KR100910984B1 - 스위칭 노이즈 감소 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고주파 스위칭 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스위칭 하는 순간 스위칭 제어 신호를 조절하여 스위칭 노이즈를 최소화하는 스위칭 노이즈 감소 장치에 관한 것이다. 스위칭 노이즈 감소 장치는 스위칭 제어 신호에 의해 입력되는 신호를 스위칭 하여 출력 신호를 발생하는 스위칭수단 및 상기 스위칭수단이 스위칭 하는 순간에 상기 스위칭수단의 입력신호가 출력신호와 단선 되도록 하는 스위칭 제어 신호를 발생시켜 상기 스위칭수단으로 출력하는 스위칭 제어신호 출력수단을 포함한다. 본 발명에 따르면, GaAs 집적회로 스위치 동작 순간에 스위칭 제어 신호를 조절하여 스위칭 노이즈를 최소화하여 신호의 왜곡을 줄임으로써 양질의 신호를 전송할 수 있는 효과가 있다.

Description

스위칭 노이즈 감소 장치{Apparatus for reducing switching noise}

도 1은 종래의 GaAs 집적회로 스위치를 보이는 도면이다.

도 2는 도 1에 도시된 스위치의 스위칭 제어 신호 및 출력 신호를 나타내는 파형도 이다.

도 3은 본 발명에 따른 스위칭 노이즈 감소 장치의 구성을 보이는 블록도 이다.

도 4는 도 3에 도시된 장치 중 GaAs 집적회로 스위치의 스위칭 제어 신호 및 출력 신호를 나타내는 파형도 이다.

본 발명은 고주파 스위칭 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스위칭 하는 순간 스위칭 제어 신호를 조절하여 스위칭 노이즈를 최소화하는 스위칭 노이즈 감소 장치에 관한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이 GaAs 집적회로 스위치(100)를 사용하는 스위칭 회로를 구현할 경우, 고주파 입력신호(J1, J2)가 입력되면, 도 2a에 도시된 스위치 제어신호(V1, V2)에 의해 고주파 출력신호(J3)가 발생한다. 이때 고주파 입력신호(J1, J2)와 스위치 제어신호(V1, V2)가 변조되어 도 2b에 도시된 바와 같이 고주파 출력신호(J3)에 스위칭 노이즈가 발생하게 된다. 통신 시스템에서는 이러한 스위칭 노이즈에 의해 고주파 신호에 왜곡이 생기며, 결국 통신 시스템의 성능을 저하시키게 된다.

종래에는 스위칭 시에 발생하는 스위칭 노이즈를 제거하기 위해 별도의 복잡한 하드웨어를 추가하는 방법이 있으나, 이는 제작비용 증가, 제품 사이즈 증가 등의 원인이 되고 있어, 별도의 하드웨어로 구성함으로써 발생하는 문제점을 개선하면서 스위칭 노이즈를 효과적으로 감소시키는 대안이 요구된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 GaAs 집적회로 스위치 동작 순간에 스위칭 제어 신호를 조절하여 스위칭 노이즈를 최소화하여 신호의 왜곡을 줄이는 스위칭 노이즈 감소 장치를 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 스위칭 노이즈 감소 장치는 스위칭 제어 신호에 의해 입력되는 신호를 스위칭 하여 출력 신호를 발생하는 스위칭수단; 및 상기 스위칭수단이 스위칭 하는 순간에 상기 스위칭수단의 입력신호가 출력신호와 단선 되도록 하는 스위칭 제어 신호를 발생시켜 상기 스위칭수단으로 출력하는 스위칭 제어신호 출력수단을 포함하고, 상기 스위칭 제어신호 출력수단은 상기 스위칭수단이 스위칭 하는 순간에 상기 스위칭 제어신호에 소정의 시간차를 발생시키는 시간차발생부; 및 소정의 시간차가 발생된 상기 스위칭 제어 신호를 저역 필터링 하여 중간레벨의 스위칭 제어신호를 발생시키는 저역필터링부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

본 발명에 있어서, 상기 시간차 발생부에서 발생되는 상기 스위칭 제어신호의 시간차는 소정 프로그램에 의해 구현될 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 저역필터링부는 제1 접점이 상기 스위칭 제어신호와 접속되고, 나머지 제2 접점이 그라운드와 접속된 캐패시터를 이용하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 스위칭 노이즈 감소 장치의 구성을 보이는 블록도로서, 스위칭 제어신호(V1, V2)에 의해 입력되는 고주파 신호(J1, J2)를 출력(J3)하는 스위치(300), 스위치(300)가 스위칭 하는 순간에 스위치(300)의 입력 신호(J1, J2)가 출력 신호(J3)와 개방 되도록 스위칭 제어신호(V1, V2)를 발생하는 스위칭 제어신호 발생수단(301)을 포함한다. 본원 발명에서 스위칭 제어신호 발생수단(301)은 스위칭 제어신호(V1, V2)에 시간차를 발생하는 시간차 발생부(301-1) 및 시간차가 발생된 스위칭 제어신호(V1, V2)를 저역 필터링 하여 스위치(300)로 출력하는 저역필터링부(301-2)로 구성된다.

도 4a는 시간차가 발생된 스위칭 제어신호를, 도 4b는 스위칭 제어신호 발생수단(301)에서 발생된 스위칭 제어신호(V1, V2)에 의해 묶음 구간이 발생하여 노이즈가 감소된 스위칭 출력 신호(J3)를 나타내는 신호이다.

