KR100846013B1 - 케이블 모뎀의 이득조절장치 - Google Patents

Abstract

케이블 모뎀에 있어서, RF 이득조절회로의 내부에 증폭 수단을 일체로 구비하여 수신신호를 증폭하고 RF 이득조절신호를 발생함으로써 외부에 RF 이득조절신호를 증폭하기 위한 별도의 RF 이득조절신호 증폭기를 사용하지 않는다.

수신신호를 IF 이득조절회로가 홀딩하고 홀딩한 수신신호의 레벨에 따라 IF 이득조절신호를 발생하며, 또한 홀딩한 수신신호를 RF 이득조절회로가 일체로 내장된 증폭수단으로 증폭하고 증폭한 수신신호의 레벨에 따라 RF 이득조절신호를 발생한다. 상기 IF 이득조절회로는, 카운터가 클럭신호를 카운트하고, 카운터의 카운트 값을 오아 게이트로 논리 합하여 프리세트 신호를 발생하며, 프리세트 신호에 따라 수신신호 홀딩부가 수신신호를 홀딩하고, 상기 홀딩한 수신신호와 카운터의 카운트 값을 제 1 비교기로 비교하여 두 값이 동일할 경우에 IF 이득조절신호 출력부가 폭이 가변되는 PWM의 IF 이득조절신호를 출력하게 한다. 상기 RF 이득조절회로는, 수신신호 홀딩부에서 출력되는 수신신호에 증폭수단인 가산기가 설정된 드레시홀드 값을 가산하여 증폭하고, 가산기의 출력신호와 카운터의 카운트 값을 제 2 비교기로 비교하여 두 값이 동일할 경우에 RF 이득조절신호 출력부가 폭이 가변되는 PWM의 RF 이득조절신호를 출력한다.

케이블 모뎀, 이득조절, 증폭, 가산기, 이득조절,

Description

케이블 모뎀의 이득조절장치{Automatic gain control apparatus of cable modem}

도 1은 종래의 이득조절장치의 구성을 보인 블록도이고,

도 2는 본 발명의 이득조절장치의 구성을 보인 블록도이며,

도 3은 도 2의 상세 회로도이며,

도 4는 도 3의 각 부위의 동작 파형도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 : IF 이득조절회로 110 : 카운터

120 : 오아 게이트 130 : 수신신호 홀딩부

131 : 멀티플렉서 133 : 제 1 래치

140 : 제 1 비교기 150 : IF 이득조절신호 출력부

151 : 제 1 앤드 게이트 153 : 제 2 래치

200 : RF 이득조절회로 210 : 가산기

220 : 제 2 비교기 230 : RF 이득조절신호 출력부

231 : 제 2 앤드 게이트 233 : 제 3 래치

본 발명은 케이블 모뎀에 다운 스트림(downstream)으로 수신되는 수신신호의 세기에 따라 RF(Radio Frequency) 증폭기 및 IF(Intermediate Frequency) 증폭기의 증폭 이득을 자동으로 조절하여 수신신호의 레벨을 항상 일정하게 조절하는 케이블 모뎀의 이득조절(Automatic Gain Control) 장치에 관한 것이다.

일반적으로 케이블 모뎀은 개인용 컴퓨터와 CATV 망 등을 연결하여 인터넷 등과 같은 정보통신 서비스를 받을 수 있는 장치로서 셋탑 박스와 함께 설치할 경우에 텔레비전 방송도 시청할 수 있다. 또한 상기 케이블 모뎀은 전송속도가 매우 빠르고, 사용량에 관계없이 일정 금액만을 납부하고 사용할 수 있는 것으로서 컴퓨터를 이용하여 데이터 통신 및 인터넷 통신을 하는데 널리 이용되고 있다.

이러한 케이블 모뎀을 통해 소정의 데이터를 수신할 경우에 케이블의 상태 등에 따라 수신신호의 세기가 가변되는 경우가 많이 발생하고, 그 수신신호의 세기가 가변될 경우에 데이터를 정확하게 검출하지 못하게 되므로 수신신호의 세기를 일정하게 조절해야 된다.

