KR101044056B1 - 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기 - Google Patents

모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적외선 수신기에 관한 것으로, 적외선 수신기에서 발생하는 노이즈를 제거하는 방식을 입력되는 신호에 따라 선별적으로 적용함으로써 연속적이거나 주기적인 노이즈는 최대한 감쇄시키고 짧은 휴지기를 갖는 신호에도 충분한 시정수를 확보할 수 있는 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 모드변환 방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기는 입력되는 노이즈 및 신호에 대하여 각각의 펄스를 발생시키고, 그 펄스신호를 이용하여 노이즈와 신호를 구분한 후, 연속적이거나 주기적인 노이즈에 대해서는 휴지기 감지 방식을 적용함으로써 노이즈를 최대한 감쇄시킬 수 있으며, 신호에 대해서는 충방전 방식을 적용함으로써 짧은 휴지기의 신호에도 충분한 시정수를 확보할 수 있는 장점이 있다.
적외선 수신기, 노이즈 제거, 휴지기 감지 방식, 단순 충방전 방식

Description

모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기{An infrared-ray receiver having a gain control unit of mode transformation type}
본 발명은 적외선 수신기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적외선 수신기에서 발생하는 노이즈를 제거하는 방식을 입력되는 신호에 따라 선별적으로 적용함으로써 연속적이거나 주기적인 노이즈는 최대한 감쇄시키고 짧은 휴지기 신호에도 충분한 시정수를 확보할 수 있는 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기에 관한 것이다.
적외선 수신기는 일반적으로 TV 등의 가전제품에 사용되는 적외선 리모콘 등의 적외선 데이터 송신 장치로부터 적외선 신호를 받아서 처리하는 수신 장치이다.
도 1은 종래 기술에 의한 적외선 수신기의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래 기술에 의한 적외선 수신기는, 입력부(110), 초단증폭부(120), 자동이득조절증폭부(130), 리미트증폭부(140), 대역통과필터부(150), 이득조절부(160), 제1, 제2 비교기(170, 200), 제1, 제2 복조기(180, 210) 및 출력부(190)로 구성된다.
입력부(110)는 포토 다이오드가 포함되어 입력된 적외선의 신호를 전기 신호 로 변환하고, 초단증폭부(120)는 변환된 전기신호를 증폭한다.
자동이득조절증폭부(130)는 초단증폭부(120)의 출력을 입력받고 이득의 조절가능하며, 리미트증폭부(140)는 자동이득조절증폭부(130)를 거친 신호를 다시 한번 증폭하며, 대역통과필터부(150)는 리미트증폭부(140)의 출력에 포함된 특정한 주파수의 전기신호만을 걸러낸다.
제1 비교기(170)는 소정의 제1 문턱전압(Vth1)과 대역통과필터부(150)의 출력을 비교하여 대역통과필터부(150)의 출력이 제1 문턱전압(Vth1)보다 높을 경우 신호를 출력하며, 제1 복조기(180)는 제1 비교기(170)의 출력 신호를 복조하며, 출력부(190)는 제1 복조기(180)의 출력 신호를 적외선 수신기 외부로 출력한다.
대역통과필터부(150)의 출력이 제1 문턱전압(Vth1)보다 낮을 경우에는 출력으로 나가지 못하고 제2 비교기(200)에 입력되어 제2 문턱전압(Vth2)과 비교하여 제2 복조기(210)를 통해 복조하여 이득조절부(160)로 출력된다.
이득조절부(160)는 제2 복조기(210)에서 출력된 신호가 노이즈인지 정상신호인지의 여부에 따라 자동이득조절증폭부(130)의 이득을 조절하기 위해 이득조절전류 또는 이득조절전압을 발생시킨다.
제1, 제2 비교기(170,200)들의 문턱전압은 임의로 정해지는데 제2 문턱전압(Vth2)은 제1 문턱전압(Vth1) 대비 수십 mV정도 낮은 전압으로 정해진다.
그러나 외부로부터 적외선 수신기에 들어오는 입력신호에는 적외선 성분만 있는 것이 아니라 형광등 또는 햇빛 등과 같은 원하지 않는 외란광도 함께 입력되는 것이 보통이다. 이러한 외란광은 설계자가 의도하지 않았던 것들이므로 노이즈 성분으로 간주된다.
