KR100774462B1 - Simultaneous actuation and detection circuit and method using single transducer - Google Patents

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KR100774462B1
KR100774462B1 KR1020060045873A KR20060045873A KR100774462B1 KR 100774462 B1 KR100774462 B1 KR 100774462B1 KR 1020060045873 A KR1020060045873 A KR 1020060045873A KR 20060045873 A KR20060045873 A KR 20060045873A KR 100774462 B1 KR100774462 B1 KR 100774462B1
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drive
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이영주
정치환
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엘지전자 주식회사
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Abstract

A simultaneous actuation and detection circuit by a single transducer and a method thereof are provided to operate an actuation input signal by feeding back a detection output signal, thereby compensating the distortion of an actuation output signal. A transducer(20) combines a detection input signal with an output signal of an actuation signal processor, and generates the first output signal and an actuation output signal, respectively. A detection signal processor outputs the first output signal of the transducer as a detection output signal through a predetermined signal processing function. An actuation signal processor subtracts the output signal of the detection signal processor from an actuation input signal, and provides the subtracted signal to the transducer.

Description

단일 변환기에 의한 동시 구동 및 검지 회로 및 그 방법{SIMULTANEOUS ACTUATION AND DETECTION CIRCUIT AND METHOD USING SINGLE TRANSDUCER}Simultaneous driving and detection circuit by a single transducer and its method {SIMULTANEOUS ACTUATION AND DETECTION CIRCUIT AND METHOD USING SINGLE TRANSDUCER}

도1은 종래 기술에 따른 단일 변환기에 의한 동시 구동 및 검지 회로의 동작을 나타낸 구성도 이다.1 is a block diagram showing the operation of the simultaneous drive and detection circuit by a single converter according to the prior art.

도2는 본 발명에 따른 구동 출력 신호의 왜곡을 보상한 단일 변환기에 의한 동시 구동 및 검지 회로를 나타낸 블록도 이다.2 is a block diagram showing a simultaneous driving and detecting circuit by a single converter which compensates for the distortion of the driving output signal according to the present invention.

도3은 본 발명에 따른 구동 출력 신호의 왜곡을 보상한 단일 변환기에 의한 동시 구동 및 검지 회로의 동작을 나타낸 구성도 이다.3 is a block diagram showing the operation of the simultaneous drive and detection circuit by a single converter that compensates for the distortion of the drive output signal according to the present invention.

도4는 본 발명에 따른 구동 출력 신호의 왜곡을 보상한 단일 변환기에 의한 검지 출력 신호를 얻는 방법을 나타낸 흐름도 이다.4 is a flowchart illustrating a method of obtaining a detection output signal by a single transducer that compensates for the distortion of the drive output signal according to the present invention.

도5는 본 발명에 따른 구동 출력 신호의 왜곡을 보상한 단일 변환기에 의한 구동 출력 신호를 얻는 방법을 나타낸 흐름도 이다.5 is a flowchart illustrating a method of obtaining a drive output signal by a single transducer that compensates for the distortion of the drive output signal according to the present invention.

도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 출력 신호의 왜곡을 보상한 단일 변환기에 의한 동시 구동 및 검지 회로의 동작을 나타낸 회로도 이다.FIG. 6 is a circuit diagram illustrating the operation of a simultaneous driving and detecting circuit by a single converter that compensates for distortion of a driving output signal according to an embodiment of the present invention.

도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 출력 신호의 왜곡을 보상한 단일 변환기에 의한 동시 구동 및 검지 회로의 모의 실험 결과를 나타낸 파형도 이다.FIG. 7 is a waveform diagram illustrating simulation results of a simultaneous drive and detection circuit using a single transducer that compensates for distortion of a drive output signal according to an embodiment of the present invention.

***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***

11: 구동 입력 신호부 12: 구동 출력 신호부11: drive input signal unit 12: drive output signal unit

13: 검지 출력 신호부 14: 검지 입력 신호부13: detection output signal unit 14: detection input signal unit

20: 변환기 31: 제1 연산 증폭부20: converter 31: first operational amplifier

32: 제3 연산 증폭부 33: 제2 연산 증폭부32: third operational amplifier 33: second operational amplifier

41: 제1 연산부 42: 제2 연산부41: first calculator 42: second calculator

51: 제1 접합점 52: 제2 접합점51: first junction point 52: second junction point

60: 제1 궤환 루프60: first feedback loop

본 발명은 단일 변환기에 의한 동시 구동 및 검지 회로 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a simultaneous drive and detection circuit by a single transducer and a method thereof.

일반적으로, 동시 구동 및 검지 회로는, 구동 입력 신호 성분을 구동 출력 신호로 출력하는 구동 회로부와 검지 입력 신호 성분을 검지 출력 신호로 출력하는 검지 회로부가 변환기에 의해 동시에 동작하는 회로이다.In general, the simultaneous drive and detection circuit is a circuit in which a drive circuit portion for outputting a drive input signal component as a drive output signal and a detection circuit portion for outputting a detection input signal component as a detection output signal operate simultaneously by a converter.

상기 변환기의 구동 및 검지 동시 사용은, 상기 변환기의 가역성(Reversibility)을 이용하는 것이다. Simultaneous drive and detection of the transducer utilizes the reversibility of the transducer.

일반적으로, 상기 변환기의 구동 및 검지 동시 사용은, 각종 휴대 통신 단말기 또는 음향 기기에 적용하여 양방향 동시 송수신기를 하나의 변환기로 구현할 수 있다. 또한, 상기 변환기의 구동 및 검지 동시 사용은, 발광 다이오드(LED : Light Emitting Diode)를 발광체(구동 역할)와 광 검지 소자(포토 센서 또는 포토 다이오드)(검지 역할)로 동시에 사용할 수 있다. 이와 같이, 상기 변환기의 구동 및 검지 동시 사용은, 변환기의 종류에 따라 다양한 응용 분야를 가지고 있다.In general, simultaneous driving and detection of the transducer may be applied to various portable communication terminals or acoustic devices to implement a bidirectional simultaneous transceiver as a single transducer. In addition, simultaneously driving and detecting the transducer can simultaneously use a light emitting diode (LED) as a light emitter (driving role) and a light detecting element (photo sensor or photodiode) (detecting role). As described above, driving and detecting the transducer simultaneously have various application fields depending on the type of the transducer.

또한, 상기 변환기가 포함된 기기 및 장비의 소형화, 경량화, 저전력화 및 저렴화의 장점을 지니고 있는 단일 변환기에 의한 동시 구동 및 검지 회로의 관심이 높아지고 있다.In addition, there is a growing interest in simultaneous driving and detection circuits by a single converter having the advantages of miniaturization, light weight, low power, and low cost of equipment and equipment including the converter.

도1은 종래 기술에 따른 단일 변환기에 의한 동시 구동 및 검지 회로의 동작을 나타낸 구성도 이다.1 is a block diagram showing the operation of the simultaneous drive and detection circuit by a single converter according to the prior art.