그러므로 케이블 모뎀의 수신부에는 이득조절 장치를 구비하여 수신신호의 세기를 검출하고, 검출한 수신신호의 세기에 따라 RF 증폭기 및 IF 증폭기의 증폭 이득을 자동으로 조절하여 수신신호의 레벨이 항상 일정하도록 하고 있다.

도 1은 종래의 이득조절 장치의 구성을 보인 블록도이다. 이에 도시된 바와 같이 케이블을 통해 수신신호의 레벨에 따라 IF 이득조절회로(10)가 IF 이득조절신호를 발생하고, 발생한 IF 이득조절신호는 케이블 모뎀의 데이터 수신부에 구비된 IF 증폭기(도면에 도시되지 않았음)의 이득 조절단자에 인가되어 IF 증폭기의 증폭 이득을 수신신호의 레벨에 따라 조절한다.

그리고 상기 IF 이득조절회로(10)의 출력신호에 따라 RF 이득조절회로(20)가 RF 이득조절신호를 발생하고, 발생한 RF 이득조절신호는 RF 이득조절신호 증폭기(30)에서 증폭된다. 상기 RF 이득조절신호 증폭기(30)에서 증폭된 RF 이득조절신호는 케이블 모뎀의 수신부에 구비된 RF 증폭기(도면에 도시되지 않았음)의 이득 조절단자에 인가되어 RF 증폭기의 증폭 이득을 수신신호의 레벨에 따라 조절한다.

그러나 상기한 종래의 이득조절장치는 RF 이득조절회로(20)에서 출력되는 RF 이득조절신호를 증폭하기 위한 별도의 RF 이득조절신호 증폭기(30)를 구비해야 되는 것으로서 회로 구성이 복잡하고, 제품의 생산원가가 상승하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 RF 이득조절회로에 증폭수단을 일체로 구비하여 수신신호를 증폭하고 증폭한 수신신호에 따라 RF 이득조절신호를 발생함으로써 RF 이득조절신호를 증폭하기 위한 별도의 RF 이득조절신호 증폭기를 사용하지 않는 케이블 모뎀의 이득조절 장치를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 가지는 본 발명의 케이블 모뎀의 이득조절 장치는, IF 이득조절회로가 수신신호를 홀딩시키고 홀딩시킨 수신신호의 레벨에 따라 IF 이득조절신호를 발생하며, 상기 IF 이득조절회로가 홀딩시킨 수신신호를 RF 이득조절회로가 일체로 내장되어 있는 증폭수단으로 증폭하고 그 증폭한 수신신호의 레벨에 따라 RF 이득조절신호를 발생하도록 구성한다.

상기 IF 이득조절회로는, 카운터로 클럭신호를 카운트하고, 그 카운터가 클럭신호를 카운트하여 병렬로 출력하는 카운트 값을 오아 게이트로 논리 합하여 프리세트 신호를 발생하며, 오아 게이트가 발생한 프리세트 신호에 따라 수신신호 홀딩부가 수신신호를 홀딩시켜 계속 출력하며, 그 수신신호 홀딩부가 출력하는 수신신호와 상기 카운터의 카운트 값을 제 1 비교기가 비교하여 두 값이 동일한지를 판단하며, 판단 결과 두 값이 동일할 경우에 IF 이득조절신호 출력부가 그 두 값의 동일을 판단할 때부터 상기 오아 게이트가 프리세트 신호를 발생할 때까지의 폭을 가지는 PWM의 IF 이득조절신호를 출력한다.

상기 수신신호 홀딩부는. 상기 프리세트 신호에 따라 멀티플렉서가 상기 수신신호 및 궤환신호를 선택 출력하고, 상기 멀티플렉서의 출력신호를 제 1 래치가 저장하고 상기 멀티플렉서로 궤환 입력시켜 멀티플렉서가 상기 수신신호를 계속 출력하게 한다.

그리고 상기 IF 이득조절신호 출력부는, 상기 제 1 비교기의 출력신호 및 IF 이득조절신호를 제 1 앤드 게이트로 논리 곱하고, 상기 제 1 앤드 게이트의 출력신호를 제 2 래치가 저장하고, 저장한 신호를 상기 오아 게이트가 프리세트 신호를 발생할 때까지 IF 이득조절신호로 출력한다.

