KR100772136B1 - Fm transmitter - Google Patents
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Abstract
본 발명은 부피를 최대한으로 줄이면서도, 향상된 성능으로 동작할 수 있는 FM 송신기를 제공하기 위한 것으로, 이를 위해 본 발명은 스트레오용 캐리어신호 및 파일럿 신호를 이용하여, 라이트 오디오신호와 레프트 오디오신호를 하나의 스트레오 신호로 합성하여 출력하기 위한 신호합성부; 기준신호를 이용하여 상기 신호합성부에서 합성된 스트레오 신호를 캐리어신호에 변조하여 출력하기 위한 주파수 합성부; 및 상기 파일럿 신호와 상기 기준신호를 생성하여 제공하기 위한 신호생성부를 구비하는 FM 송신기를 제공한다.The present invention is to provide an FM transmitter that can operate with improved performance while reducing the volume to the maximum. To this end, the present invention uses a carrier signal and a pilot signal for stereo, and combines a light audio signal and a left audio signal. A signal synthesizer for synthesizing and outputting the stereo signal of the signal; A frequency synthesizer for modulating and outputting a stereo signal synthesized by the signal synthesizer to a carrier signal using a reference signal; And a signal generator for generating and providing the pilot signal and the reference signal.
FM 송신기, 크리스탈, 오실레이터, 스트레오, 인터페이스. FM transmitter, crystal, oscillator, stereo, interface.
Description
도1은 종래기술에 의해 FM 송신기를 구현하기 위한 집적회로와, 그 집적회로에 연결되는 외부 연결소자를 도시한 회로도.1 is a circuit diagram showing an integrated circuit for implementing an FM transmitter according to the prior art and external connection elements connected to the integrated circuit.
도2는 통상적인 FM 송신기의 스테레오 신호를 합성하기 위한 기본 블럭도.2 is a basic block diagram for synthesizing a stereo signal of a conventional FM transmitter.
도3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 FM 송신기를 나타내는 블럭구성도.3 is a block diagram showing an FM transmitter according to a preferred embodiment of the present invention.
도4는 도3에 도시된 주파수 합성부의 제1 인터페이스부를 나타내는 블럭구성도.FIG. 4 is a block diagram showing a first interface section of the frequency combining section shown in FIG.
도5는 도4에 도시된 제1 인터페이스부의 동작을 나타내는 파형도.FIG. 5 is a waveform diagram showing the operation of the first interface unit shown in FIG. 4; FIG.
도6은 도3에 도시된 주파수 합성부의 제2 인터페이스부를 나타내는 블럭구성도.FIG. 6 is a block diagram showing a second interface section of the frequency combining section shown in FIG.
도7은 도6에 도시된 제2 인터페이스부의 동작을 나타내는 파형도.FIG. 7 is a waveform diagram showing the operation of the second interface unit shown in FIG. 6; FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 신호합성부100: signal synthesis unit
200 : 신호생성부200: signal generator
300 : 주파수 합성부300: frequency synthesizer
400 : 인터페이스 회로부400: interface circuit
본 발명은 주파수 변조, 즉 FM(Frequency Modulation)을 이용하여 오디오신호를 송신하기 위한 FM 송신기에 관한 것으로, 특히 FM 스트레오 신호를 송신하기 위한 FM 송신기에 관한 것이다.The present invention relates to an FM transmitter for transmitting an audio signal using frequency modulation, that is, FM (Frequency Modulation), and more particularly to an FM transmitter for transmitting an FM stereo signal.
도1은 종래기술에 의해 FM 송신기를 구현하기 위한 집적회로와, 그 집적회로에 연결되는 외부 연결소자를 도시한 회로도이다.1 is a circuit diagram illustrating an integrated circuit for implementing an FM transmitter according to the related art and an external connection device connected to the integrated circuit.
도1을 참조하여 살펴보면, 종래기술에 의한 FM 송신기를 구현하기 위한 집적회로는 레프트 오디오신호 입력처리부(70)와, 라이트 오디오신호 입력처리부(80)와, 38kHz 신호와 19kHz 신호를 생성하여 출력하기 위한 제1 신호생성부(50a)와, 레프트 오디오신호 입력처리부(70) 및 라이트 오디오신호 입력처리부(80)에서 각각 처리된 레프트 오디오신호와 라이트 오디오신호와 제1 신호생성부(50a)에서 생성된 38kHz 신호 및 19kHz 신호를 이용하여 스트레오 신호를 합성하는 스트레오 신호합성부(90)와, 100kHz 신호를 생성하여 출력하기 위한 제2 신호생성부(50b)와, 제2 신호생성부(50)에서 생성된 100kHz 신호와 스트레오 신호합성부(90)에서 합성된 신호를 합성하기 위한 주파수 합성부(60)를 구비한다. 여기서 도1에 도시된 집적회로는 BiCMOS 회로로 구현된다.Referring to FIG. 1, an integrated circuit for implementing an FM transmitter according to the related art generates and outputs a left audio
또한, FM 송신기는 집적회로의 제1 신호생성부(50a)와 연결되기 위한 크리스탈(X2) 및 캐패시터(C3,C4)와, 제2 신호생성부(50b)와 연결되기 위한 크리스탈(X1) 및 캐패시터(C1,C2)를 구비한다.In addition, the FM transmitter includes crystals X2 and capacitors C3 and C4 for connection with the first
