KR100540980B1

KR100540980B1 - 경보기용 소인신호발생기

Info

Publication number: KR100540980B1
Application number: KR1020030102364A
Authority: KR
Inventors: 송종석
Original assignee: 송종석
Priority date: 2003-12-31
Filing date: 2003-12-31
Publication date: 2006-01-10
Anticipated expiration: 2023-12-31
Also published as: KR20050069843A

Abstract

본 발명은 소인주기발진부와 주파수변조부가 무안정멀티바이브레이터로 구성되는 경보기용 소인신호발생기에 관한 것으로 소인주기발진부 무안정멀티바이브레이터의 두 베이스저항과 톱니파발생부의 충전저항을 정전압부에 접속하고, 주파수변조부의 무안정멀티바이브레이터의 두 베이스저항 중 스피커 구동용 트랜지스터의 턴온 시간을 결정하는 트랜지스터 베이스저항을 전원측에 접속함으로서 전압의 상승에 따른 소인주기와 변조주파수, 출력의 변화를 억제할 수 있다.

경보기, 무안정멀티바이브레이터, 소인(SWEEP)주기, 주파수변조, 정전압

Description

경보기용 소인신호발생기{SWEEP SIGNAL GENERATOR FOR SIREN}

도 1은 종래의 무안정멀티바이브레이터로 구성되는 경보기용 소인신호발생기의 회로도

도 2는 본 발명의 무안정멀티바이브레이터로 구성되는 경보기용 소인신호발생기의 회로도

도 3는 종래의 경보기용 소인신호발생기의 각 부분의 신호파형

도 4는 본 발명의 경보기용 소인신호발생기의 각 부분의 신호파형

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10, 110. 소인주기발진부 20, 120. 톱니파발생부

30, 130. 주파수변조부 40, 140. 구동부

150. 정전압부

A10, D110. 소인주기발진부 신호파형

B20, E120. 톱니파발생부 신호파형

C30, F130. 주파수변조부 신호파형

본 발명은 특정한 대역의 주파수를 반복해서 소인(SWEEP)하여 청감도를 높힘으로서 경계심을 발생시키는 경보기용 소인신호발생기에 관한 것으로, 상세하게는 소인주기발진부와 주파수변조부가 무안정멀티바이브레이터로 구성되는 경보기용 소인신호발생기에 관한 것이다.

도 1은 종래의 무안정멀티바이브레이터로 구성되는 경보기용 소인신호발생기의 회로도를 도시한 것으로 저항 R1, R2, R3, R4와 콘덴서 C1, C2 트렌지스터 Q1, Q2로 구성되는 무안정멀티바이브레이터에 의한 소인주기발진부(10); 저항 R5, R6 다이오드 D1과 콘덴서 C3의 적분회로로 구성되는 톱니파발생부(20); 저항 R7, R8, R9, R10 콘덴서 C4, C5 트랜지스터 Q3, Q4로 구성되는 무안정멀티바이브레이터에 의한 주파수변조부(30); 스피커 S1을 구동하기 위한 변압기 K1과 트랜지스터 Q5, 전류제한저항 R11로 구성된 구동부(40)로 이루어져 있다.

도 3은 도 1에서 도시한 회로도의 각 부분의 신호파형을 도시한 것으로, 신호파형 A10은 소인주기발진부(10) 트랜지스터 Q2의 콜렉터 측 "A"의 신호파형을 도시한 것으로 C1과 R2에 의한 Q2의 턴오프(TURN-OFF) 시간을 t1이라 하고 C2와 R3에 의한 Q1의 턴오프 즉 Q2의 턴온(TURN-ON) 시간을 t2라 할 때, t2을 t1보다 짧게 설정하면 A10과 같은 펄스파가 발생되고, 펄스폭 t1과 t2를 합한 시간 T1이 소인주기가 된다.

신호파형 B20은 톱니파발생부(20) "B"의 신호파형을 도시한 것으로, 소인주기발진부(10) Q2의 콜렉터가 고전위 상태인 t1에서는 R6을 통하여 C3에 충전되어 C3 양단의 전압이 상승하고, 저전위 상태인 t2 동안에는 C3에 충전된 전하가 D1, R5를 통하여 방전되어 C3 양단의 전압이 하강하는 톱니파형을 도시하고 있다.

한편 B20의 톱니파 신호는 R8과 R9를 통하여 주파수변조부(30)의 Q3과 Q4의 베이스 측에 인가되면서 전압의 변화에 따라 C4와 C5의 충전시간이 변화되어 Q3와 Q4의 스위칭 시간을 변화시키게 되어 발진주파수를 변조시킨다.

신호파형 C30은 주파수변조부(30) 트랜지스터 Q4의 콜렉터의 "C"의 신호파형을 도시한 것으로, C4와 R8에 의한 Q4의 턴오프 시간을 t3이라 하고 C5와 R9에 의한 Q3의 턴오프 즉 Q4의 턴온 시간을 t4라 하면, 펄스폭 t3과 t4는 R8과 R9를 통하여 인가되는 톱니파의 전압변화에 의해 발진,변조된 것이고, 따라서 주파수변조부(30)의 무안정멀티바이브레이터의 R8, C4와 R9, C5에 의한 펄스폭 t3과 t4를 소인주기발진부(10)의 소인주기 T1 보다 충분히 작은 값이 되게 설정하면 C30과 같은 펄스파가 Q4의 콜렉터 "C"에서 발생한다.

상기의 주파수변조부(30) "C"의 신호전압이 전류제한저항 R11을 통하여 드라이버 트랜지스터 Q5의 베이스에 인가되어 콜렉터에 접속된 변압기 K1을 스위칭하여 스피커 S1을 구동하게되면 경보용 음향신호가 발생된다.