도1에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 따른 단일 변환기에 의한 동시 구동 및 검지 회로는, 구동 신호를 인가하는 구동 입력 신호(110)와; 상기 인가된 구동 입력 신호(110)를 증폭하는 제1 연산 증폭기(210)와; 상기 제1 연산 증폭기(210)의 출력이 통과하는 제1 저항(410)과; 상기 제1 저항(410)을 통과한 신호가 출력되는 구동 출력 임피던스(140)와; 상기 구동 출력 임피던스(140)와 동일한 변환기 내에 있는 검지 입력 신호(120)와; 상기 검지 입력 신호(120)의 입력이 통과하는 제2 저항(420)과; 상기 인가된 구동 입력 신호(110)를 증폭하는 제2 연산 증폭기(220)와; 상기 제2 연산 증폭기(220)의 출력이 통과하는 이득/위상(Gain/Phase) 조절기(310)와; 상기 이득/위상 조절기(310)를 통과한 신호와 상기 제2 저항(420)을 통과한 입력 신호가 조합된 뒤, 상기 조합된 신호를 증폭하는 제3 연산 증폭기(230)와; 상기 제3 연산 증폭기(230)의 출력이 상기 검지 입력 신호(120)에 비례하는 신호로 입력되는 출력 임피던스(130)로 구성된다.As shown in Fig. 1, the simultaneous drive and detection circuit by a single converter according to the prior art includes a drive input signal 110 for applying a drive signal; A first operational amplifier (210) for amplifying the applied drive input signal (110); A first resistor 410 through which the output of the first operational amplifier 210 passes; A driving output impedance (140) for outputting a signal passing through the first resistor (410); A detection input signal 120 in the same transducer as the drive output impedance 140; A second resistor 420 through which an input of the detection input signal 120 passes; A second operational amplifier (220) for amplifying the applied driving input signal (110); A gain / phase regulator 310 through which the output of the second operational amplifier 220 passes; A third operational amplifier (230) for amplifying the combined signal after combining the signal passing through the gain / phase regulator (310) and the input signal passing through the second resistor (420); The output of the third operational amplifier 230 is composed of an output impedance 130 which is input as a signal proportional to the detection input signal 120.

일반적으로, 상기 단일 변환기에 의한 동시 구동 및 검지 회로는, 하나의 변환기를 사용해서 사용자가 원하는 구동 출력 신호와 사용자가 원하는 검지 입력 신호를 동시에 생산해낼 수 있도록 사용된다.In general, the simultaneous drive and detection circuit by the single transducer is used to simultaneously produce a desired drive output signal and a desired detection input signal by the user using one transducer.

상기 단일 변환기에 의한 동시 구동 및 검지 회로는, 상기 구동 입력 신호와 상기 검지 입력 신호가 혼합되어 상기 구동 출력 신호에 왜곡된 신호가 인가되는 문제가 발생할 수 있다.In the simultaneous driving and detection circuit by the single converter, a problem may occur in which a distorted signal is applied to the driving output signal by mixing the driving input signal and the detection input signal.

또한, 상기 단일 변환기에 의한 동시 구동 및 검지 회로는, 구동 회로와 검지 회로 간의 간섭 문제가 발생할 수 있다.In addition, the simultaneous drive and detection circuit by the single converter may cause interference problems between the drive circuit and the detection circuit.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 구동 출력 신호의 왜곡을 보상할 수 있는 단일 변환기에 의한 동시 구동 및 검지 회로 및 그 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a simultaneous drive and detection circuit and a method by a single converter, which is created to solve the conventional problems as described above, which can compensate for distortion of a drive output signal.

본 발명의 다른 목적은, 구동 회로와 검지 회로 간의 간섭을 줄일 수 있는 단일 변환기에 의한 동시 구동 및 검지 회로 및 그 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a simultaneous drive and detection circuit and a method thereof by a single converter which can reduce the interference between the drive circuit and the detection circuit.

본 발명의 또 다른 목적은, 구동 기능과 검지 기능을 하나의 변환기에 구현하여 변환기가 포함된 기기 및 장비의 소형화, 경량화, 저전력화 및 저렴화를 이룰 수 있는 단일 변환기에 의한 동시 구동 및 검지 회로 및 그 방법을 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to implement a drive function and a detection function in one converter, and simultaneously drive and detect circuits by a single converter, which can achieve miniaturization, light weight, low power, and low cost of equipment and equipment including a converter; To provide that method.

상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 단일 변환기에 의한 동시 구동 및 검지 회로는, 검지 입력 신호와 구동 신호 처리부의 출력 신호를 조합하여 각각의 제1 출력 신호와 구동 출력 신호를 발생시키는 변환기와; 상기 변환기의 제1 출력 신호를 소정의 신호 처리를 통해 검지 출력 신호로 출력하는 검지 신호 처리부와; 상기 검지 신호 처리부의 출력 신호를 구동 입력 신호에 감산하여 상기 변환기에 제공하는 구동 신호 처리부로 구성된다.A simultaneous drive and detection circuit by a single converter according to the present invention for achieving the above objects comprises: a converter for generating a first output signal and a drive output signal by combining a detection input signal and an output signal of a drive signal processor; A detection signal processing unit for outputting the first output signal of the converter as a detection output signal through a predetermined signal processing; And a drive signal processor that subtracts an output signal of the detection signal processor to a drive input signal and provides the converter to the converter.

상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 단일 변환기에 의한 동시 구동 및 검지 방법은, 검지 출력 신호를 얻는 방법과; 구동 출력 신호를 얻는 방법으로 나누어 구성된다.A simultaneous drive and detection method by a single transducer according to the present invention for achieving the above objects comprises: a method of obtaining a detection output signal; It is divided into a method of obtaining a drive output signal.

상기 검지 출력 신호를 얻는 방법은, 검지 입력 신호와 구동 입력 신호가 변환기에 인가되는 단계와; 상기 인가된 상기 구동 입력 신호 및 검지 입력 신호가 상기 변환기에 의해 상기 구동 입력 신호 및 검지 입력 신호의 조합으로 구성된 새로운 신호를 생성하는 단계와; 상기 생성된 새로운 신호에서 상기 검지 입력 신호 성분만을 얻을 수 있도록 상기 새로운 신호를 여과하는 단계와; 상기 여과된 신호를 검지 출력 신호로 출력하는 단계로 구성된다.The method for obtaining the detection output signal includes the steps of: applying a detection input signal and a drive input signal to a converter; Generating a new signal in which the applied drive input signal and detection input signal are configured by the converter in combination of the drive input signal and detection input signal; Filtering the new signal to obtain only the detection input signal component from the generated new signal; And outputting the filtered signal as a detection output signal.

또한, 상기 새로운 신호를 여과하는 단계는, 상기 검지 입력 신호 성분만을 얻을 수 있도록 상기 변환기의 출력에 포함된 상기 구동 입력 신호 성분을 제거하는 단계이다.The filtering of the new signal may include removing the driving input signal component included in the output of the transducer so that only the detection input signal component is obtained.

또한, 상기 여과된 신호를 검지 출력 신호로 출력하는 단계는, 상기 새로운 신호에 포함된 상기 구동 입력 신호 성분을 상기 새로운 신호를 여과하는 단계에서 제거하여 상기 검지 입력 신호 성분만으로 구성된 신호를 검지 출력 신호로 입력하는 단계이다.The outputting of the filtered signal as a detection output signal may include removing the drive input signal component included in the new signal in the filtering of the new signal to detect a signal composed of only the detection input signal component. To enter.

상기 구동 출력 신호를 얻는 방법은, 검지 입력 신호와 구동 입력 신호가 변환기에 인가되는 단계와; 상기 변환기를 통해 얻는 검지 출력 신호를 궤환시켜 상기 구동 입력 신호와 조합하여 상기 조합된 신호를 출력하는 단계와; 상기 출력된 조합된 신호와 상기 검지 입력 신호를 조합하여 새로운 신호를 생성하고, 상기 생성된 새로운 신호를 여과하는 단계와; 상기 여과된 신호를 구동 출력 신호로 출력하는 단계로 구성된다.The method of obtaining the drive output signal comprises the steps of: applying a detection input signal and a drive input signal to a converter; Feedbacking the detection output signal obtained through the converter and combining the detection output signal with the driving input signal to output the combined signal; Combining the output combined signal with the detection input signal to generate a new signal, and filtering the generated new signal; And outputting the filtered signal as a drive output signal.

