KR100629941B1 - A Source of Electric Power Noise Detector Circuit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전원 노이즈 검출 회로에 있어서, 특히 센서 출력단과 전원잡음 증폭단을 비교하여 일정 기준이상의 신호 노이즈라고 판단되면 이를 배제토록 함으로서 정해진 기준범위에서만 마이컴이 동작토록 하는 것을 특징으로 하는 전원 노이즈 검출회로에 관한 것으로,In the power supply noise detection circuit, the power supply noise detection circuit is characterized in that the microcomputer operates only within a predetermined reference range by excluding the sensor output stage and the power noise amplifier stage if it is determined that the signal noise exceeds a predetermined reference level. About
제 1 전원 증폭단(100)과; 제 2 전원 증폭단(200)과; 2개의 비교기(310, 320)로 이루어져 노이즈의 폭을 설정하여 상기 제 2 전원 증폭단(200)을 통과한 신호로부터 노이즈 신호를 추출하는 상기 양단 제한 검출기(300)와; 상기 양단 제한 검출기의 출력단에 연결되어 전류의 역류를 차단하는 역류 차단용 다이오드(610, 620)와; 외부 물리량을 감지하고 이를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 센서 회로부와(400)와; 상기 센서회로부(400) 및 양단 제한 검출기(300)로부터 신호를 입력받아 양단 제한 검출기(300)로 부터 노이즈 신호가 입력되면 센서 회로부(400)로부터 출력되는 신호를 무시하고, 양단 제한 검출기(300)로 부터 노이즈 신호가 입력되지 않으면 센서 회로부(400)의 신호를 정상 처리하는 신호처리부(500)를 포함하여 구성함이 특징이다.A first power amplifier stage 100; A second power amplifier stage 200; A two-end limit detector (300) configured by two comparators (310, 320) to set a width of noise to extract a noise signal from the signal passing through the second power amplifier stage (200); A reverse flow blocking diode (610, 620) connected to an output terminal of the both ends limit detector to block a reverse flow of current; A sensor circuit unit 400 for detecting an external physical quantity and converting the same into an electrical signal and outputting the electrical signal; When a signal is input from the sensor circuit unit 400 and both ends of the limit detector 300 and a noise signal is input from the limit detector 300 at both ends, the signal output from the sensor circuit unit 400 is ignored, and both ends of the limit detector 300 are provided. When the noise signal is not input from the signal processing unit 500 for processing the signal of the sensor circuit 400 is characterized in that it comprises a configuration.
전원, 노이즈, 검출Power, noise, detection
Description
도 1은 일반적인 노이즈 검출 회로도.1 is a general noise detection circuit diagram.
도 2는 본 발명의 전원 노이즈 검출 회로 2 is a power supply noise detection circuit of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100: 제 1 전원 노이즈 증폭단100: first power supply noise amplification stage
200: 제 2 전원 노이즈 증폭단200: second power supply noise amplification stage
300: 양단 제한 검출기300: both ends limit detector
400: 센서 회로부400: sensor circuit
500: 신호 처리기500: signal processor
1000: 전원 잡음 증폭단1000: power supply noise amplification stage
본 발명은 전원 노이즈 검출 회로에 관한 것으로, 특히 센서 출력단과 전원잡음 증폭단을 비교하여 일정 기준이상의 신호 노이즈라고 판단되면 이를 배제토록 함으로서 정해진 기준범위에서만 마이컴이 동작토록 하는 것을 특징으로 하는 전원 노이즈 검출회로에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply noise detection circuit, and in particular, by comparing the sensor output stage and the power noise amplification stage, if it is determined that the signal noise exceeds a predetermined standard, the power supply noise detection circuit is characterized in that the microcomputer operates only within a predetermined reference range. It is about.
각종 반도체 센서는 대부분 특성상 소전류 변화량을 증폭하여 사용하기 때문에 외부에서 발생하는 전원 노이즈에 상당한 영향을 받고 있다.Since various semiconductor sensors amplify and use a small current change amount due to their characteristics, they are significantly influenced by external power supply noise.
예를 들어 광센서나 초음파 센서 또는 수위감지 센서 등 센서를 이용한 제품의 경우 같은 선로의 전원을 사용할 경우 주변의 다른 전자제품의 전원 온 오프시 발생되는 전원 노이즈는 아주 짧은 시간대의 높은 전압이 발생하게 되며 그 전원 노이즈가 선로에 연결된 센서 제품에 영향을 끼쳐서 오동작의 주요 원인이 되고 있다.For example, in the case of products using sensors such as light sensors, ultrasonic sensors, or water level sensors, the power noise generated when the power of the same line is used to turn on or off the power of other electronic devices nearby may cause high voltage in a very short time. The power noise affects the sensor products connected to the line and is the main cause of malfunction.