또한, FM 송신기는 집적회로에서 출력되는 스트레오 신호의 출력레벨을 줄여서 FM변조량을 조절하기 위한 신호감쇠블럭(attenuator)(200)과, 주파수 합성부(60)에서 출력되는 신호에 응답하여 주파수를 걸러내기 위한 루프필터(Loop filter)(21)와, 루프필터(21)의 출력신호와 신호감쇠블럭(20)의 출력신호를 합성하기 위한 신호합성부(22)를 구비한다.In addition, the FM transmitter reduces the output level of the stereo signal output from the integrated circuit to adjust the frequency in response to the signal attenuator (200) for adjusting the FM modulation amount and the signal output from the frequency synthesizer (60) A
또한, 신호합성부(22)의 출력신호는 캐패시터(C7,C8,C9), 저항(R1), 가변 다이오드(CD1) 및 인덕터(L1)로 구성된 LC 공진회로를 통해 주파수 합성부(60)로 전달된다. 여기서 캐패시터(C5,C6)는 DC 신호를 차단하기 위해 배치되는 캐패시터이다.In addition, the output signal of the signal synthesizing unit 22 is fed to the
레프트 오디오신호 입력처리부(70)는 프리앰프시스 블럭(Pre-emphasis Block)(71), 리미터블럭(Limiter Block)(72), 로우패스필터(Low Pass Filter Block)(73), 뮤트블럭(Mute Block)(74)를 구비한다.The left audio signal
라이트 오디오신호 입력처리부(80)는 프리앰프시스 블럭(Pre-emphasis Block)(81), 리미터블럭(Limiter Block)(82),로우패스필터(Low Pass Filter Block)(83), 뮤트블럭(Mute Block)(84)를 구비한다.The write audio signal
스트레오 신호합성부(Stereo Signal Generation MPX Block)(90)는 신호합성블럭(Adder Block)(91,94,96)과, 신호차감블럭(Subtract Block)(92)과, 멀티플렉서 블럭(Multiplier Block)(93)과, 신호의 레벨을 조절하기 위한 신호레벨 조절블럭(Signal level Modulating Block)(95)을 구비한다.The stereo signal generation unit (Stereo Signal Generation MPX Block) (90) is a signal synthesis block (Adder Block) (91, 94, 96), a subtract block (92), a multiplexer block (Multiplier Block) ( 93, and a signal
주파수 합성부(Frequency synthesizer)(60)은 전하펌프블럭(Charge pump Block)(61), RF 오실레이터 블럭(RF Oscillator Block)(62), RF 증폭블럭(RF Amplifier)(63), 위상 주파수 감지블럭(Phase Frequency Detector Block)(64), 프로그래머블 주파수 디바이드 블럭(Programmable Frequency Divider Block)(65)와 디지털 인터페이스블럭(Digital Interface Block)(66)을 구비한다.The
제1 신호생성부(50a)는 파일럿 오실레이터 블럭(Pilot Oscillator Block)(51), 파일럿 디아비더블럭(Pilot Divider Block)(52), 파일럿레벨 조정블럭(Pilot level adjust Block)(53)을 구비한다.The first
제2 신호생성부(50b)는 오실레이터 블럭(Oscillator Block)(54)과, 클럭디바이드 블럭(CLK Divider Block)(55)을 구비한다.The
도2는 통상적인 FM 송신기의 스테레오 신호를 합성하기 위한 기본 블럭도이다.2 is a basic block diagram for synthesizing a stereo signal of a conventional FM transmitter.
도2는 스트레오 신호를 합성하기 위한 기본 블럭이 도시되어 있는데, 스테레오 신호를 합성하기 위해서는 레프트 오디오신호와 라이트 오디오신호를 서로 합하는 제1 신호합성기와 차감하는 신호차감기와, 신호차감기에서 출력되는 신호를 오실레이터에서 출력되는 38khz의 신호와 혼합하기 위한 혼합기와, 제1 신호합성기에서의 출력과 혼합기에서의 출력을 합성하기 위한 제2 신호합성기와, 제2 신호합성기의 출력을 파일럿신호 생성기에서 출력되는 19khz의 신호와 혼합하기 하여 스트 레오 신호로 출력하기위한 제3 신호합성기가 구비된다. 따라서 19khz 신호를 생성하기 위해 파일럿 신호 생성기가 필요한데, 통상 38kHz 신호를 1/2분주하여 출력하게 된다.2 shows a basic block for synthesizing a stereo signal. In order to synthesize a stereo signal, a signal subtractor subtracts a left audio signal and a light audio signal from a first signal synthesizer that sums each other, and a signal output from the signal subtractor. Is mixed with the 38 kHz signal output from the oscillator, a second signal synthesizer for synthesizing the output from the first signal synthesizer and the output from the mixer, and the output of the second signal synthesizer is output from the pilot signal generator. A third signal synthesizer is provided for mixing the signal of 19 kHz and outputting it as a strew signal. Therefore, a pilot signal generator is required to generate a 19khz signal. In general, a 38kHz signal is divided into 1/2 and output.
여기서 19khz의 신호는 FM 스트레오 방식의 정해진 파일럿(pilot) 신호로서 스트레오 인디케이트(Stereo Indicator)역할을 한다.Here, the signal of 19 kHz is a fixed pilot signal of the FM stereo system and serves as a stereo indicator.
38khz의 신호 역시 FM 스트레오 방식에 정해진 신호로서, 두 오디오 신호(Audio L, Audio R)의 차감신호(L-R)를 위한 캐리어(Carrier) 신호이다.The 38khz signal is also a signal defined in the FM stereo system, and is a carrier signal for the subtraction signal L-R of two audio signals Audio L and Audio R.
FM 스트레오 방식에서 스트레오 복조를 할 때에 라이트 신호는 L={L+R)+(L-R)}/2로 복조하고, 레프트 신호는 R={L+R)-(L-R)}/2의 방식으로 복조를 한다. 참고로 모노방식에서는 L+R 신호로만 복조를 한다. When stereo demodulation in the FM stereo system, the write signal is demodulated by L = {L + R) + (LR)} / 2, and the left signal is R = {L + R)-(LR)} / 2. Demodulate. For reference, the mono mode demodulates only the L + R signal.
도2의 하단에는 스트레오 신호가 복조되는 것을 나타내는 주파수 도메인에서의 그래프가 도시되어 있다.At the bottom of Fig. 2 is a graph in the frequency domain showing that the stereo signal is demodulated.