적외선 수신기가 신뢰성 있는 동작을 하기 위해서는 이와 같은 외부의 노이즈성분들이 제거되거나 적절히 제한되어야 한다. 이와 같이 노이즈를 제거하기 위해 이득조절부(160)와 자동이득조절증폭부(130)를 이용하게 된다.
도 2는 종래 기술에 의한 적외선 수신기에 있어서 단순 충방전 방식으로 노이즈 성분을 제거하는 방법을 나타내는 도면이다.
단순 충방전 방식으로 노이즈 성분을 제거하는 방법은 정상적인 신호가 입력되는 구간인 버스트(burst) 구간과 신호가 입력되지 않는 구간인 휴지기구간의 비(버스트:휴지기=1:n)를 이용한다. 이때 신호의 경우에는 n>1이 되고 노이즈의 경우에는 n<1로 되어, 신호의 경우에는 전체적으로 방전을 하여 이득을 증가시키고, 노이즈의 경우에는 전체적으로 충전을 하여 이득이 감소 되도록 연속으로 이득을 조절하게 된다. 그러나 이러한 방식은 신호의 형태와 비슷한 파형을 갖는 형광등의 노이즈가 신호로 인식되어 이득이 증가되고 노이즈가 출력되는 문제가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해 버스트 신호 대 휴지기의 비율에 의거하여 자동이득조절증폭기의 이득을 조절하는 것이 아니라 휴지기의 지속시간을 이용하는 방법이 고안되었다.
도 3은 종래 기술에 의한 적외선 수신기에 있어서 휴지기 감지 방식으로 노이즈 성분을 제거하는 방법을 나타내는 도면이다.
이 방법은 미리 설정된 소정의 기간보다 휴지기가 짧으면 노이즈로 판단하고, 휴지기가 그 보다 길면 정상적인 리모콘 신호로 판단하여, 휴지기 동안 계속 충전하여 이득을 감소시킴으로써 8ms 정도의 형광등 노이즈를 제거하게 된다.
그러나 이러한 방법은 노이즈가 아닌 신호의 인가 시 전체적으로 충전 기간이 길어서 신호를 수신할 때에도 이득의 감소분이 크므로 시정수를 크게 하기 위하여 작은 전류를 필요로 하거나 회로 내부에 비교적 큰 값의 커패시터를 요구하는 단점이 있다.
또한 일반적으로 사용되는 휴지기가 긴 신호에는 문제가 없으나 휴지기가 짧은 신호인 경우 노이즈로 인식되어 신호가 사라지는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 수신기 내/외부로부터의 노이즈가 출력에 발생하지 않도록 하기 위하여 입력되는 노이즈 및 신호에 대하여 각각의 펄스를 발생시키고, 그 펄스신호를 기준으로 해당시간을 모니터링하여 노이즈와 신호를 구분한 후, 연속적이거나 주기적인 노이즈에 대해서는 휴지기 감지 방식 모드를 적용하여 노이즈를 최대한 감쇄시키고 신호에 대해서는 단순 충방전 방식 모드를 적용하여 짧은 휴지기의 신호에도 충분히 수신이 가능한 모드변환 방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 모드변환 방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기는, 외부에서 수신된 적외선 입력신호를 감지하여 적외선 신호를 전기신호로 바꾸어주는 포토다이오드를 포함하는 입력부; 상기 입력부에 의해 바뀐 전기신호를 증폭하는 초단증폭부; 상기 초단증폭부로부터 증폭된 전기신호를 증폭하며, 이득이 조절 가능한 자동이득조절증폭부; 상기 자동이득조절증폭부에 의해 증폭된 전기신호를 증폭하는 리미트증폭부; 상기 리미트증폭부에 의해 증폭된 전기신호에서 적외선 신호의 캐리어 주파수 신호를 걸러내는 대역통과필터부; 상기 대역통과필터부에 의해 걸러진 신호를 제1 문턱전압과 비교하는 제1 비교기; 상기 제1 비교기에 의해 출력된 신호를 복조하는 제1 복조기; 상기 복조기의 출력을 입력받아 적외선 수신기 외부로 출력하는 출력부; 상기 대역통과필터부에 의해 걸러진 신호를 입력받아 제2 문턱전압과 비교하는 제2 비교기; 상기 제2 비교기에 의해 출력된 신호를 복조하는 제2 복조기; 및 상기 제2 복조기에 의해 복조된 신호를 입력받아, 노이즈와 신호를 구분한 후 입력되는 신호에 따라 노이즈 제거방식을 선택적으로 적용하여 상기 자동이득조절증폭부의 이득을 조절하는 이득조절부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 모드변환 방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기는 입력되는 노이즈 및 신호에 대하여 각각의 펄스를 발생시키고, 그 펄스신호를 기준으로 