이러한 전원 노이즈의 영향을 줄이기 위해 대부분 센서 감도를 줄이든지 초크나 캐패시터 등을 이용하여 이러한 문제를 해결하나 근원적인 대책은 되지 못하며 또한 센서의 성능을 최대한 활용하지 못하고 있는 것이 현실이다.In order to reduce the influence of power supply noise, most of them solve the problem by reducing the sensor sensitivity or using a choke or a capacitor, but it is not a fundamental countermeasure.
도 1은 일반적인 센서를 도시하고 있는바, 센서(1)의 출력단에 노이즈가 인가되면, 센서(1)로부터 출력된 가변 주파수 신호에 노이즈가 함께 실려 노이즈 필터부에 인가된다.FIG. 1 illustrates a general sensor. When noise is applied to the output terminal of the sensor 1, the noise is loaded on the variable frequency signal output from the sensor 1 and applied to the noise filter unit.
여기서, 노이즈 필터부(2)는 대역통과 필터로 동작되어 고주파 성분의 노이즈를 필터링한다.Here, the
그러므로, 가변 주파수신호에 실린 노이즈는 노이즈 필터부의 저항 및 콘덴서를 통하여 필터링 되고 마이컴(3)은 정상적인 주파수신호를 센서로부터 입력받게 된다.Therefore, the noise carried in the variable frequency signal is filtered through the resistor and the capacitor of the noise filter unit, and the
즉, 일반적인 노이즈 제거회로들은 통상 저항소자와 캐패시터 소자를 조합하여 고주파 성분의 노이즈를 제거하고 있으나, 근원적인 대책은 되지 못하고, 특히 노이즈의 영향을 줄이기 위해 센서의 감도를 줄이게 되면 센서의 성능을 최대한 활용하지 못하는 문제점이 있었던 것이다.That is, general noise removing circuits remove high frequency noise by combining resistance elements and capacitor elements, but it is not a fundamental countermeasure. Especially, if the sensitivity of the sensor is reduced to reduce the influence of noise, the performance of the sensor is maximized. There was a problem that could not be utilized.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결코자 하는 것으로, 전원 및 공전현상에 의해 들어오는 노이즈를 과증폭하여 이를 마이컴에서 무조건 노이즈로 인식토록 하여 마이컴에서 제거토록 하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems and to amplify the noise coming from the power source and the idle phenomenon so that the microcomputer recognizes the noise unconditionally and removes it from the microcomputer.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,As a means for achieving the above object,
본 발명은 저항소자와 캐패시터 소자 및 증폭소자(110)로 이루어져 전원선을 타고들어오는 노이즈 신호를 1차 증폭하는 제 1 전원 증폭단(100)과; 저항소자와 캐패시터 소자 및 증폭소자(210)로 이루어져 제 1 전원 증폭단(100)을 통과한 노이즈 신호를 2차 증폭하는 제 2 전원 증폭단(200)과; 2개의 비교기(310, 320)로 이루어져 노이즈의 폭을 설정하여 상기 제 2 전원 증폭단(200)을 통과한 신호로부터 노이즈 신호를 추출하는 상기 양단 제한 검출기(300)와; 상기 양단 제한 검출기의 출력단에 연결되어 전류의 역류를 차단하는 역류 차단용 다이오드(610, 620)와; 외부 물리량을 감지하고 이를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 센서 회로부와(400)와; 상기 센서회로부(400) 및 양단 제한 검출기(300)로부터 신호를 입력받아 양단 제한 검출기(300)로 부터 노이즈 신호가 입력되면 센서 회로부(400) 로부터 출력되는 신호를 무시하고, 양단 제한 검출기(300)로 부터 노이즈 신호가 입력되지 않으면 센서 회로부(400)의 신호를 정상 처리하는 신호처리부(500)를 포함하여 구성함이 특징이다.The present invention comprises a first power amplifier stage (100) for first amplifying a noise signal coming on the power line consisting of a resistor element, a capacitor element and an amplification element (110); A second power amplifier amplifying stage (200) comprising a resistance element, a capacitor element, and an amplifying element (210) for second amplifying the noise signal passing through the first power amplifier stage (100); A two-end limit detector (300) configured by two comparators (310, 320) to set a width of noise to extract a noise signal from the signal passing through the second power amplifier stage (200); A reverse flow blocking diode (610, 620) connected to an output terminal of the both ends limit detector to block a reverse flow of current; A
또한, 상기 양단 제한 검출기(300)의 증폭단은 센서 회로부(400)의 증폭단에 비해 높은 증폭률을 갖는 것이 특징이다.In addition, the amplifying stage of the both