전술한 설명에서와 같이, FM 스트레오 방식을 구현하기 위해, 도1에 도시된 종래기술에 의한 FM 송신기의 스트레오 신호합성부(90)는 신호합성블럭(91,94,96, 각각 도2의 제1 내지 제3 신호합성기에 해당)과, 신호차감블럭(92, 도2의 신호차감기에 해당)과, 멀티플렉서블럭(93, 도2의 혼합기에 해당)을 구비하는 것이다.As described in the foregoing description, in order to implement the FM stereo system, the stereo
계속해서 도1에 도시된 종래기술에 의한 FM 송신기의 동작을 설명한다.Subsequently, the operation of the conventional FM transmitter shown in FIG. 1 will be described.
먼저 레프트 및 라이트 오디오신호(15kHz이하의 signal)를 L/R Input단을 통해 입력 된다. FM 방식을 이용하여 오디오신호를 송수신 할 경우 대부분 오디오 신호의 SNR(Signal to Noise Ratio)을 개선하기 위해 송신시 프리앰프시스블럭 (71,81)을 통해 수신시 디 앰프시스(De-emphasis) 처리 한다.First, the left and right audio signals (signals below 15kHz) are input through the L / R input. Send and receive audio signal using FM method In order to improve the signal-to-noise ratio (SNR) of the audio signal, most of the audio signals are de-emphasis processed when received through the
프리앰프시스 블럭(71,81)은 오디오 신호가 20 ~15kHz의 주파수를 가지는데 수신시에 300Hz를 최대점으로 하여 1kHz이상부터 6db/Octave로 감쇠하는 디앰프시스(De-emphasis)를 하는데, 이는 송신시에 오디오 신호의 1kHz이상의 주파수 대역을 강조하기 위해서 의도적으로 1kHz 이상의 오디오신호를 6db/Octave로 증폭하는 역할을 하게 된다. 리미터블럭(72/82)는 FM 송신기용 집적회로 내부에서 Signal들이 왜곡 없이 동작하도록 일정 크기 이상 신호의 크기를 제한 하는 역할을 한다.The
로우패스필터 블럭(73/83)은 오디오신호에 실린 오디오 신호의 주파수 대역 이외의 신호들을 제한하는 역할을 한다. 뮤트블럭(74/84)는 필요에 따라 의도적으로 오디오 신호를 제거 하는 역할을 하는 블럭이다.The low
라이트/레프트 오디오신호 입력처리부(70,80)을 통해 전달되는 신호는 스트레오 신호합성부에서 스트레오 신호로 합성된다. 신호합성블럭(91)은 라이트 오디오신호와 레프트 오디오신호를 더하는 역할을 한다.Signals transmitted through the write / left audio signal
신호차감블럭(92)은 레프트 오디오신호에서 라이트 오디오신호를 빼는 역할을 한다. The
멀티플렉서(93)는 신호차감블럭(92)의 출력에 제1 신호생성부(50a)에서 생성된 38kHz 신호를 곱하는 역할을 한다.The
신호합성블럭(94)는 신호합성블럭(91)의 출력과 멀티플렉서(93)의 출력을 더하는 역할을 한다. 신호레벨 조절블럭(95)은 신호합성블럭(94)의 출력신호의 레벨을 조절하는 역할을 한다.The
신호합성블럭(96)는 신호레벨 조절블럭(95)의 출력신호에 제1 신호생성부(50a)에서 생성된 19kHz의 파일럿 신호를 더한 다음 출력하는 역할을 한다.The
제1 신호생성부(50a)는 기준 신호인 38kHz 신호와, 파일럭신호인 19kHz의 신호를 생성하는 역할을 한다.The
파일럿 오실레이터 블럭(51)에서는 집적회로의 외부연결소자인 38kHz용 크리스탈(X2)과, 캐패시터(C3,C4)를 이용하여 38kHz의 신호를 생성하고, 파일럿 디바이드 블럭(52)에서는 38kHz 신호를 2분주하여 19kHz의 파일럿 신호를 생성하여 출력한다.The
파일럿 레벨 조정블럭(53)에서는 파일럿 디바이드 블럭(52)에서 출력되는 파일럿 신호의 레벨을 조절하는 역할을 한다.The pilot
신호감쇠블럭(20)은 스트레오 신호인 신호합성블럭(96)의 출력신호의 레벨을 줄여서 FM 변조량을 조절하는 역할을 한다.The
루프필터 블럭(21)은 루프필터(Loop Filter)로서 로우패스 필터(Low Pass Filter)로 구성 되어 있으며 주파수변조(Frequency Synthesizer)의 동작 중에 발생하는 각종 노이즈(Noise)성 주파수 성분을 걸러내고 가변 다이오드(CD1)의 네거티브 핀의 전압을 가변하는 역할을 하여 외부소자인 캐패시터, 가변다이오드 및 인덕터(C7,C8,C9,L1, CD1)로 구성된 LC공진 회로와 전압제어 오실레이터(Voltage Control Oscillator, VCO)로 구성된 RF 오실레이터 블럭(62)의 주파수를 가변하는 역할을 한다. The
신호합성부(22)는 루프필터 블럭(21)의 출력과 신호감쇠블럭(20)의 출력을 더하여 RF 오실레이터 블럭(62)의 FM 변조를 거는 역할을 한다.The signal synthesizer 22 adds the output of the
캐패시터(C5, C6)는 스트레오 신호합성부(90)에서 출력되는 스테레오 신호 의 DC성분을 제거하는 역할을 한다.Capacitors C5 and C6 remove the DC component of the stereo signal output from the stereo
제2 신호생성부(50b)의 오실레이터 블럭(54)는 외부소자인 7.2MHz용 크리스탈(X1) 및 캐패시터(C1,C2)를 이용하여 7.2MHz의 신호를 생성하는 역할을 한다.The
클럭디바이드 블럭(55)은 오실레이터 블럭(54)에서 생성된 7.2MHz의 신호를 72분주하여 100kHz의 기준 클럭을 생성하여 위상 주파수 감지블럭(64)으로 출력한다. The
RF 오실레이터 블럭(62)은 RF 신호(70 ~ 120MHz)를 생성하는 역할을 하고, RF 증폭블럭(62)은 RF신호를 증폭하여 외부로 출력함으로서 RF 신호의 레벨을 조절하는 역할을 한다.The
위상 주파수 감지블럭(64)은 신호의 위상 및 주파수를 감지하는 블럭으로서, 제2 신호생성부(50b)의 클럭 디바이드 블럭(55)의 출력인 100kHz 기준 클럭과 프로그래머블 주파수 디바이드 블럭(65)의 출력 신호를 비교하여 그 차이에 해당하는 펄스열을 차지펌프(61)로 보낸다. The phase
프로그래머블 주파수 디바이드 블럭(65)은 디지털 인터페이스 블럭(66)에서 신호를 받아서 RF 오실레이터 블럭(62)에서 출력되는 RF 신호를 분주하는 역할을 한다. The programmable
디지털 인터페이스 블럭(66)은 외부에서 입력되는 데이터에 의해서 RF 주파수를 셋팅하는 역할을 하며 3-wire 방식으로 외부와 인터페이스를 한다.The
전술한 설명에서와 같이 도1에 도시된 각 블럭이 동작하여 FM 스트레오 신호를 송신하게 된다.As described above, each block shown in FIG. 1 operates to transmit an FM stereo signal.