도 1과 같은 종래의 경보용 신호발생기에 있어서, 소인신호발진부(10)의 트랜지스터 Q1과 Q2의 베이스저항 R2와 R3, 톱니파발생부(20) 충전저항 R6은 변압기 K1과 함께 구동전원 B1에 접속되어 있으므로 스피커에서 발생되는 음향신호는 구동전원 B1의 전압변화에 민감하게 반응하게 된다.

구동전원 B1의 전압이 상승하면 C1, C2의 방전속도가 빨라져 Q1과 Q2의 스위칭속도가 증가하여 소인주기가 짧아지고, 톱니파발생부의 충전용 콘덴서 C3의 층전 량이 증가하여 톱니파의 전위가 상승하게되어 주파수변조부(30)의 변조주파수가 높아지며, 드라이버 트랜지스터 Q5가 턴온되는 t3의 구간에서 변압기에 인가되는 전압 또한 상승한다. 따라서 전원전압 B1의 상승으로 인하여 의도하는 음향신호의 소인주기와 변조주파수가 변화되어 음질이 변하고, 출력이 급격히 증가하게 되어 스피커 S1이 손상될 수 있다.

본 발명의 목적은 도 1과 같은 소인주기발진부와 주파수변조부가 무안정멀티바이브레이터로 구성되는 종래의 경보기용 소인신호발생기가 전원전압의 변화에 따라 음향신호의 소인주기와 변조주파수가 변화될 뿐 아니라 출력이 급격히 증가하게 되는 문제점을 해결하는 수단을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 두 개의 무안정멀티바이브레이터를 이용한 경보기용 소인신호발생기의 회로도를 도 2에서 도시하고 있다. 기본적인 회로구성은 종래의 회로와 유사하지만 저항 R112와 제너다이오드 D102 콘덴서 C106으로 구성되는 정전압부(150)가 추가되어진다.

제너다이오드 D102의 항복전압에 의해 결정되는 정전압부(150)의 정전압을 B101의 전원전압보다 충분히 낮게 설정하고, 정전압부(150)의 "G"에 소인주기발진부(110) 무안정멀티바이브레이터의 트랜지스터 Q101과 Q202의 베이스저항 R102와 R103, 톱니파발생부(120)의 충전저항 R106을 접속하면 전원 B101의 전압과 관계없이 일정한 톱니파를 발생하게 된다.

또한 주파수변조부(130) 무안정멀티바이브레이터의 두 베이스저항 중 스피커 드라이버 트랜지스터 Q105의 턴온 시간을 결정하는 트랜지스터 Q104의 베이스저항 R108을 종래의 회로와 달리 톱니파발생부(120)의 " E"에 접속하지 않고 바로 전원 B101에 접속하게 되면 주파수변조부(130) " F" 에서는 도 4에서 도시한 F130의 펄스파가 발생되고, F130의 펄스파의 펄스폭 t5는 드라이버 트랜지스터 Q105를 턴온하는 시간으로서 톱니파발생부(120) " E"의 톱니파 신호전압에 의해 변조되지 않고 전원 B101의 전압에 의해서만 변화되며, 펄스폭 t6은 드라이브 트랜지스터 Q105의 턴 오프 시간으로 톱니파발생부(120)의 신호전압에 의해 주파수변조되게 된다. 따라서 펄스폭 t5는 전원 B101의 전압 변화에 의존하게 되는데, 전압이 상승하면 펄스폭 t5가 짧아지고 하강하면 길어지게 되어 전원전압의 변화에 따른 출력의 변화를 억제하게 된다.

본 발명의 두 개의 멀티바이브레이터를 이용한 경보기용 소인신호 발생기와 종래의 경보기용 소인신호 발생기를 제작하여 전원전압을 50% 상승시켜 소인주기와 소비전류를 비교시험 하였다. 그 결과 종래의 제품은 소인주기가 약15% 짧아지고 소비전류가 약40% 증가하였지만 본 발명의 제품은 소인주기의 변화는 없었고 소비전류가 약30% 증가하여, 전원전압의 변화에 따른 소인주기와 변조주파수, 출력의 변화가 감소하게 되어 전원전압의 변동에 따른 성능의 열화를 방지 할 수 있게 되었다.

본 발명의 요점이 되는 정전압부(150)는 도5에서와 같은 제너다이오드가 아 닌 다른 수단에 의한 것이라 하더라도 정전압을 유지하는 것이라면 동일한 결과를 갖는 것은 주지의 사실이다. 또한 도5에서 도시한 본 발명의 회로를 구성하는 능동소자인 바이폴라트랜지스터가 아닌 전계효과트랜지스터(FET) 등과 같은 다른 형태의 능동소자의 회로에서도 동일한 결과를 나타낸다.

Claims

소인주기발생부와 주파수변조부가 무안정멀티바이브레이터로 구성되는 경보기용 소인신호발생기에 있어서;

소인주기발진부 무안정멀티바이브레이터의 두 베이스저항과 톱니파발생부의 충전저항을 전류제한저항과 제너다이오드로 구성된 정전압부에 접속하고, 주파수변조부 무안정멀티바이브레이터의 두 베이스저항 중 스피커드라이버 트랜지스터의 턴온시간을 결정하는 트랜지스터의 베이스저항을 전원측에 접속함으로서 전원전압의 변화에 따른 소인주기와 변조주파수 및 출력의 변화를 감소시키는 것을 특징으로 하는 경보기용 소인신호발생기.