KR100526251B1 - Automatic gain control detector with the compensation of input level deviation - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공정변화의 편차에도 AGC 검출기의 비교기 입력신호와 기준전압이 하나의 전류원에 의해 일정한 직류 레벨을 유지하도록 하는 자동 이득 제어 검출기를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an automatic gain control detector such that a comparator input signal and a reference voltage of an AGC detector maintain a constant direct current level by one current source even with variations in process changes.
본 발명은, 입력되는 교류 신호와 내부 설정된 직류 전압을 비교하여 그 편차에 해당되는 AGC 전압을 출력하는 AGC 검출기에 있어서, 일정한 전류를 공급하는 전류원(41); 직류 기준전압을 사전에 설정하고, 이 설정된 기준전압을 상기 전류원(41)의 전류에 따라 조절하는 기준전압 설정부(42); 입력되는 신호를 검출하고, 이 검출 신호를 상기 전류원(41)의 전류에 따라 상기 기준전압과 연동하여 조절하며, 이 검출된 신호와 상기 기준전압을 비교하여 그 편차신호를 출력하는 비교부(43); 및 상기 비교부(43)의 편차신호에 해당되는 AGC 전압을 출력하는 제어전압 출력부(44)를 구비하는 것을 특징으로 한다.The present invention provides an AGC detector for comparing an input AC signal with an internally set DC voltage and outputting an AGC voltage corresponding to the deviation, the AGC detector comprising: a current source 41 for supplying a constant current; A reference voltage setting unit 42 which sets a DC reference voltage in advance and adjusts the set reference voltage according to the current of the current source 41; A comparator 43 which detects an input signal, adjusts the detected signal in conjunction with the reference voltage according to the current of the current source 41, compares the detected signal with the reference voltage, and outputs the deviation signal. ); And a control voltage output unit 44 for outputting an AGC voltage corresponding to the deviation signal of the comparison unit 43.
이러한 본 발명에 의하면, 공정변화에 의한 편차가 발생하더라도 직류 레벨오차를 줄일 수 있고, 이에 따라 시스템의 감도(Sensitivity)를 향상시킬 수 있으며, 또한, 추가적인 제작비를 절감할 수 있고, 어플리케이션(Application) 환경에 따라 가변적인 광대역 다이나믹 레인지(Dynamic Range)를 확보할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, even if the deviation caused by the process change can reduce the DC level error, thereby improving the sensitivity of the system (Sensitivity), and can further reduce the manufacturing cost, the application (Application) According to the environment, it is possible to obtain a variable broadband dynamic range.
Description
본 발명은 디지털 방송 수신용 튜너 등에 적용되는 AGC 시스템에 관한 것으로, 특히 공정변화의 편차에도 AGC 검출기의 비교기 입력신호와 기준전압이 하나의 전류원에 의해 일정한 직류 레벨을 유지할 수 있도록 함으로써, 공정변화에 의한 편차가 발생하더라도 직류 레벨오차를 줄일 수 있는 자동 이득 제어 검출기(이하, AGC 검출기라 한다)에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an AGC system applied to a digital broadcast reception tuner, and the like, and in particular, a comparator input signal and a reference voltage of an AGC detector can maintain a constant DC level by a current source even when the process variation is varied. The present invention relates to an automatic gain control detector (hereinafter referred to as an AGC detector) that can reduce a direct current level error even if a deviation occurs due to the deviation.
일반적으로, 디지털 방송 수신용 튜너 등의 송수신기에서는 입력되는 수신신호의 레벨을 자동적으로 검출하여 사전에 설정된 레벨, 또는 시스템에서 요구되는 레벨로 제어하는 AGC 시스템이 이용되는데, 이러한 AGC 시스템에 대해서는 도 1을 참조하여 설명한다.In general, an AGC system is used in a transceiver such as a digital broadcast reception tuner, which automatically detects a level of an input reception signal and controls it to a predetermined level or a level required by the system. It will be described with reference to.
도 1은 일반적인 AGC 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a general AGC system.