해당시간을 모니터링하여 노이즈와 신호를 구분한 후, 연속적이거나 주기적인 노이즈에 대해서는 휴지기 감지 방식을 적용함으로써 노이즈를 최대한 감쇄시킬 수 있 으며, 신호에 대해서는 단순 충방전 방식을 적용함으로써 짧은 휴지기의 신호에도 신호가 사라지지 않고 충분히 수신이 가능한 장점이 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명에 의한 적외선 수신기를 나타내는 블록도이고, 도 5는 본 발명에 의한 적외선 수신기의 이득조절부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4를 참고하면 본 발명에 의한 적외선 수신기는, 입력부(411), 초단증폭부(412), 자동이득조절증폭부(413), 리미트증폭부(414), 대역통과필터부(415), 이득조절부(416), 제1, 제2 비교기(417, 420), 제1, 제2 복조기(418, 421) 및 출력부(419)로 구성된다.
도 4에 도시된 본 발명에 의한 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기는 이득조절부(416)의 구성을 제외하고는 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 적외선 수신기와 동일한 구성을 가지므로 이득조절부를 제외한 다른 구성 요소에 대해서는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5는 본 발명에 의한 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기의 이득조절부(416)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 5를 참고하면 본 발명에 의한 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기의 이득조절부(416)는 노이즈와 신호 및 휴지기 시작신호 발생기(422), 노이즈와 신호판별기(423), 이득제어회로부(424) 및 차아지 펌프 회로부(425)로 구성된다.
도 5의 구성요소에 의거하여 본 발명에 의한 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기에 있어서 이득조절부의 동작을 설명하기로 한다.
제2 복조기(421)를 통과하여 복조된 신호(Vd)는 먼저 노이즈와 신호 및 휴지기 시작 신호발생기(422)로 입력되어 노이즈와 신호 시작신호(Vst) 및 휴지기 시작신호(Vgt)로 출력된다.
상기 노이즈와 신호 시작신호(Vst) 및 휴지기 시작신호(Vgt)는 노이즈와 신호 판별기(423)에 입력되고 상기 노이즈와 신호 판별기(423)는 노이즈와 신호를 구분한 후 노이즈를 제거하는 방식을 선택하기 위한 제2모드선택신호(mode select2)를 생성하여 이득제어회로부(424)에 전달한다.
이득제어회로부(424)는 상기 제2모드선택신호(mode select2)를 입력받아 이득을 감쇄시키는 이득감쇄신호(Vch)와 이득을 증가시키는 이득증가신호(Vdis)를 생성하여 차아지 펌프 회로부(425)에 전달하고 차아지 펌프 회로부(425)에서는 자동이득조절전압(Vagc)을 생성하여 자동이득조절증폭부(413)에 전달한다.
도 6은 본 발명에 의한 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기의 노이즈와 신호 및 휴지기 시작신호발생기의 구성을 나타내는 회로도이다.
노이즈와 신호 및 휴지기 시작신호발생기(422)는 상기 제2복조기(421)의 출력 신호(Vd)를 지연하는 지연회로(Delay, 610) 및 상기 제2 복조기의 출력신호(Vd)와 지연회로의 출력신호가 입력되어 노이즈와 신호 시작신호(Vst) 및 휴지기 시작신 호(Vgt)를 출력하는 게이트부(620)로 구성된다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 의한 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기의 노이즈와 신호판별기의 구성을 나타내는 회로도이고, 도 8은 본 발명에 의한 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기의 노이즈와 신호 및 휴지기 시작신호발생기 및 노이즈와 신호판별기의 신호를 나타내는 타이밍도이다.