여기서 종래기술에 의한 FM 송신기는 내부적인 동작을 위해 2개의 크리스탈을 집적회로의 외부 소자로 배치하게 되는데, 이로 인해 FM 송선기의 전체 부피가 커지게 된다.Here, the FM transmitter according to the prior art arranges two crystals as an external device of an integrated circuit for internal operation, which increases the overall volume of the FM transmitter.
크리스탈은 집적회로에 비해 부피가 상대적으로 큰 편이며, 특히 저주파인 38khz용 크리스탈은 상대적으로 더 큰 부피를 차지하게 된다.Crystals are relatively bulkier than integrated circuits, especially for low-frequency 38khz crystals.
따라서 종래기술과 같이 FM 송신기는 소형화하기가 매우 힘든 실정이다. 특히 최근에는 FM 송신기가 MP3 플레이어, 휴대폰 및 네비게이터등 휴대용에 많이 집적되어 사용되는데, FM 송신기를 소형화하지 못해 많은 문제점이 되고 있다.Therefore, as in the prior art, the FM transmitter is very difficult to miniaturize. In particular, in recent years, the FM transmitter is used in a large number of portable, such as MP3 players, mobile phones and navigators, there are many problems because the FM transmitter can not be miniaturized.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 부피를 최대한으로 줄이면서도, 향상된 성능으로 동작할 수 있는 FM 송신기를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and an object thereof is to provide an FM transmitter capable of operating with improved performance while reducing volume to the maximum.
본 발명은 스트레오용 캐리어신호 및 파일럿 신호를 이용하여, 라이트 오디오신호와 레프트 오디오신호를 하나의 스트레오 신호로 합성하여 출력하기 위한 신호합성부; 기준신호를 이용하여 상기 신호합성부에서 합성된 스트레오 신호를 캐리어신호에 변조하여 출력하기 위한 주파수 합성부; 및 상기 파일럿 신호와 상기 기준신호를 생성하여 제공하기 위한 신호생성부를 구비하며, 신호생성부는 크리스탈을 이용하여 제1 예비신호를 생성하여 출력하기 위한 오실레이터와,상기 제1 예비신호를 분주하여 제2 예비신호를 생성하기 위한 제1 분주기와, 상기 제2 예비신호를 분주하여 상기 기준신호를 출력하기 위한 제2 분주기와, 상기 제2 예비신호를 분주하여 상기 스트레오용 캐리어신호를 출력하기 위한 제3 분주기; 및상기 스트레오용 캐리어신호를 분주하여 상기 파일럿 신호를 출력하기 위한 제4 분주기와, 상기 파일럿 신호의 레벨을 조정하여 출력하기 위한 레벨조정기를 구비하는 것을 특징으로 하는 FM 송신기를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a signal synthesizing unit for synthesizing a light audio signal and a left audio signal into a single stereo signal using a stereo carrier signal and a pilot signal; A frequency synthesizer for modulating and outputting a stereo signal synthesized by the signal synthesizer to a carrier signal using a reference signal; And a signal generator for generating and providing the pilot signal and the reference signal, the signal generator including an oscillator for generating and outputting a first preliminary signal using a crystal, and dividing the first preliminary signal by a second. A first divider for generating a preliminary signal, a second divider for dividing the second preliminary signal to output the reference signal, and a divider for the second preliminary signal to output the stereo carrier signal Third divider; And a fourth divider for dividing the stereo carrier signal and outputting the pilot signal, and a level adjuster for adjusting and outputting the level of the pilot signal.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. do.
도3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 FM 송신기를 나타내는 블럭구성도이다.3 is a block diagram showing an FM transmitter according to a preferred embodiment of the present invention.