한편, 상기 RF 이득조절회로는, 상기 수신신호 홀딩부에서 출력되는 수신신호에 증폭수단인 가산기가 소정의 드레시홀드 값을 가산하여 증폭하고, 가산기의 출력신호를 제 2 비교기가 상기 카운터의 카운트 값과 비교하여 두 값이 동일한지를 판단하며, 두 값의 동일을 판단할 경우에 RF 이득조절신호 출력부가 그 동일을 판단할 때부터 오아 게이트가 프리세트 신호를 발생할 때까지의 폭을 가지는 PWM의 RF 이득조절신호를 출력한다.

그리고 상기 RF 이득조절신호 출력부는, 상기 제 2 비교기의 출력신호 및 RF 이득조절신호를 제 2 앤드 게이트로 논리 곱하고, 상기 제 2 앤드 게이트의 출력신호를 제 3 래치가 저장하고, 저장한 신호를 상기 오아 게이트가 프리세트 신호를 발생할 때까지 RF 이득조절신호로 출력한다.

이하, 첨부된 도 2 내지 도 4의 도면을 참조하여 본 발명의 케이블 모뎀의 이득조절 장치를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 이득조절 장치의 구성을 보인 블록도이다. 이에 도시된 바와 같이 본 발명은 수신신호를 홀딩시키고 홀딩시킨 수신신호의 레벨에 따라 IF 이득조절신호를 발생하는 IF 이득조절회로(100)와, 증폭수단이 일체로 내장되어 상기 IF 이득조절회로(100)가 홀딩시킨 수신신호를 증폭하고 그 증폭수단이 증폭한 수신신호의 레벨에 따라 RF 이득조절신호를 발생하는 RF 이득조절회로(200)로 구성된다.

상기 IF 이득조절회로(100)는, 도 3에 도시된 바와 같이 클럭신호(CLK)를 카운트하는 카운터(110)와, 상기 카운터(110)의 출력신호를 논리 합하여 프리세트 신호(/Preset)를 발생하는 오아 게이트(120)와, 멀티플렉서(131) 및 제 1 래치(133)로 이루어지고 상기 프리세트 신호(/Preset)에 따라 수신신호를 홀딩시켜 계속 출력하는 수신신호 홀딩부(130)와, 상기 수신신호 홀딩부(130)가 홀딩한 수신신호와 상기 카운터(110)의 카운트 값을 비교하여 두 값이 동일한지를 판단하는 제 1 비교기(140)와, 제 1 앤드 게이트(151) 및 제 2 래치(153)로 이루어지고 상기 제 1 비교기(140)의 출력신호에 따라 PWM(Pulse Width Modulation) 신호로 IF 이득조절신호를 출력하는 IF 이득조절신호 출력부(150)로 구성된다.

상기 RF 이득조절회로(200)는, 상기 IF 이득조절회로(100)의 수신신호 홀딩부(130)에서 출력되는 수신신호에 미리 설정된 드레시홀드 값을 가산하여 증폭하는 증폭수단인 가산기(210)와, 상기 가산기(210)의 출력신호를 상기 카운터(110)의 카운트 값과 비교하여 두 값이 동일한지를 판단하는 제 2 비교기(220)와, 제 2 앤드 게이트(231) 및 제 3 래치(233)로 이루어지고 상기 제 2 비교기(220)의 출력신호에 따라 RF 이득조절신호를 PWM 신호로 출력하는 RF 이득조절신호 출력부(230)로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 이득조절 장치는 도 4a에 도시된 바와 같이 소정의 주기로 입력되는 클럭신호(CLK)를 IF 이득조절회로(100)의 카운터(110)가 순환 카운트한다. 예를 들면, 도 4b에 도시된 바와 같이 카운터(110)는 클럭신호(CLK)를 '0000 0000'부터 '1111 1111'까지 카운트한다. 상기 카운터(110) 의 카운트 값은 8비트로 출력되어 오아 게이트(120), 제 1 비교기(140) 및 제 2 비교기(220)로 입력된다.