노이즈와 신호판별기(423)는 제1 버스트-갭 전압(Vbg1) 발생부(710), 노이즈와 신호 판별부(720) 및 모드선택신호 생성부(730)를 구비한다.
상기 제1 버스트-갭 전압(Vbg1) 발생부(710)는 노이즈와 신호 시작신호(Vst)와 휴지기 시작신호(Vgt)를 입력받아 논리합(OR) 게이트와 반전기 및 정전류원과 커패시터를 통해 제1 버스트-갭 전압(Vbg1)을 생성한다. 이때, 신호 구간인 버스트(Burst) 구간과 갭(Gap) 구간의 추출은 노이즈와 신호 시작신호(Vst) 및 휴지기 시작신호(Vgt) 중에서 하나라도 하이(High)이면 리셋(Reset) 상태(0V)로 되며, 두 신호가 모두 로우(Low)일 때 커패시터에 전류로 차아지하여 시간에 대한 정보를 제1 버스트-갭 전압(Vbg1)으로 바꾼다.
상기 노이즈와 신호 판별부(720)는 상기 제1 버스트-갭 전압(Vbg1)을 입력받아 제1기준전압(Vt1)과 비교하여 연속신호 비교기 출력을 생성하고, 제2기준전압(Vt2)과 비교하여 휴지기 비교기 출력을 생성한다.
상기 모드선택신호 생성부(730)는 상기 연속신호 비교기 출력과 상기 휴지기 비교기 출력을 입력받아 제1모드선택신호(mode select 1) 및 제2모드선택신호(mode select 2)를 생성한다. 이때 상기 연속신호 비교기 출력과 휴지기 비교기 출력은 오동작을 방지하기 위해 지연신호를 생성한 후 래치에 저장한다. 이러한 연속신호 래치 값과 휴지기 래치 값을 입력받아 논리합(OR) 게이트와 반전기를 거쳐 모드선택 대기신호를 생성한다.
상기 모드선택 대기신호와 다음에 오는 신호 시작신호(Vst)를 입력받아 제 1모드선택신호(mode select1)를 생성하고 도 11에서 후술하는 강제휴지기 발생신호와 논리합으로 연산되어 휴지기 감지 방식 모드를 결정하는 제2 모드선택신호(mode select2)를 생성한다.
이때, 제2 모드선택신호(mode select2)는 입력되는 신호가 노이즈인 경우에는 하이(high)로 출력되어 휴지기 감지 방식 모드로 동작하고 입력되는 신호가 정상적인 신호인 경우에는 로우(low)로 출력되어 단순 충방전 방식 모드로 동작한다.
도 9a 내지 도 9d는 본 발명에 의한 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기의 노이즈와 신호판별기의 기준전압 설정의 실시예를 나타내는 도면이다.
정전류원과 커패시터를 사용하면 제1 버스트-갭 전압(Vbg1)은 초기화 후 선형적(linear)으로 증가하여 수학식 1과 같은 정확한 시간 함수를 만들어낸다.
Figure 112009021812715-pat00001
여기서, 제1기준전압(Vt1)과 제1기준시간(T1)은 버스트 발생 시 그 버스트를 연속신호 노이즈로 검출하는 기준전압 및 기준시간을 나타낸다. 즉, 제1기준시간(T1)은 연속신호 노이즈를 검출하는 기준 시간이며 LCD 디밍(dimming) 노이즈 및 형광등 노이즈를 구분하기 위하여 약 1ms 정도로 설정한다. 즉, 버스트의 길이가 1ms 이상이면 노이즈로 인식하고 1ms 보다 작으면 신호로 인식한다.