도3을 참조하여 살펴보면, 본 실시예에 따른 FM 송신기는 스트레오용 캐리어신호(38kHz) 및 파일럿 신호(19kHz)를 이용하여, 라이트 오디오신호(R)와 레프트 오디오신호(L)를 하나의 스트레오 신호로 합성하여 출력하기 위한 신호합성부(100)와, 기준신호(100kHz)를 이용하여 신호합성부(100)에서 합성된 스트레오 신호를 캐리어신호에 변조하여 출력신호(RF OUT)로 출력하기 위한 주파수 합성부(300)와, 파일럿 신호(19kHz)와 기준신호를 생성하여 제공하기 위한 신호생성부(200)를 구비한다.Referring to FIG. 3, the FM transmitter according to the present embodiment uses a stereo carrier signal (38 kHz) and a pilot signal (19 kHz) to output a single audio signal R and a left audio signal L from one stereo signal. Frequency for synthesizing the stereo signal synthesized by the
신호합성부(100)는 라이트 오디오신호(R)를 입력받아 잡음을 제거하여 전달하기 위한 라이트 오디오 신호처리부(120)와, 레프트 오디오신호(L)를 입력받아 잡음을 제거하여 전달하기 위한 레프트 오디오 신호처리부(110)와, 라이트 오디오 신호처리부(110) 및 레프트 오디오 신호처리부(120)에 의해 각각 처리된 라이트 오디오신호(L)와 레프트 오디오신호(R)를 이용하여 스트레오신호로 합성하기 위한 스트 레오신호 합성부(130)를 구비한다.The
스트레오신호 합성부(130)는 라이트 오디오신호(L)와 레프트 오디오신호(R)를 합하여 출력하기 위한 제1 신호합성블럭(131)와, 라이트 오디오신호(R)와 레프트 오디오신호(L)의 차이값(L-R)을 출력하기 위한 신호차감블럭(132)과, 신호차감블럭(132)의 출력을 스트레용 캐리어신호(38kHz)와 곱하여 출력하기 위한 멀티플렉서(133)와, 멀티플렉서(133)의 출력과 신호합성블럭(131)의 출력을 합하여 출력하기 위한 신호합성블럭(134)과, 신호합성블럭(134)에서 출력되는 신호의 선택된 부분을 제거하기 위여 출력시키기 위한 뮤트블럭(135)와, 뮤트블럭(135)의 출력과 파일럿 신호(18kHz)의 출력을 합하여 스트레오 신호로 출력하기 위한 신호합성블럭(136)을 구비한다.The stereo
라이트 오디오신호 처리부(120)는 입력되는 라이트 오디오신호(R)의 프리앰퍼시스 처리를 하기 위한 프리앰프시스블럭(121)과, 프리앰프시스 블럭(121)에서 출력되는 신호중 일정 크기 이상의 신호의 레벨을 제한하여 출력하는 리미터블럭(122)과, 리미터블럭(122)의 출력중 오디오 신호가 있는 주파수 대역이외의 신호들을 제한하여 출력하기 위한 로우패스필터블럭(123)을 구비한다.The write
레프트 오디오신호 처리부(110)는 입력되는 레프트 오디오신호(L)의 프리앰퍼시스 처리를 하기 위한 프리앰프시스블럭(111)과, 프리앰프시스 블럭(111)에서 출력되는 신호중 일정크기 이상의 신호의 레벨을 제한하여 출력하는 리미터블럭(112)과, 리미터블럭(112)의 출력중 오디오 신호가 있는 주파수 대역이외의 신호들을 제한하여 출력하기 위한 로우패스필터 블럭(113)을 구비한다.The left
신호생성부(200)는 크리스탈(Crystal)을 이용하여 예비신호(19MHz)를 생성하여 출력하기 위한 오실레이터(210)와, 예비신호(19MHz)를 5분주하여 예비신호(3.8MHz)를 생성하기 위한 분주기(220)와, 예비신호(3.8MHz)를 38분주하여 기준신호(100kHz)를 출력하기 위한 분주기(230)와, 예비신호(3.8MHz)를 100분주하여 스트레오용 캐리어신호(38kHz)를 출력하기 위한 분주기(240)와, 스트레오용 캐리어신호를 2분주하여 파일럿 신호(19kHz)를 출력하기 위한 분주기(250)과, 파일럿 신호(19kHz)의 레벨을 조정하여 출력하기 위한 레벨조정기(260)을 구비한다.The
따라서 크리스탈(X11)은 19MHz용 크리스탈을 사용한다.Therefore, the crystal (X11) uses a crystal for 19MHz.
또한, 여기서는 19MHz용 크리스탈을 사용하였지만, 100kHz의 기준신호, 19kHz의 파일럿 신호 및 38kHz의 스트레오용 캐리어 신호를 생성하기 위해 19Mhz를 정수배로 곱하거나 정수배로 나눌 수 있는 모든 크리스탈을 사용할 수 있다.In addition, although a crystal for 19 MHz is used here, any crystal that can multiply or divide by an integer multiple of 19 MHz can be used to generate a reference signal of 100 kHz, a pilot signal of 19 kHz, and a carrier signal of 38 kHz.
예를 들어 4.75Mhz, 9.5Mhz, 19Mhz, 38Mhz, 76MHz등의 크리스탈을 이용하여 전술한 신호생성부를 구성할 수 있는 것이다.For example, the above-described signal generation unit can be configured using crystals such as 4.75Mhz, 9.5Mhz, 19Mhz, 38Mhz, 76MHz.