또한, 상기 새로운 신호를 여과하는 단계는, 상기 구동 입력 신호 성분만을 얻을 수 있도록 상기 변환기의 출력에 포함된 상기 검지 입력 신호 성분을 제거하는 단계이다.The filtering of the new signal may include removing the detection input signal component included in the output of the converter so that only the driving input signal component is obtained.

또한, 상기 여과된 신호를 구동 출력 신호로 출력하는 단계는, 상기 변환기의 출력에 포함된 상기 검지 입력 신호 성분을 상기 새로운 신호를 여과하는 단계에서 제거하여 상기 구동 입력 신호 성분만으로 구성된 신호를 구동 출력 신호로 입력하는 단계이다.The outputting of the filtered signal as a driving output signal may include removing the detection input signal component included in the output of the converter in the filtering of the new signal to drive a signal composed of only the driving input signal component. It is a step of inputting as a signal.

이하에서는, 구동 출력 신호의 왜곡을 보상하고, 상기 구동 출력 신호의 왜 곡을 유발하는 물리량을 동시에 검출할 수 있는 단일 변환기에 의한 동시 구동 및 검지 회로 및 그 방법의 바람직한 실시예를 도2~도7을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the simultaneous drive and detection circuit and the method by a single converter capable of compensating for distortion of a drive output signal and simultaneously detecting a physical quantity causing distortion of the drive output signal is shown in FIGS. It demonstrates in detail with reference to 7.

도2는 본 발명에 따른 구동 출력 신호의 왜곡을 보상한 단일 변환기에 의한 동시 구동 및 검지 회로를 나타낸 블록도 이다.2 is a block diagram showing a simultaneous driving and detecting circuit by a single converter which compensates for the distortion of the driving output signal according to the present invention.

도2에 도시한 바와 같이, 상기 동시 구동 및 검지 회로는, 개별적인 입력 신호를 인가하는 구동 입력 신호부(11) 및 검지 입력 신호부(14)와; 상기 구동 입력 신호부(11)에 연결되고, 상기 구동 입력 신호부(11)에 의해 인가된 구동 입력 신호(Id)를 증폭하는 제1 연산 증폭부(31)와; 상기 제1 연산 증폭부(31)의 출력 신호와 제1 궤환 루프(60)를 통해 궤환된 제2 연산 증폭부(33)의 출력 신호를 감산하는 연산을 수행하는 제1 연산부(41)와; 상기 제1 연산부(41)의 출력 신호와 상기 검지 입력 신호부(14)의 입력 신호가 조합되어 변환된 구동 출력 신호와 검지 출력 신호를 제공하는 변환기(20)와; 상기 변환기(20)의 상기 구동 출력 신호가 상기 변환기(20) 내의 제2 궤환 루프에 의해 변환되어 구동 입력 신호(Id) 성분으로 구성된 신호를 출력하는 구동 출력 신호부(12)와; 상기 구동 입력 신호부(11)에 연결되고, 상기 구동 입력 신호부(11)에 의해 인가된 구동 입력 신호(Id)를 증폭하는 제3 연산 증폭부(32)와; 상기 변환기(20)의 상기 변환된 검지 출력 신호와 상기 제3 연산 증폭부(32)의 출력 신호를 감산하는 연산을 수행하는 제2 연산부(42)와; 상기 제2 연산부(42)의 출력 신호를 증폭하는 상기 제2 연산 증폭부(33)와; 상기 제2 연산 증폭부(33)의 출력 신호가 검지 출력 신호의 출력 신호가 되는 검지 출력 신호부(13)와; 상기 검지 출력 신호부(13)의 입력 신호를 궤환하는 상기 제1 궤환 루프(60)로 구성된다.As shown in Fig. 2, the simultaneous drive and detection circuit includes a drive input signal portion 11 and a detection input signal portion 14 for applying separate input signals; A first operational amplifier 31 connected to the drive input signal unit 11 and amplifying a drive input signal Id applied by the drive input signal unit 11; A first calculation unit 41 which performs an operation of subtracting the output signal of the first operational amplifier 31 and the output signal of the second operational amplifier 33 fed back through the first feedback loop 60; A converter (20) for providing a drive output signal and a detection output signal converted by combining the output signal of the first calculation unit (41) and the input signal of the detection input signal unit (14); A drive output signal section (12) for converting the drive output signal of the converter (20) by a second feedback loop in the converter (20) to output a signal composed of a drive input signal (Id) component; A third operational amplifier 32 connected to the drive input signal unit 11 and amplifying a drive input signal Id applied by the drive input signal unit 11; A second calculation unit (42) for performing an operation of subtracting the converted detection output signal of the converter (20) and the output signal of the third operation amplifier (32); A second operational amplifier 33 for amplifying the output signal of the second calculator 42; A detection output signal unit 13 in which the output signal of the second operational amplifier 33 becomes an output signal of the detection output signal; It consists of the said 1st feedback loop 60 which feeds back the input signal of the detection output signal part 13. As shown in FIG.

상기 구동 입력 신호부(11)는, 제1 접합점(51)에 의해 상기 구동 입력 신호부(11)에서 출력된 구동 입력 신호(Id)를 상기 제1 연산 증폭부(31)와 상기 제3 연산 증폭부(32)의 입력 신호로 각각 입력한다.The driving input signal unit 11 calculates the driving input signal Id output from the driving input signal unit 11 by the first junction 51 and the third operation amplifier 31 and the third operation. Input signals are input to the amplifier 32, respectively.

상기 제2 연산 증폭부(33)의 출력 신호는, 제2 접합점(52)에 의해 상기 검지 출력 신호부(13)의 검지 출력 신호(Os)와 상기 제1 궤환 루프(60)의 입력 신호로 각각 입력된다.The output signal of the second operational amplifier 33 is the detection output signal Os of the detection output signal unit 13 and the input signal of the first feedback loop 60 by the second junction point 52. Each is input.

상기 제1, 제2 및 제3 연산 증폭부(31,33,32)는, 사용자가 원하는 상기 검지 출력 신호(Os) 또는 상기 구동 출력 신호(Od)에 따라 상기 제1, 제2 및 제3 연산 증폭부(31,33,32)가 수정되거나 삭제될 수 있다.The first, second, and third operational amplifiers 31, 33, and 32 may be configured by the first, second, and third operation amplifiers according to the detection output signal Os or the driving output signal Od desired by a user. The operational amplifiers 31, 33, and 32 may be modified or deleted.

상기 제1 궤환 루프(60)는, 연산 증폭기, 저역 통과 필터(Low Pass Filter), 고역 통과 필터(High Pass Filter), 대역 통과 필터(Band Pass Filter), 위상 조절기(Phase Shifter) 등이 포함되어 구성될 수 있다.The first feedback loop 60 includes an operational amplifier, a low pass filter, a high pass filter, a band pass filter, a phase shifter, and the like. Can be configured.

또한, 상기 제1 궤환 루프(60)는, 상기 변환기(20)의 출력 신호에 포함된 상기 검지 입력 신호(Is) 성분을 제거하여 상기 구동 입력 신호(Id) 성분만으로 상기 구동 출력 신호부(12)의 신호가 구성될 수 있도록하여 검지 신호와 구동 신호의 간섭을 제거할 수 있도록 구성된다.In addition, the first feedback loop 60 removes the detection input signal Is component included in the output signal of the converter 20 and uses the drive input signal Id component only to drive the signal output unit 12. ) Can be configured to remove the interference between the detection signal and the drive signal.

또한, 상기 제1 궤환 루프(60)는, 상기 변환기(20)의 출력 신호에 포함된 상기 검지 입력 신호(Is) 성분을 제거하여 상기 구동 출력 신호부(12)의 신호 왜곡을 보상할 수 있다.In addition, the first feedback loop 60 may compensate for the signal distortion of the driving output signal part 12 by removing the detection input signal Is component included in the output signal of the transducer 20. .