제2기준전압(Vt2)과 제2기준시간(T2)은 버스트가 끝난 후 휴지기를 검출하는 기준전압 및 기준시간을 나타낸다. 제2기준시간(T2)은 형광등의 신호 및 LCD 디밍(dimming) 노이즈 신호와 비슷한 형태의 신호를 감쇄시키기 위하여 주기인 8ms의 절반인 약 4ms 정도로 설정한다. 즉, 버스트가 끝난 후 4ms 이상의 갭(gap)이 있으면 이를 주기적인 노이즈로 인식한다.
제3기준전압(Vt3)과 제3기준시간(T3)은 제1기준전압(Vt1) 및 제2기준전압(Vt2)에서 노이즈로 인식된 신호를 휴지기 감지 방식 모드로 동작시킬 때 감쇄시키기 위한 이득증가 감쇄의 중지 시간 및 그 기준전압으로서 형광등의 신호 및 LCD 디밍(dimming) 노이즈 주기를 모두 포함하는 값인 10ms 이상으로 설정한다. 이 시간 이후에도 휴지기가 연속적으로 들어오면 이득증가신호(Vdis)가 발생된다. 단, 이는 휴지기 감지 방식 모드일 때만 사용된다.
제4기준전압(Vt4)과 제4기준시간(T4)은 제1기준전압(Vt1)에서 노이즈로 인식된 신호를 감쇄시키기 위한 강제 이득증가 및 감쇄의 중지 시간 및 그 기준전압으로서 형광등 신호 및 LCD 디밍(dimming) 노이즈 주기인 8 ~ 10ms 정도로 설정한다.
도 8 및 도 9c를 참고하면 신호 시작신호(Vst) 또는 휴지기 시작신호(Vgt)가 하이(high)인 경우 스위치가 턴온 되어 제1 버스트-갭 전압(Vbg1)이 0V로 리셋되어 초기화 되고, 이외의 구간에서는 제1 버스트-갭 전압(Vbg1)이 선형적으로 증가한다.
도 9d 를 참고하면 1ms 이상의 연속신호가 인가 될 경우 노이즈 신호로 감지하여 연속신호 비교기 출력이 하이(high)로 되고 이때 제2 버스트-갭 전압(Vbg2)은 0V로 리셋되며, 그 타이밍도가 도 11에서 도시되어 있다.
도 10은 본 발명에 의한 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기의 이득제어회로부의 구성을 나타내는 회로도이다.
이득제어회로부(424)는 제2복조기의 출력 신호(Vd), 노이즈와 신호 시작신호(Vst), 휴지기 시작신호(Vgt) 및 상기 노이즈와 신호판별기(423)의 출력인 제2 모드선택신호(mode select2)를 입력받아 최종적으로 이득을 감쇄시키는 신호(Vch)와 이득을 증가시키는 신호(Vdis)를 생성한다.
이때 노이즈와 신호에 대해 노이즈일 경우 휴지기 동안 이득 증가를 바로 시 작하는 단순 충방전 방식 모드로 동작하지 않고 휴지기 감지 방식 모드로 동작하여 제1 버스트-갭 전압(Vbg1)이 휴지기 설정값인 제3기준전압(Vt3)을 만족할 때까지 이득을 증가시키는 신호(Vdis) 출력하지 않는다. 한편 신호일 경우에는 단순 충방전 방식 모드로 동작하여 휴지기 동안 이득을 증가시키는 신호(Vdis)를 출력한다.
도 11은 본 발명에 의한 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기의 강제 휴지기 발생신호를 나타내는 타이밍도이다.
도 11을 참고하면 1ms 이상의 연속신호가 인가 될 경우 노이즈 신호로 감지하여 1ms이후의 제4기준전압(Vt4)과 비교하여 강제 휴지기 모드 기간을 설정한다. 강제 휴지기 모드 기간 동안에는 노이즈와 신호를 판단하여 다음 버스트가 들어올 때 적용하는 휴지기 감지 방식 모드와 단순 충방전 방식 모드를 적용하는 현재의 알고리즘에 관계없이 1ms 이상의 연속신호가 끝난 후 제4기준시간(T4) 동안 휴지기 감지 방식 모드만 적용된다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명에 의한 적외선 수신기의 차아지 펌프 회로부 및 자동이득조절증폭부와의 관계를 나타낸 도면이다.