또한, 오실레이터(210)에서 안정적으로 19MHz의 예비신호를 생성하기 위해 크리스탈(X11)의 양단에 2개의 캐패시터(C11,C12)를 더 구비한다.In addition, the
주파수 합성부(300)는 신호합성블럭(136)에서 출력되는 스트레오 신호의 출력레벨을 소정 크기 이상이 되지 않도록 유지시켜 출력하는 신호감쇠블럭(360)과,인가되는 변조된 신호의 주파수를 가변하여 RF 신호로 출력하기 위한 전압제어 오실레이터(340)와, 전압제어 오실레이터(340)에 의해 출력되는 RF 신호의 레벨을 조절하여 외부로 출력(RF OUT)하기 위한 RF 증폭기(350)와, 전압제어 오실레이터 (340)에서 출력되는 RF 신호의 주파수를 디지털 제어코드에 응답하는 주파수로 분주하기 위한 프로그래머블 주파수 디바이드 블럭(310)과, 주파수 디바이드 블럭(310)에서 출력되는 분주된 신호와 기준신호(100kHz)를 비교하여 그 차이에 해당되는 펄스를 출력하기 위한 위상주파수 감지부(320)와, 위상주파수 감지부(320)에서 출력되는 펄스에 대응하여 전하를 펌핑하는 전하펌프(330)와, 전하펌프(330)의 출력중 노이즈 성분을 제거하여 출력하기 위해 로우패스필터로 구성되는 루프필터(370)와, 신호감쇠블럭(360)의 출력과 로우패스필터로 구성되는 루프필터(370)의 출력을 합성하기 위한 신호합성블럭(380)과, 신호합성블럭(380)과, 전압제어 오실레이터(340)의 사이에 배치되는 LC 공진회로(390)를 구비한다.The
LC 공진회로(390)는 도3에 도시된 바와 같이, 저항(R11), 캐패시터(C15,C16,C17), 가변 다이오드(CD11)와, 인덕터(L11)를 구비한다.As shown in FIG. 3, the LC
여기서 주파수 합성부를 구성하는 각 블럭중 LC 공진회로(390)와, 신호감쇠블럭(360)과, 루프필터(370)과, 신호합성블럭(380)은 모두 집적회로의 외부소자이며, 나머지는 하나의 FM 송신기용 칩에 구현된다. 여기서 참고적으로 캐패시터(C13,C14)는 DC 신호를 차단하기 위해 배치된 캐패시터이다.The LC
또한, 오실레이터(210)도 외부소자인 크리스탈(X11)과 캐패시터(C11,C12)를 이용하여 예비신호(19MHz)를 출력하게 된다.In addition, the
한편, 본 실시예에 따른 FM 송신기는 주파수 합성부(300)에서 사용되는 반송파의 주파수를 정해주기 위한 디지털 제어신호(CE,DA,CK)를 입력받아 주파수 합성부(300)로 전달하기 위한 인터페이스 회로부(400)를 더 구비한다.On the other hand, the FM transmitter according to the present embodiment is an interface for receiving a digital control signal (CE, DA, CK) for determining the frequency of the carrier used in the
인터페이스 회로부(400)는 인에이블 신호(CE), 데이터 신호(DA) 및 클럭신호(CK)를 입력받아 디지털 제어신호를 출력하기 위한 제1 인터페이스 회로(410)와, 데이터 신호(DA) 및 클럭신호(CK)를 입력받아 디지털 제어신호를 출력하기 위한 재2 인터페이스 회로(420)를 구비한다.The
도4는 도3에 도시된 주파수 합성부의 제1 인터페이스부를 나타내는 블럭구성도이다.FIG. 4 is a block diagram showing a first interface unit of the frequency combining unit shown in FIG.
제1 인터페이스 회로(410)는 클럭신호(CK)에 동기되어 데이터 신호(DA)를 시프팅하기 위한 다수의 쉬프트레지스터와, 인에이블 신호(CE)에 인에이블되어, 다수의 쉬프트레지스터에 대응하며, 대응하는 쉬프트레지스터에 저장된 데이터 신호를 저장한 다음 디지털 제어신호(D<7:0>)로 출력하기 위한 다수의 D-플립플롭을 구비한다.The
도5는 도4에 도시된 제1 인터페이스부의 동작을 나타내는 파형도이다.FIG. 5 is a waveform diagram illustrating an operation of the first interface unit illustrated in FIG. 4.
제1 인터페이스 회로(410)는 3 와이어(3-wire) 방식을 이용하여 인터페이싱을 하게 되는데, 데이터 신호(DA)가 클럭에 동기되어 쉬프트레지스터에 저장되고, 인에이블 신호에 따라 D 플립플롭에 저장한 다음 프로그래머블 주파수 디바이드 블럭(310)으로 제어코드를 출력하게 된다.The
프로그래머블 주파수 디바이드 블럭(310)은 입력되는 제어코드에 대응하는 주파수로 변조될 수 있도록 주파수를 디바이딩한다.The programmable
도6은 도3에 도시된 주파수 합성부의 제2 인터페이스부를 나타내는 블럭구성도이다.FIG. 6 is a block diagram illustrating a second interface unit of the frequency combining unit shown in FIG.
제2 인터페이스 회로(420)는 클럭신호(CK) 및 데이터 신호의 조합으로 데이터의 시작과 끝을 감지하여 출력하기 위한 어드레스 및 시작/끝신호 인식블럭과, 클럭신호(CK)에 동기되어 데이터 신호(DA)를 시프팅하기 위한 다수의 쉬프트레지스터와, 인식블럭에서 출력되는 데이터의 시작과 끝을 감지한 신호에 응답하여 활성화되어, 다수의 쉬프트레지스터에 대응하며, 대응하는 쉬프트레지스터에 저장된 데이터를 저장한 다음 디지털 제어신호로 출력하기 위한 다수의 플립플롭을 구비한다.The
도7은 도6에 도시된 제2 인터페이스부의 동작을 나타내는 파형도이다.FIG. 7 is a waveform diagram illustrating an operation of the second interface unit illustrated in FIG. 6.
제2 인터페이스 회로(420)는 2 라인으로 인터페이싱하는 데, 데이터 신호와 클럭의 특정 패턴에 따라 데이터의 시작과 끝을 인식블럭에서 인식하게 된다.The
인식블럭에서 인식하여 출력하는 데이터의 시작과 끝을 알리는 신호에 따라 데이터를 받아들이고 정렬한 다음 프로그래머블 주파수 디바이드 블럭(310)으로 제어코드를 출력하게 된다.The data is received and sorted according to a signal indicating the start and end of the data recognized by the recognition block, and then the control code is output to the programmable
프로그래머블 주파수 디바이드 블럭(310)은 입력되는 제어코드에 대응하는 주파수로 변조될 수 있도록 주파수를 디바이딩한다.The programmable
이하부터는 도3 내지 도7을 참조하여 본 실시예에 따른 FM 송신기의 동작을 자세히 살펴본다.Hereinafter, the operation of the FM transmitter according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 7.
FM 송신기의 레프트 및 라이트 오디오신호 입력처리부(110,120)로 먼저 오디오 신호(Audio signal)(15kHz이하의 신호)가 입력 된다. The audio signal (signal below 15 kHz) is first input to the left and right audio signal
FM 방식을 이용하여 오디오 신호를 송수신을 할 경우 대부분 오디오 신호의 SNR(Signal to Noise Ratio) 특성을 개선하기 위해 송신시 프리앰프시스(Pre-emphasis)를 하고 수신시 디앰프시스(De-emphasis)를 한다.Send and receive audio signals using FM In order to improve the signal-to-noise ratio (SNR) characteristics of most audio signals, pre-emphasis is performed during transmission and de-emphasis is performed during reception.