상기 변환기(20)는, 음향 수신기(Acoustic Receiver)에 적용될 경우 동시에 음성 또는 음향 신호를 검출하기 위한 마이크로폰(Microphone)의 기능과 음성 또는 음향을 출력하는 스피커(Speaker) 기능을 하는 전기-음향 변환기(Electro-Acoustic Trnasducer)로 사용될 수 있다.The transducer 20, when applied to an acoustic receiver, an electro-acoustic transducer having a function of a microphone for detecting a voice or sound signal and a speaker for outputting voice or sound at the same time. Electro-Acoustic Trnasducer) can be used.

또한, 상기 변환기(20)는, 휴대 통신 단말기 또는 음향 기기에 적용하여 양 방향 동시 송수신기(Full Duplexer)로 사용될 수 있다.In addition, the transducer 20 may be used as a two-way full duplexer by being applied to a portable communication terminal or an audio device.

상기 동시 구동 및 검지 회로는, 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee) 등을 포함한 근거리 무선 통신 프로토콜을 통해 무선으로 신호를 송수신하는 휴대전화, 홈 네트워크 시스템, 센서 네트워크에 사용될 수 있다.The simultaneous driving and detection circuits may be used in mobile phones, home network systems, and sensor networks that transmit and receive signals wirelessly through short-range wireless communication protocols including Bluetooth, Zigbee, and the like.

또한, 상기 동시 구동 및 검지 회로는, 구동 기능과 검지 기능을 하나의 변환기에 구현하여 상기 변환기가 포함된 기기 및 장비의 소형화, 경량화, 저전력화 및 저렴화를 이룰 수 있다.In addition, the simultaneous driving and detection circuit may implement a drive function and a detection function in a single converter to achieve miniaturization, light weight, low power, and low cost of devices and equipment including the converter.

단일 변환기에 의한 동시 구동 및 검지 방법은, 검지 출력 신호를 얻는 방법과; 구동 출력 신호를 얻는 방법으로 나누어 구성된다.Simultaneous driving and detection methods by a single converter include a method of obtaining a detection output signal; It is divided into a method of obtaining a drive output signal.

상기 검지 출력 신호를 얻는 방법은, 상기 검지 입력 신호(Is)와 상기 구동 입력 신호(Id)가 변환기(20)에 인가되는 입력 신호 인가 단계와; 상기 입력 신호 인가 단계에서 인가된 상기 구동 입력 신호(Id) 및 검지 입력 신호(Is)가 상기 변환기(20)를 거치면서 두 신호의 조합으로 구성된 새로운 신호를 만들어내는 입력 신호 조합 단계와; 상기 입력 신호 조합 단계에서 생성된 상기 새로운 신호에서 상기 검지 입력 신호(Is) 성분만을 얻을 수 있도록 상기 새로운 신호를 여과하는 제1 여과 단계와; 상기 제1 여과 단계에서 얻어진 신호를 검지 출력 신호로 내보내는 제1 출력 단계로 구성된다.The method for obtaining the detection output signal includes: an input signal applying step in which the detection input signal Is and the driving input signal Id are applied to a converter 20; An input signal combination step of generating a new signal consisting of a combination of the two signals while the driving input signal Id and the detection input signal Is applied in the input signal applying step pass through the converter 20; A first filtering step of filtering the new signal to obtain only the detection input signal Is component from the new signal generated in the input signal combining step; And a first output step of outputting the signal obtained in the first filtration step as a detection output signal.

또한, 상기 제1 여과 단계는, 상기 검지 입력 신호(Is) 성분만을 얻을 수 있도록 상기 변환기(20)의 출력 신호에 포함된 상기 구동 입력 신호(Id) 성분을 제거하는 단계이다.In addition, the first filtering step is to remove the driving input signal (Id) component included in the output signal of the transducer 20 so that only the detection input signal Is component is obtained.

또한, 상기 제1 여과 단계는, 상기 구동 입력 신호부(11)에서 출력된 상기 구동 입력 신호(Id)를 상기 제3 연산 증폭부(32)를 통해 증폭하고, 상기 증폭된 신호와 상기 변환기(20) 출력의 상기 새로운 신호와의 연산을 수행할 수 있도록 상기 제2 연산부(42)의 연산을 수행하는 단계이다. 여기서, 상기 제2 연산부(42)는, 상기 변환기(20)의 새로운 신호에서 상기 제3 연산 증폭부(32)를 통해 증폭된 신호를 감산하는 연산을 수행한다.In the first filtering step, the driving input signal Id output from the driving input signal unit 11 is amplified by the third operational amplifier 32, and the amplified signal and the converter ( 20) performing the operation of the second operation unit 42 to perform the operation with the new signal of the output. Here, the second calculator 42 performs an operation of subtracting the signal amplified by the third operational amplifier 32 from the new signal of the converter 20.

또한, 상기 제1 출력 단계는, 상기 제2 연산부(42)의 출력 신호를 상기 제2 연산 증폭부(33)를 통해 증폭하고, 상기 증폭된 신호를 상기 제1 궤환 루프(60)를 통해 상기 제1 연산부(41)의 입력 신호로 입력하고, 또한, 상기 증폭된 신호를 상기 검지 출력 신호부(13)의 입력 신호인 검지 출력 신호(Os)로 입력하는 단계이다.The first output step may include amplifying the output signal of the second calculator 42 through the second arithmetic amplifier 33, and amplifying the amplified signal through the first feedback loop 60. The input signal is input to the first calculation unit 41 and the amplified signal is input to the detection output signal Os, which is an input signal of the detection output signal unit 13.

상기 구동 출력 신호를 얻는 방법은, 상기 검지 입력 신호(Is)와 상기 구동 입력 신호(Id)가 인가되는 입력 신호 인가 단계와; 상기 검지 출력 신호(Os)가 궤환되어 증폭된 구동 입력 신호와 조합되는 궤환 및 신호 조합 단계와; 상기 궤환 및 신호 조합 단계와 상기 입력 신호 인가 단계의 두 출력 신호의 조합으로 생성된 새로운 신호에서 상기 구동 입력 신호(Id) 성분만을 얻을 수 있도록 상기 새로운 신호를 여과하는 제2 여과 단계와; 상기 제2 여과 단계에서 얻어진 신호를 출력으로 내보내는 제2 출력 단계로 구성된다.The method for obtaining the drive output signal may include: applying an input signal to which the detection input signal Is and the drive input signal Id are applied; A feedback and signal combination step of the detection output signal Os being combined with the amplified drive input signal; A second filtering step of filtering the new signal to obtain only the driving input signal (Id) component from the new signal generated by the combination of the two output signals of the feedback and signal combining step and the input signal applying step; And a second output step of outputting the signal obtained in the second filtration step as an output.

또한, 상기 궤환 및 신호 조합 단계는, 상기 구동 입력 신호(Id)가 상기 제1 연산 증폭부(31)에 의해 증폭되는 단계와; 상기 증폭된 신호와 상기 제2 연산 증폭부(33)의 출력 신호가 상기 제1 궤환 루프(60)를 통해 궤환되어 상기 제1 연산부(41)에서 연산을 수행하는 단계와; 상기 제1 연산부(41)에서 수행된 연산 결과가 상기 변환기(20)에 의해서 변환되는 단계로 구성된다. 여기서, 상기 제1 연산부(41)는, 상기 제1 연산 증폭부(31)에 의해 증폭된 신호에서 상기 제1 궤환 루프(60)를 통해 궤환된 상기 제2 연산 증폭부(32)의 출력 신호를 감산하는 연산을 수행한다.In addition, the feedback and signal combining may include: amplifying the driving input signal Id by the first operational amplifier 31; The amplified signal and the output signal of the second arithmetic amplifier 33 are fed back through the first feedback loop 60 to perform arithmetic operation at the first arithmetic unit 41; Comprising a step of the calculation result performed in the first calculation unit 41 is converted by the converter 20. Here, the first operation unit 41 outputs the output signal of the second operation amplifier 32 fed back through the first feedback loop 60 from the signal amplified by the first operation amplifier 31. Perform an operation to subtract.