차아지 펌프 회로부(425)는 정전류원과 스위치 및 커패시터로 구성되며, 이득을 감쇄시키는 이득감쇄신호(Vch)와 이득을 증가시키는 이득증가신호(Vdis)를 커패시터에 충전, 방전 및 유지시키는 동작을 통해 자동이득조절전압(Vagc)을 자동이득조절증폭부(413)로 공급하여 이득을 조절한다.
도 12b에 도시된 바와 같이 자동이득조절전압(Vagc)이 증가 할수록 자동이득조절증폭부의 이득은 감소된다.
도 13은 본 발명에 의한 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기의 동작의 일 실시예를 나타내는 도면으로, 신호 입력시 단순 충방전 방식 모드로 동작하다가 노이즈가 입력됨에 따라 휴지기 감지 방식 모드로 변환되는 과정을 나타낸다.
입력신호와 휴지기가 설정값을 모두 초과했을 시를 가정하여 입력신호가 들어오면 신호시작 신호(Vst)에 의해 초기화된 제1 버스트-갭 전압(Vbg1)이 충전된다. 이 제1 버스트-갭 전압(Vbg1)이 연속신호 설정 값인 제1기준전압(Vt1)을 넘으면 연속신호 비교기 출력이 하이(High)가 된다. 이 비교기 출력을 이 후 판단하는 휴지기와 비교하기 위하여 래치에 저장한다.
이 때 비교기 출력은 제1 버스트-갭 전압(Vbg1)이 휴지기 시작 신호(Vgt)로 초기화 되면서 로우(Low)가 되므로 오동작(래치 읽기시간동안 출력이 Low가 되면 래치출력이 High가 되어야 하는 상황에서 Low가 됨)을 방지하기 위하여 지연신호를 생성 후 래치에 저장한다.
이 때 래치읽기 신호는 입력신호 시간이 불규칙한 것을 감안하여 휴지기 시작신호시간을 제외한 신호가 입력되는 전 시간에 읽기를 행한다.
이 후 휴지기도 같은 방식으로 휴지기 설정 값인 제2기준전압(Vt2)을 넘었을 때 휴지기 비교기 출력이 하이(High)가 되고, 이 비교기 출력을 지연시킨 후 래치에 저장한다. 휴지기 래치 읽기시간은 휴지기 비교기 출력 지연시간과 신호 시작신호 시간을 제외한 전 구간에서 한다.
이 연속신호 래치 값과 휴지기 래치 값에 대해 도 7b에 도시된 바와 같이 논리합(OR) 연산을 하여 모드선택 대기신호를 생성한다. 이후 상기 모드선택 대기신호와 신호 시작신호(Vst)의 연산에 의해 휴지기 감지 방식 모드의 설정 여부를 결정하는 제1 모드선택신호(mode select1)를 생성한다.
즉, 제1 모드선택신호(mode select1)가 로우(low)를 유지하는 구간에서는 단순 충방전 방식 모드로 이득이 조절되고 다음에 오는 신호 시작신호(Vst)에 맞추어 제1 모드선택신호(mode select1)가 하이(high)로 되는 구간에서 휴지기 감지 방식 모드를 시작한다.
한편, 도 11에서 상술한 바와 같이 노이즈로 인식된 신호를 감쇄시키기 위해 제2 버스트-갭 전압(Vbg2)을 제4기준전압(Vt4)과 비교하여 강제 휴지기 발생신호를 생성한다. 이후 상기 강제 휴지기 발생신호와 제1 모드선택신호(mode select1)가 논리합으로 연산되어 휴지기 감지 방식 모드를 결정하는 제2 모드선택신호(mode select2)를 생성한다.
도 14는 본 발명에 의한 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기의 동작의 다른 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 14에 도시된 바와 같이 초기 헤드 시간이 1ms 이상이고 휴지기가 짧은 경 우 1ms 이상의 연속신호가 끝난 후 제4기준시간(T4)인 8~10ms 동안 제2 모드선택신호(mode select 2)가 하이(high)로 되어 강제 휴지기 감지 방식 모드가 적용된다.