프리앰프시스 블럭(111,121)은, 오디오 신호가 대략 20 ~15kHz의 주파수를 가지는데, 수신시에 300Hz를 최대점으로 하여 1kHz이상부터 6db/Octave로 감쇄하는 디 앰프시스(De-emphasis)를 하므로 송신시에 오디오신호의 1kHz이상의 주파수 대역을 강조하기 위해서 의도적으로 1kHz이상의 오디오 신호를 6db/Octave로 증폭하는 역할을 한다.The pre-amplification blocks 111 and 121 have an audio signal having a frequency of approximately 20 to 15 kHz. De-emphasis is attenuated to 6db / Octave from 1kHz or higher with 300Hz as the maximum point. In order to emphasize the frequency band above 1kHz, it intentionally amplifies the audio signal above 1kHz to 6db / Octave.
리미트 블럭(112,122)은 FM 송신기의 IC내부에서 신호의 왜곡 없이 동작하도록 일정 크기 이상 신호의 레벨을 제한하는 역할을 한다.The limit blocks 112 and 122 serve to limit the level of the signal over a predetermined size so as to operate without distortion of the signal inside the IC of the FM transmitter.
로우패스필터 블럭(113,123)은 오디오 신호가 실린 주파수 대역 이외의 신호들을 들을 제한하는 역할을 한다.The low pass filter blocks 113 and 123 serve to limit signals other than the frequency band in which the audio signal is carried.
스트레오 신호 합성부(130)는 라이트 오디오신호(R)와 레프트 오디오 신호(L)를 이용하여 스트레오 신호를 만드는 역할을 한다.The stereo
신호합성블럭(131)은 라이트 오디오신호(R)와 레프트 오디오 신호(L)를 더하는 역할을 한다. 신호차감블럭(132)은 레프트 오디오 신호(R)에서 라이트 오디오 신호(L)를 빼는 역할을 한다. The
멀티플렉서(133)는 신호차감블럭(132)의 출력에 38kHz의 스트레오용 캐리어신호(38kHz)를 곱하는 역할을 한다.The
신호합성블럭(134)은 신호합성블럭(131)의 출력과 멀티플렉서(133)의 출력을 더하는 역할을 한다. 뮤트블럭(135)는 필요에 따라 의도적으로 오디오 신호를 제거하는 역할을 한다. 신호합성블럭(136)은 뮤트블럭(135)의 출력신호에 19kHz의 파일런 신호를 더하는 역할을 한다.The
신호생성부(200)는 기준신호(100kHz)와 파일럿 신호(19kHz)와, 스트레오용 캐리어신호(38kHz)를 생성하는 역할을 한다.The
먼저, 신호생성부(200)의 오실레이터(210)은 FM 송신기용 IC의 외부 소자인 크리스탈(X11)과, 캐패시터(C11,C12)를 이용하여 19MHz의 예비신호(19MHz)를 생성한다.First, the
분주기(220)는 19MHz의 예비신호(19MHz)를 5분주 하여 3.8MHz 예비신호(3.8MHz)을 생성하는 역할을 한다. 분주기(230)은 3.8MHz 예비신호(3.8MHz)를 38분주하여 100kHz의 기준신호(100kHz)를 생성하는 역할을 한다. 분주기(240)는 3.8MHz 예비신호(3.8MHz)를 100분주하여 38kHz의 스트레용 캐리어신호(38kHz)를 생성하는 역할을 한다. The
분주기(250)는 38kHz의 스트레용 캐리어신호(38kHz)를 2분주하여 19kHz의 파일럿 신호(19khz)를 생성하는 역할을 한다. 레벨조정기(260)은 파일럿 신호(19khz)의 레벨을 조절하는 역할을 한다.The
계속해서 주파수 합성부(300)의 동작을 살펴본다.The operation of the
주파수 합성부(300)의 전하펌프(330)는 위상주파수 감지부(320)에서 출력되는 신호의 펄스폭에 비례하는 전류의 양을 펌핑하거나, 싱킹(sinking)하는 역할을 한다. The
전압제어 오실레이터(340)는 70 ~ 120MHz를 가지는 RF 신호를 생성하는 역할을 한다. RF 증폭기(350)는 전압제어 오실레이터(340)에서 출력되는 RF 신호의 레벨을 조절하여 출력하는 역할을 한다. The voltage controlled
위상 주파수 감지부(320)는 100kHz의 기준신호와 프로그래머블 주파수 디바이더(310)의 출력신호를 비교하여 그 차이에 해당하는 펄스를 전하펌프(330)로 보낸다.The
프로그래머블 주파수 디바이더(310)는 제1 인터페이스회로(410) 또는 제2 인터페이스 회로(420)에서 출력되는 제어코드를 받아서 전압제어 오실레이터의 RF 신호의 출력을 분주하는 역할을 한다.The
제1 인터페이스 회로(410)는 외부에서 전달되는 데이터를 입력받아 RF 주파수를 셋팅하는 역할을 하며, 3 와이어 방식을 사용한다.The
제2 인터페이스 회로(420)도 외부에서 입력되는 데이터에 의해서 RF 주파수를 셋팅하는 역할을하며, IIC 방식, 즉 2개의 라인을 통해 외부와 인터페이싱한다.The
이렇게 2개의 인터페이스 회로를 구비하여 본 발명에 의한 FM 송신기가 다른 시스템(예를 들어 MP3, 휴대용 또는 차량용 음악기기, 휴대혼, PDA, 네비게이트등 )에 적용될 때에 다양한 인터페이싱을 할 수 있게 된다. 적용되는 기기들의 MPU의 인터페이싱 방법이 IIC 즉, 2라인 인터페이싱 방식을 따를 경우 유용하게 인터페이싱할 수 있다.Thus, two interface circuits are provided to enable various interfacing when the FM transmitter of the present invention is applied to another system (for example, MP3, portable or car music device, portable horn, PDA, navigator, etc.). Interfacing of the MPU of the devices to be applied may be usefully interfacing when the IIC, that is, the two-line interfacing method.