도 1에 보인 일반적인 AGC 시스템은 디지털 방송 수신을 위한 튜너 IC(Integrated Circuit) 등에 적용되며, 안테나로부터의 입력되는 대략 40-900MHz의 RF 신호(SRF)를 RF AGC 전압(Vagc)에 따라 증폭하는 RF 증폭부(11)와, 상기 RF 증폭부(11)의 RF신호를 대략 2-40MHz의 IF신호(SIF)로 변환하는 주파수 합성부(12)와, 상기 주파수 합성부(12)로부터의 IF 신호와 사전에 설정된 기준전압(Vref)을 비교하여, 그 차전압을 검출하고 이 차전압에 해당되는 대략 0-4V 범위내의 직류 RF AGC 전압(Vagc)을 출력하는 AGC 검출부(13)를 포함한다.The general AGC system shown in FIG. 1 is applied to a tuner integrated circuit (IC) for digital broadcast reception, and the like, which amplifies an RF signal (SRF) of approximately 40-900 MHz input from an antenna according to an RF AGC voltage (Vagc). An amplifier 11, a frequency synthesizer 12 for converting the RF signal of the RF amplifier 11 into an IF signal SIF of approximately 2-40 MHz, and an IF signal from the frequency synthesizer 12; And an AGC detector 13 for comparing the preset reference voltage Vref, detecting the difference voltage, and outputting a DC RF AGC voltage Vagc within a range of approximately 0-4V corresponding to the difference voltage.
상기 AGC 검출기는 상기 RF 증폭부(11)와 함께 피드백(Feedback)루프를 구성하여, 순간적으로 변화하는 디지털 튜너의 입력신호 레벨이 일정한 출력신호 레벨이 되도록 자동적으로 제어하는 기능을 수행하는데, 즉, 대략 100㏈㎶에서 118㏈㎶ 사이의 교류 IF 신호를 입력받아, 상기 RF 증폭부가 요구되는 레벨에 적합한 이득을 갖는 신호를 출력할 수 있도록, 대략 0에서 4V 사이의 직류 AGC 전압(Vagc)으로 변환되어 상기 RF 증폭부(11)의 게이트 입력전압으로 전달한다. 이에 대해서는 도 2를 참조하여 자세히 설명한다.The AGC detector forms a feedback loop together with the RF amplifying unit 11 to automatically control the input signal level of the digital tuner, which changes instantaneously, to be a constant output signal level. It receives an AC IF signal between approximately 100 kW and 118 kW, and converts it to a DC AGC voltage (Vagc) of approximately 0 to 4 V so that the RF amplifier outputs a signal having a gain suitable for a required level. And the gate input voltage of the RF amplifier 11 is transferred. This will be described in detail with reference to FIG. 2.
따라서, 상기 AGC 검출기의 출력전압(Vagc)이 감소하는 추세라면 입력신호(SRF)의 레벨이 충분히 일정수준 이상으로 크다는 것을 의미하며, 반대로 출력전압(Vagc)이 증가하는 추세라면 입력신호(SRF)의 레벨이 기준전압에 비해 작다는 것을 의미하게 된다.Accordingly, if the output voltage Vagc of the AGC detector decreases, it means that the level of the input signal SRF is sufficiently higher than a predetermined level. On the contrary, if the output voltage Vagc increases, the input signal SRF. This means that the level of is smaller than the reference voltage.
도 2는 종래의 AGC 검출기의 구성도이다.2 is a block diagram of a conventional AGC detector.
도 2를 참조하면, 상기 AGC 검출기(13)는 사전에 설정된 직류 기준전압을 공급하는 기준전압 설정부(21)와, 상기 기준전압 설정부(21)에 의한 직류 기준전압(Vref)과 입력되는 교류 신호를 비교하여 그 편차에 해당되는 전압을 출력하는 비교부(22)와, 상기 비교부(22)의 전압에 해당되는 AGC 전압(Vagc)을 출력하는 제어전압 출력부(23)로 이루어져 있다.Referring to FIG. 2, the AGC detector 13 is inputted with a reference voltage setting unit 21 for supplying a preset DC reference voltage and a DC reference voltage Vref by the reference voltage setting unit 21. Comparing unit 22 for comparing the AC signal and outputting a voltage corresponding to the deviation, and a control voltage output unit 23 for outputting the AGC voltage (Vagc) corresponding to the voltage of the comparison unit 22. .