또한, 상기 제2 여과 단계는, 상기 구동 입력 신호(Id) 성분만을 얻을 수 있도록 상기 변환기(20)의 출력 신호에 포함된 상기 검지 입력 신호(Is) 성분을 제거하는 단계이다.In addition, the second filtering step is to remove the detection input signal Is component included in the output signal of the transducer 20 so that only the driving input signal Id component is obtained.

또한, 상기 제2 여과 단계는, 상기 변환기(20) 내에서 상기 구동 출력 신호(Os)를 궤환하여 상기 변환기(20)의 출력 신호에 포함된 상기 검지 입력 신호(Is)를 제거하는 단계이다.In addition, the second filtering step is a step of removing the detection input signal Is included in the output signal of the transducer 20 by feeding back the drive output signal Os in the transducer 20.

이하에서는, 본 발명에 따른 구동 출력 신호의 왜곡을 보상한 단일 변환기에 의한 동시 구동 및 검지 회로의 동작을 도3을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the simultaneous drive and detection circuit by the single converter that compensates for the distortion of the drive output signal according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도3은 본 발명에 따른 구동 출력 신호의 왜곡을 보상한 단일 변환기에 의한 동시 구동 및 검지 회로의 동작을 나타낸 구성도 이다.3 is a block diagram showing the operation of the simultaneous drive and detection circuit by a single converter that compensates for distortion of the drive output signal according to the present invention.

도3에 도시한 바와 같이, 상기 동시 구동 및 검지 회로는, 개별적인 입력 신호를 인가하는 구동 입력 신호부(101) 및 검지 입력 신호부(102)와; 상기 구동 입력 신호부(101)에 연결되고, 상기 구동 입력 신호부(11)에 의해 인가된 구동 입력 신호(Vs)를 증폭하는 제1 연산 증폭부(201)와; 상기 제1 연산 증폭부(201)의 출력 신호와 제1 궤환 루프(300)를 통해 입력된 신호를 연산하는 제1 연산부(601)와; 상기 제1 연산부(601)의 출력 신호가 제1 저항(401)을 통과한 후, 상기 검지 입력 신호(im)와 조합되어 각각의 변환된 구동 출력 신호 및 상기 제1 출력 신호를 제공하는 변환기(100)와; 상기 변환기(100)의 상기 구동 출력 신호(is)에 포함된 상기 검지 입력 신호(im) 성분을 제거할 수 있도록 상기 구동 출력 신호(is)를 상기 검지 입력 신호부(102)에 궤환하는 제2 궤환 루프(800)와; 상기 구동 입력 신호부(101)에 연결되고, 상기 구동 입력 신호부(11)에 의해 인가된 구동 입력 신호(Vs)를 증폭하는 제2 연산 증폭부(202)와; 상기 제2 연산 증폭부(202)와 연결되고, 상기 제2 연산 증폭부(202)에 의해 증폭된 구동 입력 신호의 이득 또는 위상을 조절하는 이득/위상 조절기(301)와; 상기 이득/위상 조절기(301)의 출력 신호와 상기 변환기(100)의 상기 제1 출력 신호를 연산하는 제2 연산부(602)와; 상기 제2 연산부(602)의 출력 신호를 증폭하는 제3 연산 증폭부(203)와; 상기 제3 연산 증폭부(203)의 출력 신호인 검지 출력 신호(Vm)를 입력받는 검지 출력 신호부(103)와; 상기 제3 연산 증폭부(203)의 출력 신호를 궤환하는 상기 제1 궤환 루프(300)와; 상기 제1 궤환 루프(300)에 연결되고, 상기 제3 연산 증폭부(203)의 출력 신호의 이득 또는 위상을 조절하는 궤환 이득/위상 조절기(302)로 구성된다.As shown in Fig. 3, the simultaneous drive and detection circuit includes a drive input signal portion 101 and a detection input signal portion 102 for applying separate input signals; A first operational amplifier 201 connected to the drive input signal unit 101 and amplifying a drive input signal Vs applied by the drive input signal unit 11; A first calculator 601 for calculating an output signal of the first arithmetic amplifier 201 and a signal input through a first feedback loop 300; After the output signal of the first operation unit 601 passes through the first resistor 401, the converter is combined with the detection input signal (im) to provide each of the converted drive output signal and the first output signal ( 100); A second for feeding back the driving output signal is to the detection input signal part 102 so that the detection input signal im component included in the driving output signal is of the transducer 100 can be removed. A feedback loop 800; A second operational amplifier 202 connected to the drive input signal unit 101 and amplifying a drive input signal Vs applied by the drive input signal unit 11; A gain / phase adjuster (301) connected to the second operational amplifier (202) to adjust the gain or phase of the driving input signal amplified by the second operational amplifier (202); A second calculation unit (602) for calculating an output signal of the gain / phase regulator (301) and the first output signal of the converter (100); A third operational amplifier 203 for amplifying the output signal of the second operator 602; A detection output signal unit 103 for receiving a detection output signal Vm which is an output signal of the third operational amplifier unit 203; A first feedback loop (300) for feeding back the output signal of the third operational amplifier (203); The feedback gain / phase controller 302 is connected to the first feedback loop 300 and adjusts the gain or phase of the output signal of the third operational amplifier 203.

상기 구동 입력 신호부(101)는, 제1 접합점(501)에 의해 상기 구동 입력 신호부(101)에서 출력된 구동 입력 신호(Vs)를 상기 제1 연산 증폭부(201)와 상기 제2 연산 증폭부(202)의 입력 신호로 각각 입력한다.The driving input signal unit 101 calculates the driving input signal Vs outputted from the driving input signal unit 101 by the first junction 501 from the first operation amplifier 201 and the second operation. Input signals are input to the amplifier 202, respectively.

상기 변환기(100)의 입력 신호는, 제2 접합점(502)에 의해 상기 제1 저항(401)을 통과한 신호가 입력된다.As the input signal of the converter 100, a signal passing through the first resistor 401 is input by a second junction point 502.

상기 변환기(100)의 출력 신호는, 상기 제2 접합점(502)에 의해 제2 저항(402)과 상기 제1 연산기(602)로 입력된다.
상기 제1 연산부(601)는, 상기 제1 연산 증폭부(201)의 출력 신호에서 상기 궤환 이득/조절 위상기(302)를 통해 출력된 신호를 감산하는 연산을 수행한다.
상기 제2 연산부(602)는, 상기 변환기(100)의 상기 제1 출력 신호에서 상기 상기 이득/위상 조절기(301)의 출력 신호를 감산하는 연산을 수행한다.The output signal of the converter 100 is input to the second resistor 402 and the first calculator 602 by the second junction 502.
The first operation unit 601 performs a calculation of subtracting a signal output through the feedback gain / adjustment phaser 302 from an output signal of the first operation amplifier unit 201.
The second calculator 602 performs an operation of subtracting an output signal of the gain / phase controller 301 from the first output signal of the converter 100.

상기 제3 연산 증폭부(203)의 출력 신호는, 제3 접합점(503)에 의해 상기 검지 출력 신호부(103)의 검지 출력 신호(Vm)와 상기 궤환 이득/위상 조절기(302)의 입력 신호로 각각 입력된다.The output signal of the third operational amplifier 203 is the detection output signal Vm of the detection output signal unit 103 and the input signal of the feedback gain / phase regulator 302 by the third junction 503. Are entered respectively.