또한, IIC 방식만의 인터페이스를 구비하게 되면, 인에이블 신호가 입력되는 핀을 줄일 수 있다.In addition, if the IIC type interface is provided, the pin to which the enable signal is input can be reduced.
FM 송신기용 IC의 외부에 배치되는 감쇠블럭(360)은 스트레오 신호인 신호합성블럭(136)의 출력신호의 레벨을 줄여 FM 변조량을 조절하는 역할을 한다.The
루프필터(370)는 로우패스필터(Low Pass Filter)로 구성 되어 있으며. 주파수 변조동작중에 발생하는 각종 노이즈(Noise) 주파수 성분을 걸러내고 가변다이오드(Varactor Diode, CD11)의 네거티브 핀에 인가되는 전압을 가변하는 역할을 하여 캐패시터, 저항, 인덕터(C15,C16,C17,L11,CD11)로 구성된 LC 공진 회로(390)와 함께 전압 제어 오실레이터(340)의 주파수를 가변하는 역할을 한다.The
신호합성블럭(380)은 루프필터(370)의 출력과, 감쇠블럭(360)의 출력을 더함으로서, 전압 제어 오실레이터의 FM 변조를 거는 역할을 한다. 여기서 캐패시터(C13,C14)는 신호의 DC 성분을 제거하는 역할을 한다.The
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 FM 송신기의 가장 큰 특징은 하나의 신호생성부를 이용하여 스트레오 신호의 FM 변조에 필요한 모든 신호를 생성하기 때문에, 외부에 2개의 크리스탈을 이용하던 것과는 달리 하나의 크리스탈을 구비하게 되는 것이다.As described above, the biggest feature of the FM transmitter according to the present invention is to generate all the signals required for FM modulation of the stereo signal by using a single signal generator, unlike one using two crystals externally You will have a crystal.
따라서 크리스탈의 양측면에 배치되는 캐패시터도 종래에 4개가 필요하던 것을 본 발명에서는 2개만 필요하게 된다. 특히 저주파수를 위한 크리스탈은 부피가 매우 크기 때문에 종래에 저주파용 크리스탈을 이용하는 FM 송신기의 소형화에 어려움이 있었으나, 본 발명에서는 하나의 크리스탈, 특히 고주파용 19MHz 크리스탈을 이용함으로서 FM 송신기의 소형화가 매우 쉬워졌다.Therefore, the present invention requires only two capacitors arranged on both sides of the crystal. In particular, since the crystal for low frequency is very bulky, it has been difficult to miniaturize the FM transmitter using a low frequency crystal in the related art. However, in the present invention, the size of the FM transmitter becomes very easy by using one crystal, especially a
또한, 하나의 크리스탈만을 사용함으로서, FM 송신기용 IC의 핀 2개를 절약할 수 있게 되었으며, 2개의 크리스탈에 접속되는 각종회로(도1의 51,52,53)를 생략할 수 있어 집적회로의 회로면적도 줄일 수 있게 되었다.In addition, by using only one crystal, two pins of the IC for the FM transmitter can be saved, and various circuits connected to the two crystals (51, 52, and 53 of FIG. 1) can be omitted. The circuit area can also be reduced.
또한 본 발명의 FM 송신기의 두번째 특징은 종래에 라이트 및 레프트 오디오신호 입력처리부에 각각 배치되던 뮤트블럭을 스트레오 신호합성부(130)에 배치함으로서, 하나의 뮤트블럭만 필요하게 되어, 회로의 면적을 줄일 수 있으며, 그로 인한 각종 비용을 줄일 수 있게 된 것이다.In addition, the second feature of the FM transmitter of the present invention is that by placing a mute block in the stereo
본 발명에 의한 FM 송신기의 세번째 특징은 종래에 스트레오 신호합성부에서 사용되는 신호레벨 조절블럭 기능(도1의 95참고)과 신호감쇠기능(도1의 20 참고)을 주파부 변조부의 감쇠블럭(360)이 담당하고 있는 것이다. A third characteristic of the FM transmitter according to the present invention is a signal level control block function (see 95 in FIG. 1) and a signal attenuation function (see 20 in FIG. 1) which are conventionally used in a stereo signal synthesis unit. 360) is in charge.
따라서 종래에 스트레오 신호합성부에서 사용되는 신호레벨 조절블럭 기능(도1의 95참고)을 담당하는 회로부를 생략할 수 있어, 회로의 면적을 줄일 수 있으며, 그로 인한 각종 비용을 줄일 수 있게 된 것이다.Therefore, the circuit part responsible for the signal level control block function (refer to 95 in FIG. 1) used in the stereo signal synthesizing part can be omitted, thereby reducing the area of the circuit, thereby reducing various costs. .
본 발명의 FM 송신기의 네번째 특징은 최근에 FM 송신기가 적용되는 기기들의 MPU들의 신호 인터페이싱 방식인 IIC를 이용한 인터페이싱 방식이 가능하도록 하기 위해 3 와이어 방식의 인터페이스 회로(410)와, 2 라인방식의 인터페이스 회로(420)를 모두 구비한 것이다.The fourth feature of the FM transmitter of the present invention is a three-
만약 2 라인방식의 인터페이스 회로(420)를 이용하게 되면 FM 송신기용 집적회로의 외부 입력핀을 하나 절약할 수 있다.If the two-
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으 나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention has been described in detail according to the above preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
본 발명과 같은 구조로 FM 송신기를 구성함으로서 FM 송신기용 IC의 외보소자와 내부소자를 크게 줄여서 제품의 제조 개발비용을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 제조되는 FM 송신기의 부피도 크게 줄일 수 있다.By constructing the FM transmitter in the same structure as the present invention, the external and internal elements of the FM transmitter IC can be greatly reduced, thereby reducing the manufacturing development cost of the product and greatly reducing the volume of the manufactured FM transmitter.
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JP2005102321A (en) * | 2004-12-10 | 2005-04-14 | Rohm Co Ltd | Fm stereo transmitter |
-
2005
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