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the preferred embodiments associated with the accompanying drawings.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 구성회로도로서, 도시한 바와 같이 전원 잡음 증폭단(1000)과, 센서회로부(400)와, 상기 센서회로부(400) 및 양단 제한 검출기(300)로부터 신호를 입력받는 신호처리부(500)로 이루어지며; 상기 전원 잡음 증폭단(1000)은 더 상세하게는 제 1 전원 증폭단(100)과, 제 2 전원증폭단(200)과, 양단 제한 검출기(300) 및, 역류 차단용 다이오드(610, 620)로 이루어진다.1 is a configuration circuit diagram of the present invention, as shown, a signal processing unit for receiving a signal from the power supply
상기 제 1 전원 증폭단(100)은 저항소자와 캐패시터 소자 및 증폭소자(110)로 이루어져 전원선을 타고들어오는 노이즈 신호를 1차 증폭한다.The first power
상기 제 2 전원 증폭단(200) 역시 제 1 전원 증폭단(100)과 마찬가지로 저항소자와 캐패시터 소자 및 증폭소자(210)로 이루어져 노이즈 신호를 2차 증폭한다.Like the first power
상기 양단 제한 검출기(300)는 2개의 비교기(310, 320)로 이루어져 노이즈의 폭을 설정하여 상기 노이즈 폭의 기준범위에 해당하는 신호를 출력시키도록 한다.The both
상기 역류 차단용 다이오드(610, 620)는 일방향 다이오드로 구성되어 전류가 역류되는 것을 방지한다.The
상기 센서회로부(400)는 광센서나 초음파 센서 또는 수위감지 센서 등 각종 센서류 및 이를 증폭하는 증폭회로를 포함하여 지칭하는 것이며, 상기 신호처리부(500)는 마이컴과 같이 센서의 출력신호를 처리하는 장치를 지칭한다.The
이하에서 본원 발명의 동작에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described in more detail.
먼저, 전기적 노이즈는 다양한 경로를 통해 발생할 수 있는바, 종래에는 각종 소자나 센서자체 또는 공전현상등에 의해서 발생되어 신호 처리부(500)에 인가될시, 이때 신호 처리부(500)는 상기 전기적 노이즈를 정상적인 신호로 판단하여 정해진 프로그램에 따라 처리하게 된다.First, the electrical noise may be generated through various paths. In the related art, when the signal is applied to the
만약 상기 센서 회로부(400)가 광센서와 같이 외부물체에 반응하여 신호를 보내고 상기 신호에 따라 램프를 점등시키는 신호처리부가 존재하면, 정상적인 광센서의 신호가 아닌 다른 원인으로 발생한 노이즈 신호가 센서부를 타고 신호처리 부에 출력되더라도, 신호처리부는 이를 정상적인 신호의 인가로 판단하고 램프를 점등시키는 신호를 출력하게 되고, 만약에 상기 센서 회로부(400)가 수위관련 측정소자이면, 수위센서로부터 노이즈 신호가 입력될시 이를 정상적인 신호로 인식하여 마이컴은 수위가 기준이상 하락한 것으로 판단하여 물을 재공급시키도록 하는 신호를 출력하게된다.If the
상기 노이즈는 통상 매우 짧은 시간에 침투하는 특성이 있기 때문에 모든 센서 회로부(400)의 소자에 노이즈 차단회로를 연결할 수도 없고, 또한 노이즈의 발생원인이 워낙 다양하여 모든 노이즈를 모두 계산하여 회로를 설계할 수도 없는 노릇이다.Since the noise generally penetrates in a very short time, noise blocking circuits cannot be connected to the elements of all the
따라서, 본 발명에서는 양단 제한 검출기(300)를 통해 인가되는 전원 노이즈를 과증폭하여 이때 양 비교기(310, 320)에 설정된 기준 범위로 노이즈 신호가 들어와 이를 검출하여 출력하면, 센서 회로부(400)의 출력에도 노이즈가 포함된 것이기 때문에 신호처리부(500)에서는 센서 회로부(400)를 통해 입력되는 모든 신호는 무조건 노이즈로 인식토록 함으로써 노이즈를 원인으로 하는 동작발생을 원천적으로 차단토록 한다.Therefore, in the present invention, if the power signal applied through the both
즉, 전원 노이즈는 센서 회로부나 각종 소자를 통해 동시에 전달되기 때문에 본 발명에서는 전원 노이즈를 전원잡음 증폭단(1000)에 병렬로 분기하여 상기 전원 잡음 증폭단(1000)에 전원 노이즈가 들어온 상태가 확인될시에는 센서 회로부(400)로 부터 들어오는 신호를 무시토록 하여 노이즈를 정상적인 신호로 인식하는 자체를 차단하는 것이다.That is, since power supply noise is simultaneously transmitted through the sensor circuit unit or various elements, in the present invention, when the power supply noise is input to the power
본 발명에서는 보다 확실한 전원 노이즈의 검출을 위해서 센서 회로부의 증폭단보다 더 증폭도가 높은 증폭단을 전원 잡음 증폭단(1000)에 설계하였으며, 이를 위해 전원 잡음 증폭단(1000)에 들어온 전원 노이즈를 증폭기(110, 210)를 통해 다단 증폭 하고, 전원 노이즈의 정확한 검출을 위해서 전원 출력단자에 양단 제한 검출용 비교기(310, 320)를 주요 구성으로 하는 노이즈 검출소자를 부가 설치 하였다.In the present invention, the amplification stage having a higher amplification level than the amplifying stage of the sensor circuit part is designed in the power supply
물론 증폭단을 1개 또는 3개 이상으로 설계할 수도 있으나, 여러가지 실험 결과 2개의 노이즈 증폭단을 설치하는 것이 제일 바람직한 것으로 판명되었다.Of course, one or three amplification stages can be designed, but various experiments have proved to be the most desirable to install two noise amplification stages.