이어서, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

아래 표1은 GaAs 집적회로 스위치(300)의 스위칭 동작을 나타낸다.

[표 1]

V1	V2	J1-J3	J2-J3	비고
LOW	LOW	단선	단선	출력 없음
LOW	MIDDLE	단선	단선	출력 없음
LOW	HIGH	단락	단선	출력 있음
HIGH	LOW	단선	단락	출력 있음
HIGH	MIDDLE	단선	단선	출력 없음
HIGH	HIGH	단선	단선	출력 없음
MIDDLE	LOW	단선	단선	출력 없음
MIDDLE	MIDDLE	단선	단선	출력 없음
MIDDLE	HIGH	단선	단선	출력 없음

표 1에 나타난 바와 같이 GaAs 집적회로 스위치(300)는 일반적으로 스위칭 제어신호(V1, V2)중 V1이 로우(LOW)이고 V2가 하이(High)이거나, V1이 하이(HIGH)이고 V2가 로우(LOW)인 경우에 출력 신호(J3)가 발생(J1 또는 J2가 J3와 단락)하고 그 외의 경우에는 출력 신호(J3)가 발생하지 않는다(J1 및 J2가 J3와 단선).

스위칭 제어신호 발생수단(301)은 시간차 발생부(301-1) 및 저역통과 필터링부(301-2)로 구성되어 표 1에 나타난 바와 같이 중간레벨의 스위칭 제어신호가 출력되도록 하여 스위치(300)가 스위칭 하는 순간 스위칭 노이즈를 감소시킨다.

시간차 발생부(301-1)는 스위칭 제어신호(V1, V2)에 임의의 시간차를 발생한다. 일 실시 예로 도 4a에 임의의 시간차가 발생한 스위칭 제어신호(V1, V2) 파형도가 도시되어 있다. 도 2a와 도 4a를 비교하여 보면, 도 2a에 비해 도 4a에 시간차가 발생되었음을 알 수 있다. 도 4a를 참조하면, V1의 발생(또는 소멸)과 V2의 소멸(또는 발생)은 도 2a에서는 도시한 바와 달리 동시에 나타나지 않고 시간차를 가지게 된다.
스위칭 제어신호(V1, V2)의 시간차 발생은 프로그래밍 언어에 의하여 형성되는 소정의 프로그램에 의해 구현될 수 있다.

저역통과 필터링부(301-2)는 시간차가 발생된 스위칭 제어신호(V1, V2)를 저역 필터링 하여 스위치(300)로 출력한다. 저역통과 필터링부(301-2)는 제1 접점이 스위칭 제어신호(V1)에 접속되고, 제2 접점이 그라운드와 연결된 제1 캐패시터(C1) 및 제1 접점이 스위칭 제어신호(V2)에 접속되고, 제2 접점이 그라운드와 연결된 제2 캐패시터(C2)로 구성된다. 시간차가 발생된 스위칭 제어신호(V1, V2)가 제1 및 제2 캐패시터(C1, C2)를 통과하면, 도4a에 도시된 바와 같이 스위칭 제어신호(V1, V2)에 로우(LOW) 또는 하이(HIGH) 구간이 아닌 중간레벨(MIDDLE) 구간이 발생하게 된다.

스위칭 제어신호(V1, V2)에 중간 레벨 구간이 발생하게 되면, 표 1에 나타난 바와 같이 입력 신호 (J1, J2)는 출력 신호(J3)와 단선 되어 출력이 발생하지 않는다. 도 4b에는 중간 레벨의 스위칭 제어신호(V1, V2)에 의해 입력 신호 (J1, J2) 가 출력 신호(J3)와 단선 되어 발생한 묶음구간이 나타나 있다. 도 2b와 도 4b를 비교하면, 스위치(300)가 스위칭 하는 순간 발생하던 스위칭 노이즈(도 2b)가 스위칭 제어신호 발생수단(301)에서해 중간레벨에 의해 묶음 구간이 발생(도 4b)하여 스위칭 노이즈가 감소되었음을 알 수 있다.

본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 사상 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, GaAs 집적회로 스위치 동작 순간에 스위칭 제어 신호를 조절하여 스위칭 노이즈를 최소화하여 신호의 왜곡을 줄임으로써 양질의 신호를 전송할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 스위칭 제어 신호에 의해 입력되는 신호를 스위칭 하여 출력 신호를 발생하는 스위칭수단; 및

   상기 스위칭수단이 스위칭 하는 순간에 상기 스위칭수단의 입력신호가 출력신호와 단선 되도록 하는 스위칭 제어 신호를 발생시켜 상기 스위칭수단으로 출력하는 스위칭 제어신호 출력수단을 포함하고,

   상기 스위칭 제어신호 출력수단은

   상기 스위칭수단이 스위칭 하는 순간에 상기 스위칭 제어신호에 소정의 시간차를 발생시키는 시간차발생부; 및

   소정의 시간차가 발생된 상기 스위칭 제어 신호를 저역 필터링 하여 중간레벨의 스위칭 제어신호를 발생시키는 저역필터링부를 포함하는 스위칭 노이즈 감소장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 시간차 발생부에서 발생되는 상기 스위칭 제어신호의 시간차는 소정 프로그램에 의해 구현될 수 있는 것을 특징으로 하는 스위칭 노이즈 감소 장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 저역필터링부는

   제1 접점이 상기 스위칭 제어신호와 접속되고, 나머지 제2 접점이 그라운드와 접속된 캐패시터를 이용하는 것을 특징으로 하는 스위칭 노이즈 감소 장치.

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