이러한 AGC 검출기에서는, 비교기의 양단의 전압이 정확하게 비교될 수 있는지의 여부가 시스템의 감도(Sensitivity)를 결정하게 되므로, 양단의 전압이 공정변화의 편차에도 일정한 레벨로 유지되어야 한다.In such an AGC detector, whether or not the voltage across the comparator can be accurately compared determines the sensitivity of the system, so the voltage across both must be kept at a constant level even with variations in process variation.
도 3a,3b는 종래의 AGC 검출기의 시뮬레이션 그래프이다.3A and 3B are simulation graphs of a conventional AGC detector.
도 3a는 정상조건에서의 시뮬레이션 결과로서, 도 3a에 보인 바와 같이, 정상 조건에서의 모의 실험 결과는 비교부(22)에서 교류 입력신호과 직류 기준전압이 비교적 정확하게 비교되어, 교류 입력전압과 직류 기준 전압의 차이만큼의 신호가 제어전압 출력부로 전달되며, 이에 따라 제어전압 출력부에서 출력되는 출력전압(Vagc)을 보이고 있다.3A is a simulation result under normal conditions. As shown in FIG. 3A, simulation results under normal conditions indicate that the AC input signal and the DC reference voltage are relatively accurately compared in the comparison unit 22, so that the AC input voltage and the DC reference are relatively accurate. The signal corresponding to the difference in voltage is transmitted to the control voltage output unit, and thus the output voltage Vagc output from the control voltage output unit is shown.
도 3b는 최악 조건에서의 시뮬레이션 결과로서, 도 3b에 보인 바와 같이, 종래의 AGC 검출기에서는 반도체 공정편차가 가장 작은 정상의 경우뿐만 아니라 반도체 공정편차가 가장 심각한 최악의 경우에도 최대한 안정적인 특성을 출력할 수 있어야 하는데, 그러나, 종래의 비교부에서 비교되는 양단의 두 입력전압이 이미 정상 조건에서의 모의 실험 결과에 비하여 큰 오차를 보이고 있음을 볼 수 있고, 이러한 오차에 상응하여 출력전류(Output Current)의 출력은 방전 전류(Discharging Current)가 아니라 오히려 충전전류(Charging Current)로 출력되는 것을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 3b, the simulation result in the worst case condition is that the AGC detector can output the most stable characteristics not only in the normal case where the semiconductor process deviation is the smallest but also in the worst case where the semiconductor process deviation is the most severe. However, it can be seen that the two input voltages of both ends compared with the conventional comparator show a large error compared to the simulation results under normal conditions, and corresponding to the error, the output current It can be seen that the output of the output rather than the charging current (Discharging Current) rather than the charging current (Charging Current).
따라서, 종래의 AGC 검출기에서는, 도 3b에 보인 그래프에서 알 수 있는 바와 같이 비교부의 두 입력신호가 독립적인 직류 레벨을 갖게 되므로, 최악의 조건과 같이 공정편차가 큰 경우에 있어 AGC 검출기는 정확한 동작을 수행할 수 없으므로, 회로 성능의 저하 및 회로의 오동작을 발생시키게 되는 문제점이 있다. 즉, 종래의 AGC 검출기의 비교기의 입력전압과 기준전압의 직류 레벨은 공정변화에 민감하게 반응하여 부정확한 동작이 발생되는 문제점이 있는 것이다.Therefore, in the conventional AGC detector, as shown in the graph shown in FIG. 3B, the two input signals of the comparator have independent DC levels, so that the AGC detector operates correctly in the case of a large process deviation such as a worst case condition. Since it cannot be performed, there is a problem that the degradation of the circuit performance and malfunction of the circuit occurs. That is, the DC level of the input voltage and the reference voltage of the comparator of the conventional AGC detector is sensitive to the process change, causing incorrect operation.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 공정변화의 편차에도 AGC 검출기의 비교기 입력신호와 기준전압이 하나의 전류원에 의해 일정한 직류 레벨을 유지할 수 있도록 함으로써, 공정변화에 의한 편차가 발생하더라도 직류 레벨오차를 줄일 수 있고, 이에 따라 시스템의 감도(Sensitivity)를 향상시킬 수 있으며, 또한, 추가적인 제작비를 절감할 수 있고, 어플리케이션(Application) 환경에 따라 가변적인 광대역 다이나믹 레인지(Dynamic Range)를 확보할 수 있는 자동 이득 제어 검출기를 제공하는데 있다. The present invention has been proposed to solve the above problems, and the object thereof is that the comparator input signal and the reference voltage of the AGC detector can maintain a constant DC level by one current source, even when the process variation is changed. Even if a deviation occurs, the DC level error can be reduced, thereby improving the sensitivity of the system, further reducing the manufacturing cost, and varying the broadband dynamic range depending on the application environment. It is to provide an automatic gain control detector that can secure a range).