따라서, 2단 전원 증폭회로를 통과한 신호는 양단 제한 검출기(300)를 통과하면서 미리 설정한 노이즈 설정 범위 인가를 판단하게 되는바, 비교기(310, 320)를 병렬 접속하여 각각의 기준범위를 달리 설정함으로써 최저 기준범위와 최고 기준범위를 각각 설정토록하여 정확한 노이즈 신호를 검출할 수 있도록 한다.Accordingly, the signal passing through the two-stage power amplifier circuit passes through the
이후, 상기 센서 회로부(400)에 전원 노이즈나 잡음 노이즈가 없을 경우 전원잡음 증폭단(1000)과 비교시 정해진 값만이 차이가 있게 되며 후단의 신호 처리기(500)에서 판단할때 전원 노이즈가 들어오지 않은 것으로 판단할 수 있다.Subsequently, when there is no power noise or noise noise in the
이때에는 센서 회로부(400)를 통해 인가되는 신호는 정상적인 외부 물체에 또는 물리량에 반응하여 신호를 출력한 것이기 때문에 신호 처리기(500)는 미리 프로그램된 내용에 따라 타 기기를 동작시키도록 한다.In this case, since the signal applied through the
그러나, 외부에서 전원노이즈가 발생하였을시에는 센서 회로부(400)에 포함된 증폭단의 출력이 평상시보다 큰 신호로 나타나게 될 것이고, 이때 전원 잡음 증 폭단(1000)의 출력단을 통해 전원 노이즈 검출 신호가 출력되어, 신호 처리부(500)는 센서 회로부(400)에 정상적인 신호가 아니라 전원 노이즈에 의한 신호가 발생된 것으로 판단하여 센서 회로부(400)로 부터 전달되는 어떠한 신호도 무시하여 기기의 작동이 일어나지 않토록 한다.However, when power noise is generated from the outside, the output of the amplifier stage included in the
즉, 이렇게 전원 노이즈가 들어온 것으로 판단하게 되면 이때 입력된 센서 신호를 무시토록 하여 램프 출력 회로의 경우 램프가 점등되는 것을 사전에 차단할 수 있고, 수위센서의 경우 물공급을 재가동 시키는 것을 보류한다.That is, when it is determined that the power supply noise is input, the sensor signal input at this time can be ignored so that the lamp can be blocked in advance in the case of the lamp output circuit, and in the case of the water level sensor, the water supply is suspended.
결국, 본 발명은 센서 증폭단보다 증폭도가 높은 전원 노이즈 증폭회로를 구성하여 센서 입력과 노이즈 입력을 신호 검출부 또는 마이컴과 같은 로직회로로 받아서 노이즈단 입력이 들어올 경우 센서 입력을 무시하여 잡음을 제어한다.As a result, the present invention configures a power supply noise amplification circuit having a higher amplification than the sensor amplifying stage, and receives the sensor input and the noise input through a logic circuit such as a signal detector or a microcomputer to control the noise by ignoring the sensor input.
상술한 바와 같이 본 발명은 센서 증폭단보다 증폭도가 높은 전원 노이즈 증폭회로를 구성하고, 상기 노이즈 증폭회로와 센서 입력을 비교하여 노이즈단의 입력이 출력된 경우 센서 출력을 무시토록 함으로서 센서를 타고 들어오는 노이즈를 원천적으로 차단할 수 있고, 또한 잘못된 노이즈 신호에 따라서 동작을 지령하는 것을 차단할 수 있다.As described above, the present invention constitutes a power noise amplification circuit having a higher amplification than the sensor amplifying stage, and compares the noise amplifying circuit with a sensor input to ignore the sensor output when the noise stage input is output. Can be blocked at source, and can also block commanding an operation according to an erroneous noise signal.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위내에 속하는 그러 한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.
Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, various other modifications and variations may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, it is intended that the appended claims cover such modifications and variations as fall within the true scope of the invention.
Claims (2)
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Payment date: 20110713 Year of fee payment: 6 |
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