상기 제1, 제2 및 제3 연산 증폭부(201,202,203)는, 사용자가 원하는 상기 검지 출력 신호(Vm)와 상기 구동 출력 신호(is)에 따라 수정되거나 삭제될 수 있다.The first, second and third operational amplifiers 201, 202, and 203 may be modified or deleted according to the detection output signal Vm and the driving output signal is desired by a user.

상기 제1 궤환 루프(300)는, 상기 궤환 이득/위상 조절기(302) 이외에도 연산 증폭기, 저역 통과 필터, 고역 통과 필터 및 대역 통과 필터가 사용될 수 있다.In addition to the feedback gain / phase regulator 302, the first feedback loop 300 may use an operational amplifier, a low pass filter, a high pass filter, and a band pass filter.

이하에서는, 본 발명에 따른 구동 출력 신호의 왜곡을 보상한 단일 변환기에 의한 동시 구동 및 검지 방법을 도3, 도4 및 도5를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of simultaneously driving and detecting by a single transducer that compensates for the distortion of the drive output signal according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3, 4 and 5.

도4는 본 발명에 따른 구동 출력 신호의 왜곡을 보상한 단일 변환기에 의한 검지 출력 신호를 얻는 방법을 나타낸 흐름도 이다.4 is a flowchart illustrating a method of obtaining a detection output signal by a single transducer that compensates for the distortion of the drive output signal according to the present invention.

먼저, 입력 신호 인가 단계는, 상기 검지 입력 신호(im)와 상기 구동 입력 신호(Vs)가 인가되는 단계이다(S11).First, the input signal applying step is a step in which the detection input signal im and the driving input signal Vs are applied (S11).

이후, 상기 인가된 상기 검지 입력 신호(im)와 상기 구동 입력 신호(Vs)는, 상기 변환기(100)를 거치면서 상기 검지 입력 신호(im)와 상기 구동 입력 신호(Vs)의 조합으로 구성된 새로운 신호를 출력하는 입력 신호 조합 단계를 구성한다(S12).Thereafter, the applied sensing input signal im and the driving input signal Vs are configured by a combination of the sensing input signal im and the driving input signal Vs while passing through the converter 100. An input signal combination step of outputting a signal is configured (S12).

상기 입력 신호 조합 단계에 의한 새로운 출력 신호에는, 상기 구동 입력 신호(Vs) 성분이 잡음으로 포함되어 있다. 따라서, 검지 출력 신호(Vm)가 상기 검지 입력 신호(im) 성분으로 구성될 수 있도록 상기 새로운 출력 신호에 포함된 상기 구동 입력 신호(Vs)를 제거하는 제1 여과 단계를 수행한다(S13).The driving input signal Vs component is included as noise in the new output signal by the input signal combining step. Therefore, a first filtration step of removing the driving input signal Vs included in the new output signal is performed so that the detection output signal Vm may be configured as the detection input signal im component (S13).

이후, 상기 제1 여과 단계의 출력 신호가 상기 검지 출력 신호부(103)의 입력 신호인 상기 검지 출력 신호(Vm)가 된다(S14).Thereafter, the output signal of the first filtering step becomes the detection output signal Vm, which is an input signal of the detection output signal unit 103 (S14).

도5는 본 발명에 따른 구동 출력 신호의 왜곡을 보상한 단일 변환기에 의한 구동 출력 신호를 얻는 방법을 나타낸 흐름도 이다.5 is a flowchart illustrating a method of obtaining a drive output signal by a single transducer that compensates for the distortion of the drive output signal according to the present invention.

먼저, 입력 신호 인가 단계는, 상기 검지 입력 신호(im)와 상기 구동 입력 신호(Vs)가 인가되는 단계이다(S21).First, the input signal applying step is a step in which the detection input signal im and the driving input signal Vs are applied (S21).

이후, 궤환 및 신호 조합 단계는, 상기 구동 입력 신호(Vs)와 상기 제1 궤환 루프(300)를 통해 궤환된 검지 출력 신호(Vm)의 입력을 감산하는 연산을 상기 제1 연산부(601)에 의해 수행하고, 상기 연산된 출력 신호와 상기 검지 입력 신호(im)는 상기 변환기(100)에 의해 변환되어 새로운 신호를 출력한다(S22).Subsequently, in the feedback and signal combining step, an operation of subtracting an input of the driving input signal Vs and the detection output signal Vm fed back through the first feedback loop 300 to the first operation unit 601. The calculated output signal and the detection input signal im are converted by the converter 100 to output a new signal (S22).

상기 궤환 및 신호 조합 단계에 의한 새로운 출력 신호에는, 상기 검지 입력 신호(im) 성분이 잡음으로 포함되어 있다. 따라서, 상기 구동 출력 신호(is)가 상기 구동 입력 신호(Vs) 성분으로 구성될 수 있도록 상기 새로운 출력 신호에 포함된 상기 검지 입력 신호(im)를 제거하는 제2 여과 단계를 수행한다(S23).The detection input signal im component is included as noise in the new output signal by the feedback and signal combination step. Accordingly, a second filtration step of removing the detection input signal im included in the new output signal is performed so that the driving output signal is composed of the driving input signal Vs (S23). .

이후, 상기 제2 여과 단계의 출력 신호가 상기 구동 출력 신호부(104)의 입력 신호인 상기 구동 출력 신호(is)가 된다(S24).Thereafter, the output signal of the second filtering step becomes the driving output signal is, which is an input signal of the driving output signal unit 104 (S24).

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 출력 신호의 왜곡을 보상한 단일 변환기에 의한 동시 구동 및 검지 회로의 동작을 도6을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the simultaneous driving and detection circuit by the single converter that compensates for the distortion of the driving output signal according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 출력 신호의 왜곡을 보상한 단일 변환기에 의한 동시 구동 및 검지 회로의 동작을 나타낸 회로도 이다.FIG. 6 is a circuit diagram illustrating the operation of a simultaneous driving and detecting circuit by a single converter that compensates for distortion of a driving output signal according to an embodiment of the present invention.