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 AGC 검출기는In order to achieve the above object of the present invention, the AGC detector of the present invention
입력되는 교류 신호와 내부 설정된 직류 전압을 비교하여 그 편차에 해당되는 AGC 전압을 출력하는 AGC 검출기에 있어서,In the AGC detector for comparing the input AC signal and the internally set DC voltage and outputs the AGC voltage corresponding to the deviation,
일정한 전류를 공급하는 전류원;A current source for supplying a constant current;
직류 기준전압을 사전에 설정하고, 이 설정된 기준전압을 상기 전류원의 전류에 따라 조절하는 기준전압 설정부;A reference voltage setting unit which sets a DC reference voltage in advance and adjusts the set reference voltage according to the current of the current source;
입력되는 신호를 검출하고, 이 검출 신호를 상기 전류원의 전류에 따라 상기 기준전압과 연동하여 조절하며, 이 검출된 신호와 상기 기준전압을 비교하여 그 편차신호를 출력하는 비교부; 및A comparator which detects an input signal, adjusts the detected signal in association with the reference voltage according to the current of the current source, and compares the detected signal with the reference voltage to output a deviation signal; And
상기 비교부의 편차신호에 해당되는 AGC 전압을 출력하는 제어전압 출력부 Control voltage output unit for outputting the AGC voltage corresponding to the deviation signal of the comparison unit
를 구비하는 것을 특징으로 한다.Characterized in having a.
또한, 상기 기준전압 설정부는In addition, the reference voltage setting unit
어플리케이션에 따라 스위칭 전압을 가변하여 MOS 트랜지스터의 채널 저항을 가변함으로 와이드 다이나믹 레인지(Wide Dynamic Range)를 얻도록 이루어진 것을 특징으로 한다.By varying the switching voltage according to the application, the channel resistance of the MOS transistor is varied to obtain a wide dynamic range.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings referred to in the present invention, components having substantially the same configuration and function will use the same reference numerals.
도 4는 본 발명에 따른 AGC 검출기의 구성도이다.4 is a block diagram of an AGC detector according to the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 AGC 검출기는 입력되는 교류 신호와 내부 설정된 직류 전압을 비교하여 그 편차에 해당되는 AGC 전압을 출력하는 AGC 검출기로서, 이는 일정한 전류를 공급하는 전류원(41)과, 직류 기준전압을 사전에 설정하고, 이 설정된 기준전압을 상기 전류원(41)의 전류에 따라 조절하는 기준전압 설정부(42)와, 입력되는 신호를 검출하고, 이 검출 신호를 상기 전류원(41)의 전류에 따라 상기 기준전압과 연동하여 조절하며, 이 검출된 신호와 상기 기준전압을 비교하여 그 편차신호를 출력하는 비교부(43)와, 상기 비교부(43)의 편차신호에 해당되는 AGC 전압을 출력하는 제어전압 출력부(44)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the AGC detector according to the present invention compares an input AC signal with an internally set DC voltage and outputs an AGC voltage corresponding to the deviation. The AGC detector includes a current source 41 for supplying a constant current, and And a reference voltage setting unit 42 for setting a DC reference voltage in advance and adjusting the set reference voltage according to the current of the current source 41, and detecting an input signal, and detecting the detected signal. The comparator 43 adjusts in conjunction with the reference voltage according to the current, and compares the detected signal with the reference voltage and outputs the deviation signal, corresponding to the deviation signal of the comparator 43. And a control voltage output section 44 for outputting the AGC voltage.