이와 같이 카운터(110)가 클럭신호(CLK)를 카운트하는 상태에서 카운터(110)의 카운트 값이 '0000 0000'일 경우에 카운터(110)의 카운트 값을 논리 합하는 오아 게이트(120)가 도 4c에 도시된 바와 같이 저전위의 프리세트 신호(/Preset)를 출력하여 수신신호 홀딩부(130)의 멀티플렉서(131)와, IF 이득조절신호 출력부(150)의 제 2 래치(153)의 프리세트 단자와, RF 이득조절신호 출력부(230)의 제 3 래치(233)의 프리세트 단자에 인가된다.

그러면, 상기 제 2 래치(153) 및 제 3 래치(233)는 모두 프리세트되어 출력단자로 고전위를 출력하게 된다.

그리고 상기 멀티플렉서(131)는 상기 프리세트 신호(/Preset)가 저전위일 경우에 수신신호를 선택 출력하고, 그 멀티플렉서(131)가 출력하는 상기 수신신호는 제 1 래치(133)를 통해 멀티플렉서(131)로 궤환 입력되며, 프리세트 신호(/Preset)가 고전위로 될 경우에 멀티플렉서(131)는 상기 제 1 래치(133)의 출력신호인 수신신호를 선택 출력하는 것으로서 예를 들면, 도 4d에 도시된 바와 같이 멀티플렉서(131)는 수신신호 '0000 0010'을 계속 출력하게 된다.

상기 멀티플렉서(131)의 출력신호는 제 1 비교기(140)로 입력되고, 또한 상기 카운터(110)의 출력신호가 제 1 비교기(140)로 입력되는 것으로서 제 1 비교기(140)는 멀티플렉서(131) 및 카운터(110)의 출력신호를 비교하여 두 값이 동일할 경우에 도 4e에 도시된 바와 같이 저전위를 출력하게 된다.

그러면, 제 1 앤드 게이트(151)가 저전위를 출력하게 되고, 도 4f에 도시된 바와 같이 제 2 래치(153)가 저전위를 출력하게 되는 것으로서 제 2 래치(153)는 카운터(110)의 카운트 값이 '0000 0000'으로 되어 프리세트될 때까지 계속 저전위를 출력한다. 상기 제 2 래치(153)가 출력하는 신호는 PWM 신호로서 케이블 모뎀의 수신부의 IF 증폭기에 IF 이득조절신호로 인가되는 것으로 IF 증폭기는 상기 IF 이득조절신호에 따라 증폭 이득을 조절하게 된다.

그리고 상기 멀티플렉서(131)의 출력신호는 RF 이득조절회로(200)의 증폭수단인 가산기(210)에 입력되어 미리 설정된 드레시홀드 값이 가산된다. 예를 들면, 멀티플렉서(131)에서 출력되는 '0000 0010'에 설정된 드레시홀드 값 '0000 0100'이 가산기(210)에서 가산되는 것으로서 도 4g에 도시된 바와 같이 가산기(210)는 '0000 0110'을 출력하게 된다. 상기 멀티플렉서(131)의 출력신호에 드레시홀드 값이 가산됨에 따라 멀티플렉서(131)의 출력신호 즉, 수신신호의 레벨이 증폭되는 것이다.

상기 가산기(210)의 출력신호는 제 2 비교기(220)에 입력되는 것으로 제 2 비교기(220)는 가산기(210)의 출력신호와 카운터(110)의 카운트 값을 비교하여 동일한지를 판단하게 된다.

이와 같은 상태에서 카운터(110)가 클럭신호(CLK)를 계속 카운트하여 카운트 값이 상기 가산기(210)의 출력신호와 동일한 '0000 0110'으로 되면, 도 4h에 도시된 바와 같이 비교기(220)가 저전위를 출력하게 된다.