도6에 도시한 바와 같이, 상기 동시 구동 및 검지 회로는, 개별적인 입력 신호를 인가하는 구동 입력 신호부(111) 및 검지 입력 신호부(112)와; 상기 구동 입력 신호부(111)에 연결되고, 상기 구동 입력 신호부(111)에 의해 인가된 구동 입력 신호를 증폭하는 제1 연산 증폭부(701)와; 상기 제1 연산 증폭부(70)의 출력 신호와 제1 궤환 루프(312)의 출력 신호를 연산하는 제1 연산부(611)와; 상기 제1 연산부(611)의 출력 신호를 증폭하는 제2 연산 증폭부(702)와; 상기 제2 연산 증폭부(702)에 연결된 제1 저항(411)과; 상기 제1 저항(411)에 연결된 변환기(400)와; 상기 제1 저항(411)의 출력 신호와 상기 검지 입력 신호부(112)의 검지 입력 신호의 조합에 의해 구동 출력 신호를 출력하는 구동 출력 신호부(114)와; 상기 변환기(400)의 출력과 병렬로 연결된 제2 저항(412)과 제3 연산 증폭부(703)와; 상기 제1 연산 증폭부(701)의 출력과 연결되고, 상기 제1 연산 증폭부(701)의 출력 신호를 증폭하는 제4 연산 증폭부(211)와; 상기 제4 연산 증폭부(211)의 출력 신호와 상기 제3 연산 증폭부(703)의 출력 신호를 연산하는 제2 연산부(612)와; 상기 제2 연산부(612)의 출력에 연결된 제5 연산 증폭부(212)와; 상기 제5 연산 증폭부(212)의 출력에 연결된 상기 제1 궤환 루프(312)와; 상기 제1 궤환 루프(312)의 출력에 연결된 제6 연산 증폭부(113)와; 상기 제6 연산 증폭부(113)의 출력에 연결된 검지 출력 신호부(115)로 구성된다.As shown in Fig. 6, the simultaneous drive and detection circuit includes a drive input signal section 111 and a detection input signal section 112 for applying separate input signals; A first operational amplifier 701 connected to the driving input signal unit 111 and amplifying the driving input signal applied by the driving input signal unit 111; A first calculator 611 for calculating an output signal of the first operational amplifier 70 and an output signal of the first feedback loop 312; A second operational amplifier 702 for amplifying the output signal of the first calculator 611; A first resistor 411 connected to the second operational amplifier 702; A converter 400 connected to the first resistor 411; A drive output signal unit 114 for outputting a drive output signal by a combination of an output signal of the first resistor 411 and a detection input signal of the detection input signal unit 112; A second resistor 412 and a third operational amplifier 703 connected in parallel with the output of the converter 400; A fourth operational amplifier (211) connected to the output of the first operational amplifier (701) and amplifying the output signal of the first operational amplifier (701); A second calculation unit (612) for calculating the output signal of the fourth operational amplifier (211) and the output signal of the third operational amplifier (703); A fifth operational amplifier 212 connected to the output of the second operator 612; The first feedback loop 312 connected to the output of the fifth operational amplifier 212; A sixth operational amplifier 113 connected to the output of the first feedback loop 312; The detection output signal unit 115 is connected to the output of the sixth operational amplifier 113.

상기 구동 입력 신호부(111)는, 상기 구동 입력 신호를 발생시키고, 상기 발생된 구동 입력 신호는 상기 제1 연산 증폭기(701)에 의해 증폭되고, 상기 증폭된 신호는 제1 접합접(511)에 의해 상기 제1 연산부(611)와 상기 제4 연산 증폭부(211)의 입력 신호로 각각 입력된다.The driving input signal unit 111 generates the driving input signal, the generated driving input signal is amplified by the first operational amplifier 701, and the amplified signal is a first junction 511. By the input signal of the first operation unit 611 and the fourth operational amplifier 211, respectively.

또한, 상기 제1 연산 증폭부(701)는, 버퍼 역할을 한다.In addition, the first operational amplifier 701 serves as a buffer.

상기 제2 연산 증폭부(703)는, 버퍼 역할을 한다.The second operational amplifier 703 serves as a buffer.

상기 변환기(400)는, 상기 검지 입력 신호부(112)와 상기 구동 출력 신호부(114)가 병렬로 연결되어 구성된다.The transducer 400 is configured such that the detection input signal unit 112 and the drive output signal unit 114 are connected in parallel.

또한, 상기 변환기(400)의 입력 신호는, 제2 접합점(512)에 의해 상기 제1 저항(411)을 통과한 신호가 입력된다.In addition, the signal passing through the first resistor 411 is input to the input signal of the converter 400 by the second junction point 512.

또한, 상기 변환기(400)의 출력 신호는, 상기 제2 접합점(512)에 의해 버퍼 역할을 하는 상기 제3 연산 증폭기(703)로 입력된다.In addition, the output signal of the converter 400 is input to the third operational amplifier 703 which serves as a buffer by the second junction 512.

또한, 상기 변환기(400) 내의 상기 구동 출력 신호부(114)의 구동 출력 신호는 제2 궤환 루프(801)에 의해 궤환되어 상기 검지 입력 신호부(112)의 입력이 된다.In addition, the drive output signal of the drive output signal unit 114 in the converter 400 is fed back by the second feedback loop 801 to be the input of the detection input signal unit 112.

상기 제4 연산 증폭부(211)는, 두 개의 연산 증폭기가 직렬로 연결되어 구성되고, 상기 제1 연산 증폭부(701)의 출력을 증폭하는 역할을 한다.The fourth operational amplifier 211 is configured by two operational amplifiers connected in series, and serves to amplify the output of the first operational amplifier 701.

상기 제5 연산 증폭부(212)는, 두 개의 연산 증폭기가 직렬로 연결되어 구성되고, 상기 제2 연산부(612)의 출력을 증폭하는 역할을 한다.The fifth operational amplifier 212 is configured by two operational amplifiers connected in series, and serves to amplify the output of the second operation unit 612.

상기 제1 궤환 루프(312)는, 필터 역할을 한다.The first feedback loop 312 serves as a filter.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 출력 신호의 왜곡을 보상한 단일 변환기에 의한 동시 구동 및 검지 회로의 모의 실험 결과를 도7을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the simulation results of the simultaneous drive and detection circuit by the single transducer that compensates for the distortion of the drive output signal according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도7는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 출력 신호의 왜곡을 보상한 단일 변환기에 의한 동시 구동 및 검지 회로의 모의 실험 결과를 나타낸 파형도 이다.FIG. 7 is a waveform diagram illustrating a simulation result of a simultaneous driving and detection circuit using a single transducer that compensates for distortion of a driving output signal according to an exemplary embodiment of the present invention.

도7에 도시한 바와 같이, 상기 동시 구동 및 검지 회로의 모의 실험 결과는, 동시에 구동 및 검지 입력 신호가 인가되었을 때, 검지 출력 신호는 검지 입력 신호 성분만으로 구성된 파형을 나타내고, 구동 출력 신호는 구동 입력 신호 성분만으로 구성된 파형을 나타낸다.As shown in Fig. 7, simulation results of the simultaneous drive and detection circuits show that when the drive and detection input signals are simultaneously applied, the detection output signal shows a waveform consisting of only the detection input signal components, and the drive output signal is driven. A waveform composed only of input signal components is shown.

본 발명의 실시예는 도면들을 참조하여 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술 사상과 범위는 상기 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안되며, 특히 청구 범위에 의해서 정해지는 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형들이 가능하다는 것은 당업자에 자명할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the spirit and scope of the present invention should not be construed as being limited to the above embodiments, and various modifications may be made within the scope of the present invention as defined by the claims. It will be apparent to those skilled in the art that it is possible.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 단일 변환기에 의한 동 시 구동 및 검지 회로 및 그 방법은, 검지 출력 신호를 궤환하여 구동 입력 신호와 연산을 하도록 구성함으로써, 구동 출력 신호의 왜곡을 보상하는 효과가 있다.As described in detail above, the simultaneous drive and detection circuit and the method by the single converter according to the present invention is configured to compensate for the distortion of the drive output signal by configuring the feedback output signal to operate with the drive input signal. It works.

또한, 본 발명에 따른 단일 변환기에 의한 동시 구동 및 검지 회로 및 그 방법은, 구동 및 검지 신호간의 상호 간섭을 제거할 수 있도록 분리하여 구성함으로써, 상기 단일 변환기가 포함된 기기 및 장비의 소형화, 경량화, 저전력화 및 저렴화를 이룰 수 있는 효과가 있다.In addition, the simultaneous drive and detection circuit and the method by a single converter according to the present invention is configured to be separated to remove the mutual interference between the drive and the detection signal, thereby miniaturizing and reducing the weight and equipment of the single converter Therefore, it is possible to achieve low power and low cost.

또한, 본 발명에 따른 단일 변환기에 의한 동시 구동 및 검지 회로 및 그 방법은, 상기 단일 변환기의 종류에 따라 음향기기, 광학기기 및 구동과 검지를 동시에 필요로 하는 분야에 이용할 수 있는 효과가 있다.In addition, the simultaneous drive and detection circuit using a single transducer and the method according to the present invention has an effect that can be used in a field that requires simultaneous driving and detection according to the type of the single transducer.