상기 기준전압 설정부(42)는 동작전압(Vcc)에 연결되어, 상기 동작전압(Vcc)을 사전에 설정된 전압 분할 저항의 비율로 분할하여 직류 기준전압을 설정하는 전압 설정부(42A)와, 상기 전압 설정부(42A)에 연결되어 상기 전류원(41)의 전류에 따라 상기 전압 설정부(42A)에 흐르는 전류를 제어하는 전류 제어 소자(42B)를 포함한다.The reference voltage setting unit 42 is connected to an operating voltage Vcc, and divides the operating voltage Vcc by a ratio of a predetermined voltage division resistance to set a DC reference voltage 42A; And a current control element 42B connected to the voltage setting unit 42A and controlling the current flowing through the voltage setting unit 42A according to the current of the current source 41.
상기 기준전압 설정부(42)의 전압 설정부(42A)는 상기 동작전압(Vcc)단에서 직렬로 연결된 복수의 저항을 포함하여 이루어진다.The voltage setting unit 42A of the reference voltage setting unit 42 includes a plurality of resistors connected in series at the operating voltage Vcc terminal.
상기 기준전압 설정부(42)는 상기 전압 설정부(42A)와 각각 직렬로 연결된 복수의 스위치를 갖는 기준전압 선택 스위치부(42c)를 더 포함한다.The reference voltage setting unit 42 further includes a reference voltage selection switch unit 42c having a plurality of switches connected in series with the voltage setting unit 42A.
상기 전류 제어 소자(42B)는 상기 기준전압 선택 스위치부(42c)의 각 스위치에 직렬로 연결된 복수의 MOS 트랜지스터로 이루어진다.The current control element 42B includes a plurality of MOS transistors connected in series to each switch of the reference voltage selector switch 42c.
상기 비교부(43)는 동작전압(Vcc)단에서 접지로 복수의 저항을 직렬로 연결된 분배 바이어스 회로(43A)와, 상기 분배 바이어스 회로(43A)의 저항에 직렬로 연결되어, 상기 전류원(41)의 전류에 따라 상기 분배 바이어스 회로(43A)의 저항에 흐르는 전류를 제어하는 전류 제어 소자(43B)와, 상기 분배 바이어스 회로(43A)를 통한 입력신호와 상기 기준전압 설정부(42)에 의해 설정된 기준전압을 비교하여 그 편차신호를 출력하는 비교회로(43c)를 포함한다.The comparison unit 43 is connected in series with a resistor of the distribution bias circuit 43A and a resistor of the distribution bias circuit 43A connected in series with a plurality of resistors in series from the operating voltage Vcc to the ground, so that the current source 41 By the current control element 43B for controlling the current flowing in the resistance of the distribution bias circuit 43A in accordance with the current of the), the input signal through the distribution bias circuit 43A and the reference voltage setting section 42 And a comparison circuit 43c for comparing the set reference voltage and outputting the deviation signal.
또한, 상기 기준전압 설정부(42)는 어플리케이션에 따라 스위칭 전압을 가변하여 MOS 트랜지스터의 채널 저항을 가변함으로 와이드 다이나믹 레인지(Wide Dynamic Range)를 얻도록 이루어진다.In addition, the reference voltage setting unit 42 is configured to obtain a wide dynamic range by varying a switching voltage according to an application to change a channel resistance of the MOS transistor.
도 5a,5b는 본 발명의 AGC 검출기의 시뮬레이션 그래프로서, 도 5a는 정상조건에서의 시뮬레이션 결과이고, 도 5b는 최악 조건에서의 시뮬레이션 결과이다.5A and 5B are simulation graphs of the AGC detector of the present invention. FIG. 5A is a simulation result under normal conditions, and FIG. 5B is a simulation result under worst conditions.
이하, 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the operation and effects of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 공정변화의 편차에도 AGC 검출기의 비교기 입력신호와 기준전압이 하나의 전류원에 의해 일정한 직류 레벨을 유지할 수 있도록 함으로써, 공정변화에 의한 편차가 발생하더라도 직류 레벨오차를 줄일 수 있는 것으로서, 이에 대해서는 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.The present invention enables the comparator input signal and the reference voltage of the AGC detector to maintain a constant direct current level by a single current source even when the deviation of the process changes, thereby reducing the DC level error even when a deviation occurs due to the process change. This will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
도 4를 참조하면, 본 발명의 AGC 검출기의 전류원(41)에서는 일정한 전류를 공통으로 기준전압 설정부(42) 및 비교부(43)에 각각 공급한다.4, in the current source 41 of the AGC detector of the present invention, a constant current is commonly supplied to the reference voltage setting section 42 and the comparing section 43, respectively.