그러면, 제 2 앤드 게이트(231)가 저전위를 출력하게 되고, 도 4i에 도시된 바와 같이 제 3 래치(233)가 저전위를 출력하게 되는 것으로서 제 3 래치(233)는 카운터(110)의 카운트 값이 '0000 0000'으로 될 때까지 계속 저전위를 출력하게 된다. 상기 제 3 래치(233)가 출력하는 신호는 PWM 신호로서 케이블 모뎀의 수신부의 RF 증폭기에 RF 이득조절신호로 인가되는 것으로 RF 증폭기는 상기 RF 이득조절신호에 따라 증폭 이득을 조절하게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 케이블 모뎀으로 수신되는 신호를 증폭하여 RF 이득조절신호를 발생하는 것으로서 RF 이득조절신호를 증폭하기 위한 별도의 증폭기를 구비하지 않아 회로의 구성이 간단하고, 제품의 생산원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 수신신호를 홀딩하고 그 홀딩한 신호의 레벨에 따라 IF 이득조절신호를 출력하는 IF 이득조절회로; 및

   상기 IF 이득조절회로가 홀딩한 신호를 입력받아 증폭하는 증폭 수단이 일체로 구비되어 있고 그 증폭 수단이 증폭한 신호의 레벨에 따라 RF 이득조절신호를 출력하는 RF 이득조절회로로 구성됨을 특징으로 하는 케이블 모뎀의 이득조절장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 IF 이득조절회로는;

   클럭신호를 카운트하는 카운터;

   상기 카운터의 출력신호를 논리 합하여 프리세트 신호를 발생하는 오아 게이트;

   상기 프리세트 신호에 따라 상기 수신신호를 홀딩시켜 계속 출력하는 수신신호 홀딩부;

   상기 수신신호 홀딩부가 홀딩한 수신신호와 상기 카운터의 카운트 값을 비교하여 두 값이 동일한지를 판단하는 제 1 비교기; 및

   상기 제 1 비교기가 두 값의 동일을 판단함에 따라 폭이 가변되는 PWM의 IF 이득조절신호를 출력하는 IF 이득조절신호 출력부로 구성됨을 특징으로 하는 케이블 모뎀의 이득조절장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 수신신호 홀딩부는;

   상기 프리세트 신호에 따라 수신신호 및 궤환신호를 선택 출력하는 멀티플렉서; 및

   상기 멀티플렉서의 출력신호를 저장한 후 그 멀티플렉서로 궤환 입력시켜 멀티플렉서가 상기 수신신호를 홀딩 및 계속 출력하게 하는 제 1 래치로 구성됨을 특징으로 하는 케이블 모뎀의 이득조절장치.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 IF 이득조절신호 출력부는;

   상기 제 1 비교기의 출력신호 및 IF 이득조절신호를 논리 곱하는 제 1 앤드 게이트; 및

   상기 제 1 앤드 게이트의 출력신호를 저장하고 IF 이득조절신호로 출력하는 제 2 래치로 구성됨을 특징으로 하는 케이블 모뎀의 이득조절장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 RF 이득조절회로는;

   상기 IF 이득조절회로가 홀딩하여 출력하는 수신신호를 증폭하는 증폭수단;

   상기 증폭수단의 출력신호를 상기 카운터의 카운트 값과 비교하여 두 값이 동일한지를 판단하는 제 2 비교기; 및

   상기 제 2 비교기가 두 값의 동일을 판단함에 따라 폭이 가변되는 PWM의 RF 이득조절신호를 출력하는 RF 이득조절신호 출력부로 구성됨을 특징으로 하는 케이블 모뎀의 이득조절장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 증폭수단은;

   상기 IF 이득조절회로가 홀딩하여 출력하는 수신신호에 설정된 드레시홀드 값을 가산하여 증폭하는 가산기인 것을 특징으로 하는 케이블 모뎀의 이득조절장치.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 RF 이득조절신호 출력부는;

   상기 제 2 비교기의 출력신호 및 RF 이득조절신호를 논리 곱하는 제 2 앤드 게이트; 및

   상기 제 2 앤드 게이트의 출력신호를 저장하고 RF 이득조절신호로 출력하는 제 3 래치로 구성됨을 특징으로 하는 케이블 모뎀의 이득조절장치.

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