(Q1)가 턴오프되어 출력전류가 제한된다. 그리고 부하(load)저항이 일정 값 이상으로 되돌아오면 회로는 정상적인 전압 레귤레이터(voltage regulator) 기능을 수행하게 된다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 디지털 지상 방송 수신기의 외부, 즉 안테나측에 설치되는 외부 증폭기에 RF 입력단을 통해 전원을 공급함과 동시에, 과전류를 방지하도록 구현함으로서, 외부증폭기의 전원공급을 보다 안전하게 공급할 수 있고, 디지털 수신기설계를 용이하게 하는 효과가 있다.

이상의 설명은 본 발명의 구체적인 실시 예에 대한 설명에 불과하고, 본 발명은 이러한 구체적인 실시 예에 한정되지 않으며, 또한, 본 발명에 대한 상술한 구체적인 실시 예로부터 그 구성의 다양한 변경 및 개조가 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.

도 1은 기존의 디지털 지상 방송 수신기와 안테나와의 연결 상태도이다.

도 2는 종래의 디지털 지상 방송 수신기와 외부 증폭기와의 연결 상태도이다.

도 3은 종래의 다른 디지털 지상 방송 수신기와 외부 증폭기와의 연결 상태도이다.

도 4는 도 3의 종래의 다른 디지털 지상 방송 수신기 내부의 전원 공급 라인 결선도이다.

도 5는 본 발명에 따른 외부 증폭기의 전원 공급 장치의 구성도이다.

도 6은 도 5의 폴드백 회로부의 상세 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

A10 : 외부 증폭기 51 : 전원부

52 : 제어부 53 : PLL

54 : RF 프론트 엔드 유니트 541 : 신호 입력부

542 : 폴드백 회로부

Claims (4)

1. 안테나(ANT)로부터의 수신신호를 증폭하는 외부 증폭기(A10)를 포함하는 디지털 지상 방송 수신기의 외부 증폭기 전원 공급 장치에 있어서,

   전원을 공급하는 전원부(51); 및

   상기 전원부(51)의 전원을 상기 외부 증폭기(A10)에 공급하고, 상기 외부 증폭기(A10)로 공급되는 전원에 의한 전류를 제어하는 폴드백 회로부(542);

   를 구비함을 특징으로 하는 디지털 지상 방송 수신기의 외부 증폭기의 전원 공급 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 폴드백 회로부(542)는

   상기 전원부(51)로부터 전압을 입력받기 위한 입력전압(Vi)단;

   상기 외부 증폭기(A10)에 전압을 출력하기 위한 출력전압(Vo)단;

   상기 입력전압(Vi)단을 통해 입력되는 전압을 일정하게 조절하여 상기 출력전압(Vo)단을 통해 공급하는 전압 레귤레이터(542A); 및

   상기 전압 레귤레이터(542A)의 출력 전류를 설정된 전류로 제한하는 전류제한 회로부(542B);

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 지상 방송 수신기의 외부 증폭기의 전원 공급 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 전압 레귤레이터(542A)는

   상기 출력전압단의 출력전압을 검출하기 위한 저항(R1,R2)을 갖는 전압 분할 저항부(R1,R2);

   상기 입력전압단에 연결되어 기준전압을 제공하는 기준전압회로부(R3,ZD);

   상기 기준전압회로부(R3,ZD)에 의한 기준전압을 입력받는 비반전 입력단자와, 상기 전압 분할 저항부(R1,R2)의 저항(R1,R2)의 접속점에 연결된 반전 입력단자와, 상기 두 입력단자를 통한 전압을 비교하여 그 비교결과 신호를 출력하는 출력단자를 갖는 비교기(COMP); 및

   상기 비교기(COMP)의 출력에 베이스단을 접속하고, 상기 입력전압단에 컬렉터단을 접속하며, 상기 출력전압단에 에미터단을 접속한 제1 트랜지스터(Q1);

   를 포함함을 특징으로 하는 디지털 지상 방송 수신기의 외부 증폭기의 전원 공급 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 전류제한 회로부(542B)는

   상기 전압 레귤레이터(542A)의 제1 트랜지스터(Q1)의 에미터단에서 접지로 직렬로 연결한 저항(R4,R5)을 갖는 전압 분할 저항부(R4,R5); 및

   상기 전압 분할 저항부(R4,R5)의 저항(R4,R5)의 접속점에 접속한 베이스단과, 상기 출력전압단에 저항(RS)을 통해 접속한 에미터단과, 상기 비교기(COMP)의 출력에 접속한 컬렉터단을 갖는 제2 트랜지스터(Q2);

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 지상 방송 수신기의 외부 증폭기의 전원 공급 장치.