그 다음, 상기 기준전압 설정부(42)에서는 직류 기준전압이 사전에 설정되는데, 이 설정된 기준전압은 상기 전류원(41)의 전류에 따라 조절된다.Then, in the reference voltage setting section 42, a DC reference voltage is set in advance, and the set reference voltage is adjusted according to the current of the current source 41.
상기 기준전압 설정부(42)에 대해서 자세히 설명하면, 상기 기준전압 설정부(42)의 전압 설정부(42A)는 동작전압(Vcc)에 연결되어, 상기 동작전압(Vcc)을 사전에 설정된 전압 분할 저항의 비율로 분할하여 직류 기준전압을 설정하여 제공한다.The reference voltage setting unit 42 will be described in detail. The voltage setting unit 42A of the reference voltage setting unit 42 is connected to an operating voltage Vcc to set the operating voltage Vcc in advance. The DC reference voltage is set and provided by dividing by the ratio of split resistance.
그 다음, 상기 기준전압 설정부(42)의 전류 제어 소자(42B)는 상기 전압 설정부(42A)에 연결되어 상기 전류원(41)의 전류에 따라 상기 전압 설정부(42A)에 흐르는 전류를 제어한다.Then, the current control element 42B of the reference voltage setting section 42 is connected to the voltage setting section 42A to control the current flowing through the voltage setting section 42A according to the current of the current source 41. do.
예를 들어, 상기 기준전압 설정부(42)의 전압 설정부(42A)는 상기 동작전압(Vcc)단에서 직렬로 연결된 복수의 저항을 포함하고, 상기 기준전압 설정부(42)는 상기 전압 설정부(42A)와 각각 직렬로 연결된 복수의 스위치를 갖는 기준전압 선택 스위치부(42c)를 더 포함하는 경우에 대해서 설명하면 다음과 같다.For example, the voltage setting unit 42A of the reference voltage setting unit 42 includes a plurality of resistors connected in series at the operating voltage Vcc stage, and the reference voltage setting unit 42 sets the voltage. The case of further including a reference voltage selection switch section 42c having a plurality of switches connected in series with the section 42A will now be described.
즉, 상기 기준전압 선택 스위치부(42c)의 스위칭에 따라 기준전압을 다단계로 가변할 수 있게 되는데, 예를 들어, 상기 기준전압은 신호레벨의 크기에 따라 'CTL0'에서 'CTL6'까지 총 7가지 종류의 제어 전압에 의해서 상기 기준전압 선택 스위치부(42c)의 각 스위치가 온/오프 제어되고, 이 스위치의 온/오프에 따라 기준전압이 조절될 수 잇다. That is, the reference voltage can be varied in multiple stages according to the switching of the reference voltage selector switch 42c. For example, the reference voltage is a total of 7 from 'CTL0' to 'CTL6' depending on the magnitude of the signal level. Each switch of the reference voltage selector switch 42c is on / off controlled by various kinds of control voltages, and the reference voltage can be adjusted according to the on / off of the switch.
이때, 상기 전류 제어 소자(42B)는 상기 기준전압 선택 스위치부(42c)의 각 스위치에 직렬로 기준전압 레벨에 따라 서로 다른 크기를 갖는 복수의 MOS 트랜지스터로 이루어진 경우에는, 상기 MOS 트랜지스터의 게이트로 공급되는 일정한 스위칭 전압에 따라 채널저항이 가변되고, 이에 따라 상기 전압 설정부(42A)에 흐르는 전류가 제어되는 것이다At this time, when the current control element 42B is formed of a plurality of MOS transistors having different sizes in accordance with the reference voltage level in series with each switch of the reference voltage selector switch 42c, the current control element 42B serves as a gate of the MOS transistor. The channel resistance is varied according to the constant switching voltage supplied, thereby controlling the current flowing through the voltage setting section 42A.
여기서, 상기 전류원(41)의 전류에 의해서 상기 기준전압 설정부(42)의 기준전압이 조절되는 것과 동시에, 하기에 설명되는 비교부(43)의 입력신호의 레벨도 연동하여 조절된다. 이에 따라 공정변화의 편차에도 상기 비교부의 양단 레벨이 일정하게 유지될 수 있다.Here, the reference voltage of the reference voltage setting section 42 is adjusted by the current of the current source 41 and at the same time, the level of the input signal of the comparator 43 to be described below is also adjusted in conjunction. As a result, both ends of the comparator may be maintained at a constant level even in the variation of the process change.