또한, 본 발명에 따른 단일 변환기에 의한 동시 구동 및 검지 회로 및 그 방법은, 양방향 동시 송수신기에 이용할 수 있는 효과가 있다.In addition, the simultaneous drive and detection circuit by a single converter and the method according to the present invention has an effect that can be used in the bidirectional simultaneous transceiver.

또한, 본 발명에 따른 단일 변환기에 의한 동시 구동 및 검지 회로 및 그 방법은, 블루투스, 지그비 등을 포함한 근거리 무선 통신 프로토콜을 통해 무선으로 신호를 송수신하는 휴대전화, 홈 네트워크 시스템, 센서 네트워크에 이용할 수 있는 효과가 있다.In addition, the simultaneous drive and detection circuit by a single converter according to the present invention and a method thereof can be used for a mobile phone, a home network system, a sensor network that transmits and receives a signal wirelessly through a short range wireless communication protocol including Bluetooth, ZigBee, and the like. It has an effect.

Claims (10)

검지 입력 신호와 구동 신호 처리부의 출력 신호를 조합하여 각각의 제1 출력 신호와 구동 출력 신호를 발생시키는 변환기와;A converter that combines the detection input signal and the output signal of the driving signal processing unit to generate respective first output signals and driving output signals; 상기 변환기의 제1 출력 신호를 소정의 신호 처리를 통해 검지 출력 신호로 출력하는 검지 신호 처리부와;A detection signal processing unit for outputting the first output signal of the converter as a detection output signal through a predetermined signal processing; 상기 검지 신호 처리부의 출력 신호를 구동 입력 신호에 감산하여 상기 변환기에 제공하는 구동 신호 처리부로 구성된 것을 특징으로 하는 단일 변환기에 의한 구동 및 검지 회로.And a drive signal processing unit configured to subtract an output signal of the detection signal processing unit to a drive input signal to provide the converter to the converter. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 구동 신호 처리부는,The method of claim 1, wherein the driving signal processing unit, 상기 구동 입력 신호를 증폭하는 제1 연산 증폭부와;A first operational amplifier configured to amplify the driving input signal; 상기 제1 연산 증폭부의 출력 신호와 궤환 루프에 의해 궤환된 제2 연산 증폭부의 출력 신호를 감산하는 연산을 수행하는 제1 연산부로 구성되며,A first operation unit configured to perform an operation of subtracting the output signal of the first operation amplifier and the output signal of the second operation amplifier returned by the feedback loop, 상기 제1 연산부의 출력 신호를 상기 변환기에 입력하는 것을 특징으로 하는 단일 변환기에 의한 구동 및 검지 회로.And the output signal of the first calculator is input to the converter. 제3항에 있어서, 상기 검지 신호 처리부는,The method of claim 3, wherein the detection signal processing unit, 상기 구동 입력 신호를 증폭하는 제3 연산 증폭부와;A third operational amplifier configured to amplify the driving input signal; 상기 변환기의 제1 출력 신호와 상기 제3 연산 증폭부의 출력 신호를 감산하는 연산을 수행하는 제2 연산부와;A second calculator configured to subtract the first output signal of the converter and the output signal of the third operational amplifier; 상기 제2 연산부의 출력 신호를 증폭하는 상기 제2 연산 증폭부와;The second operational amplifier for amplifying an output signal of the second calculator; 상기 제2 연산 증폭부의 출력 신호를 입력으로 하여 상기 검지 출력 신호를 생성하는 검지 출력 신호부와;A detection output signal unit configured to generate the detection output signal by inputting the output signal of the second operational amplifier; 상기 제2 연산 증폭부의 출력 신호를 상기 구동 신호 처리부로 궤환(Feedback)하는 상기 궤환 루프로 구성된 것을 특징으로 하는 단일 변환기에 의한 구동 및 검지 회로.And a feedback loop configured to feed back the output signal of the second operational amplifier to the drive signal processor. 제4항에 있어서, 상기 궤환 루프는,The method of claim 4, wherein the feedback loop, 연산 증폭기, 저역 통과 필터(Low Pass Filter), 고역 통과 필터(High Pass Filter), 대역 통과 필터(Band Pass Filter), 위상 조절기(Phase Shifter) 중 적어도 하나 이상이 포함되어 형성된 것을 특징으로 하는 단일 변환기에 의한 구동 및 검지 회로.A single converter comprising at least one of an operational amplifier, a low pass filter, a high pass filter, a high pass filter, a band pass filter, and a phase shifter. Driving and detection circuits. 제5항에 있어서, 상기 제1, 제2 및 제3 연산 증폭부는,The method of claim 5, wherein the first, second and third operational amplifier, 사용자가 원하는 상기 검지 출력 신호 또는 상기 구동 출력 신호에 따라 삭 제되거나 수정될 수 있는 것을 특징으로 하는 단일 변환기에 의한 구동 및 검지 회로.A drive and detection circuit by a single transducer, characterized in that can be deleted or modified according to the detection output signal or the drive output signal desired by the user. 검지 입력 신호와 구동 입력 신호가 변환기에 인가되는 단계와;A detection input signal and a driving input signal are applied to the converter; 상기 인가된 상기 구동 입력 신호 및 검지 입력 신호가 상기 변환기에 의해 상기 구동 입력 신호 및 검지 입력 신호의 조합으로 구성된 새로운 신호를 생성하는 단계와;Generating a new signal in which the applied drive input signal and detection input signal are configured by the converter in combination of the drive input signal and detection input signal; 상기 생성된 새로운 신호에서 상기 검지 입력 신호 성분만을 얻을 수 있도록 상기 새로운 신호를 여과하는 단계와;Filtering the new signal to obtain only the detection input signal component from the generated new signal; 상기 여과된 신호를 검지 출력 신호로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 변환기에 의한 검지 방법.And outputting the filtered signal as a detection output signal. 제7항에 있어서, 상기 새로운 신호를 여과하는 단계는,The method of claim 7, wherein filtering the new signal comprises: 상기 생성된 새로운 신호에서 상기 인가된 구동 입력 신호를 감산하는 연산을 수행하여 상기 새로운 신호에 포함된 상기 구동 이력 신호 성분을 제거하는 것을 특징으로 하는 단일 변환기에 의한 검지 방법.And performing the operation of subtracting the applied driving input signal from the generated new signal to remove the driving history signal component included in the new signal. 검지 입력 신호와 구동 입력 신호가 변환기에 인가되는 단계와;A detection input signal and a driving input signal are applied to the converter; 상기 변환기를 통해 얻는 검지 출력 신호를 궤환시켜 상기 구동 입력 신호와 조합하여 상기 조합된 신호를 출력하는 단계와;Feedbacking the detection output signal obtained through the converter and combining the detection output signal with the driving input signal to output the combined signal; 상기 출력된 조합된 신호와 상기 검지 입력 신호를 조합하여 새로운 신호를 생성하고, 상기 생성된 새로운 신호를 여과하는 단계와;Combining the output combined signal with the detection input signal to generate a new signal, and filtering the generated new signal; 상기 여과된 신호를 구동 출력 신호로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 변환기에 의한 구동 방법.And outputting the filtered signal as a drive output signal. 제9항에 있어서, 상기 새로운 신호를 여과하는 단계는,The method of claim 9, wherein filtering the new signal comprises: 상기 생성된 새로운 신호에서 상기 인가된 검지 입력 신호를 감산하는 연산을 수행하여 상기 새로운 신호에 포함된 상기 검지 입력 신호 성분을 제거하는 것을 특징으로 하는 단일 변환기에 의한 구동 방법.And performing the operation of subtracting the applied detection input signal from the generated new signal to remove the detection input signal component included in the new signal.
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