그 다음, 상기 비교부(43)는 입력되는 신호(Sin)를 검출하고, 이 검출 신호를 상기 전류원(41)의 전류에 따라 상기 기준전압과 연동하여 조절하며, 이 검출된 신호와 상기 기준전압을 비교하여 그 편차신호를 출력한다.Next, the comparison unit 43 detects an input signal Sin and adjusts the detection signal in association with the reference voltage according to the current of the current source 41, and the detected signal and the reference voltage are adjusted. Are compared and the deviation signal is output.
이에 대해 구체적으로 설명하면, 상기 비교부(43)의 분배 바이어스 회로(43A)가 동작전압(Vcc)단에서 접지로 복수의 저항을 직렬로 연결되어 있는데, 이때, 상기 비교부(43)의 전류 제어 소자(43B)는 상기 분배 바이어스 회로(43A)의 저항에 직렬로 연결되어, 상기 전류원(41)의 전류에 따라 상기 분배 바이어스 회로(43A)의 저항에 흐르는 전류를 제어한다. Specifically, the distribution bias circuit 43A of the comparator 43 has a plurality of resistors connected in series from the operating voltage Vcc to the ground, and at this time, the current of the comparator 43 The control element 43B is connected in series with the resistance of the distribution bias circuit 43A to control the current flowing through the resistance of the distribution bias circuit 43A according to the current of the current source 41.
이후, 상기 비교부(43)의 비교회로(43c)는 상기 분배 바이어스 회로(43A)를 통한 입력신호와 상기 기준전압 설정부(42)에 의해 설정된 기준전압을 비교하여 그 편차신호를 출력한다. 즉, 본 발명의 비교부(43)의 일측에서는 36㎒의 교류신호(IF 신호)를 입력받고, 타측에서는 직류 기준전압을 입력받게 되는데, 이때, 상기 비교부는 두 입력을 비교하여 그 차이만큼의 신호를 제어전압 출력부(44)로 전달하게 된다.Thereafter, the comparison circuit 43c of the comparison unit 43 compares the input signal through the distribution bias circuit 43A with the reference voltage set by the reference voltage setting unit 42 and outputs the deviation signal. That is, one side of the comparator 43 of the present invention receives an 36 MHz AC signal (IF signal) and the other side receives a DC reference voltage. In this case, the comparator compares the two inputs by the difference. The signal is transmitted to the control voltage output unit 44.
이와 같이, 상기 기준전압 설정부의 기준전압과 상기 비교부의 입력신호의 레벨이 하나의 전류원에 연결되어 모두 동일한 크기의 게이트 전압으로 제어되므로, 상기 비교부의 양단의 입력 레벨은 비록 공정변화가 발생되는 경우에도, 비교부의 양단의 입력신호가 동일한 전류원으로 연계되어 있기 때문에 공정편차에도 불구하고 비교적 일정한 직류 레벨을 유지할 수 있게 된다. As such, since the reference voltage of the reference voltage setting unit and the level of the input signal of the comparator are all connected to one current source and controlled by the same gate voltage, the input level of both ends of the comparator may be changed even if a process change occurs. In addition, since the input signals at both ends of the comparator are connected to the same current source, a relatively constant DC level can be maintained despite the process deviation.
마지막으로, 상기 제어전압 출력부(44)는 상기 비교부(43)의 편차신호에 해당되는 AGC 전압을 출력한다.Finally, the control voltage output unit 44 outputs an AGC voltage corresponding to the deviation signal of the comparator 43.
이에 따라, 공정변화 등의 요인에 의한 직류 레벨오차가 상당히 감소하게 되므로, 종래의 AGC 검출기에 비해 정확한 시스템을 설계할 수 있으며, 또한 전압 설정부(42A)의 입력전압을 조절함으로써 스위칭 MOS 트랜지스터의 채널저항을 가변하는 것이 가능해지므로, 어플리케이션 환경에 따라 폭넓은 다이나믹 레이지 확보가 가능하게 된다. As a result, the DC level error due to a process change or the like is considerably reduced, so that an accurate system can be designed in comparison with a conventional AGC detector, and by adjusting the input voltage of the voltage setting unit 42A, Since the channel resistance can be changed, a wide dynamic range can be secured according to the application environment.
한편, 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 비교부의 두 입력을 전류원으로 연결한 AGC 검출기에서의 모의 실험 결과를 나타내고 있다. 도 5a는 정상 조건에서의 결과이며, 도 5b는 최악 조건에서의 모의 실험 결과를 나타낸다. 정상과 최악 두 경우 모두에서 종래와는 달리 정상적인 출력이 발생하고 있음을 확인할 수 있다. 5A and 5B show simulation results of an AGC detector connecting two inputs of a comparator to a current source. FIG. 5A shows the results under normal conditions, and FIG. 5B shows the simulation results under the worst conditions. In both normal and worst case, it can be seen that normal output is generated unlike the conventional case.
모의 실험 결과에서 보인 바와 같이, 도 5a에 나타난 정상의 경우에 IF 증폭기로부터의 AC 전압이 기준전압 이상이 되었을 때 AGC 검출기의 출력 전압은 싱크(Sink)(Discharge)를 시작하게 되며, 최악 조건인 도 5b의 경우에도 비교기의 두 입력신호가 전류원에 의해 서로 종속적으로 작용하므로, 종래와는 달리 최악 조건에서도 동작이 제대로 이루어지고 있음을 알 수 있다.As shown in the simulation results, in the normal case shown in FIG. 5A, when the AC voltage from the IF amplifier is higher than the reference voltage, the output voltage of the AGC detector starts sinking, which is the worst condition. In the case of FIG. 5B, since two input signals of the comparator operate independently from each other by the current source, it can be seen that the operation is performed properly even in the worst case unlike the conventional art.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 공정변화의 편차에도 AGC 검출기의 비교기 입력신호와 기준전압이 하나의 전류원에 의해 일정한 직류 레벨을 유지할 수 있도록 함으로써, 공정변화에 의한 편차가 발생하더라도 직류 레벨오차를 줄일 수 있고, 이에 따라 시스템의 감도(Sensitivity)를 향상시킬 수 있으며, 또한, 추가적인 제작비를 절감할 수 있고, 어플리케이션(Application) 환경에 따라 가변적인 광대역 다이나믹 레인지(Dynamic Range)를 확보할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention as described above, the comparator input signal and the reference voltage of the AGC detector can maintain a constant DC level by one current source even in the case of the deviation of the process change, so that the DC level error even if the deviation caused by the process change occurs It is possible to reduce, thereby improving the sensitivity of the system, and also to reduce additional manufacturing costs, and to obtain a wide dynamic range that is variable according to the application environment. There is.
이상의 설명은 본 발명의 구체적인 실시 예에 대한 설명에 불과하므로, 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.Since the above description is only a description of specific embodiments of the present invention, the present invention is not limited to these specific embodiments, and various changes and modifications of the configuration are possible from the above-described specific embodiments of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains.
도 1은 일반적인 AGC 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a general AGC system.
도 2는 종래의 AGC 검출기의 구성도이다.2 is a block diagram of a conventional AGC detector.
도 3a,3b는 종래의 AGC 검출기의 시뮬레이션 그래프이다.3A and 3B are simulation graphs of a conventional AGC detector.
도 4는 본 발명에 따른 AGC 검출기의 구성도이다.4 is a block diagram of an AGC detector according to the present invention.
도 5a,5b는 본 발명의 AGC 검출기의 시뮬레이션 그래프이다.5A and 5B are simulation graphs of the AGC detector of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on main parts of drawing
41 : 전류원 42 : 기준전압 설정부41: current source 42: reference voltage setting section
42A : 전압 설정부 42B : 전류 제어 소자42A: voltage setting section 42B: current control element
42c : 기준전압 선택 스위치부 43 : 비교부42c: reference voltage selector switch 43: comparator
43A : 분배 바이어스 회로 43B : 전류 제어 소자43A: distribution bias circuit 43B: current control element
43c : 비교회로 44 : 제어전압 출력부43c: comparison circuit 44: control voltage output unit
Vcc : 동작전압 Vcc: operating voltage
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