강제 휴지기 감지 방식 모드가 적용되는 구간에서 신호는 제1기준시간(T1) 미만이고, 휴지기도 제2기준시간(T2) 보다 짧으므로 신호가 계속 인가되면 그 다음 구간에서는 제2 모드선택신호(mode select 2)가 로우(low)로 출력되어 단순 충방전 방식 모드가 적용되며, 자동이득조절전압(Vagc)이 감소되어 자동이득조절증폭부의 이득을 증가시킨다.
상기 단순 충방전 방식 모드가 적용되는 구간에서 제2기준시간(T2) 이상의 휴지기 (5~6ms)가 있으므로 이후의 구간에서는 제2 모드선택신호(mode select 2)신호는 하이(High)가 되어 다음 버스트 입력 시 휴지기 감지 방식 모드로 전환됨을 알 수 있다.
본 특허의 기본 알고리즘은 현재의 구간에서 신호가 제1기준시간(T1) 이상인 경우 또는 휴지기가 제2기준시간(T2) 이상일 경우에는 다음 구간에서 휴지기 감지 방식 모드를 적용하고 그 이외의 조건에서는 단순 충방전 방식 모드를 적용한다는 것이다. 또한 단순 충방전 방식 모드를 적용하는 경우 기본 신호에서도 휴지기의 확보를 위하여 출력 기준을 판정한 후 다음 하강 모서리에서 모드가 전환된다. 즉, 휴지기 감지 방식 모드와 단순 충방전 방식 모드의 전환은 현재 하강모서리와 다음 하강모서리 사이에서 판단 후 다음 하강모서리에서 진행된다.
도 15는 본 발명에 의한 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기의 동작의 다른 실시예를 나타내는 도면이며 주기적인 노이즈 신호와 정상 신호가 동시에 입력될 경우에 노이즈가 출력되면 안 되므로 계속 강제 휴지기 모드가 동작하여 이득을 감쇄 시키는 모양을 나타낸다. 즉, 도15의 경우는 1ms보다 큰 노이즈 신호에 의하여 강제 휴지기 모드가 동작하여 휴지기 동안 (8~10ms) 휴지기 감지 방식 모드만이 동작하는 것이다.
이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
도 1은 종래의 적외선 수신기의 블록도이다.
도 2는 종래 기술에 의한 적외선 수신기에 있어서 단순 충방전 방식으로 노이즈 성분을 제거하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 3은 종래 기술에 의한 적외선 수신기에 있어서 휴지기 감지 방식으로 노이즈 성분을 제거하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 의한 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기를 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명에 의한 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기의 이득조절부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명에 의한 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기의 노이즈와 신호 및 휴지기 시작신호발생기의 구성을 나타내는 회로도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 의한 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기의 노이즈와 신호판별기의 구성을 나타내는 회로도이다.
도 8은 본 발명에 의한 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기 의 노이즈와 신호 및 휴지기 시작신호발생기 및 노이즈와 신호판별기의 신호를 나타내는 타이밍도이다.
도 9a 내지 도 9d는 본 발명에 의한 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기의 노이즈와 신호판별기의 기준전압 설정의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명에 의한 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기의 이득제어회로부의 구성을 나타내는 회로도이다.
도 11은 본 발명에 의한 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기의 강제 휴지기 발생신호를 나타내는 타이밍도이다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명에 의한 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기의 차아지 펌프 회로부 및 자동이득조절증폭부와의 관계를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명에 의한 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기의 동작의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명에 의한 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기의 동작의 다른 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명에 의한 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기의 동작의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.

Claims (16)

  1. 외부에서 수신된 적외선 입력신호를 감지하여 적외선 신호를 전기신호로 바꾸어주는 포토다이오드를 포함하는 입력부;
    상기 입력부에 의해 바뀐 전기신호를 증폭하는 초단증폭부;
    상기 초단증폭부로부터 증폭된 전기신호를 증폭하며, 이득 조절이 가능한 자동이득조절증폭부;
    상기 자동이득조절증폭부에 의해 증폭된 전기신호를 증폭하는 리미트증폭부;
    상기 리미트증폭부에 의해 증폭된 전기신호에서 적외선 신호의 캐리어 주파수 신호를 걸러내는 대역통과필터부;
    상기 대역통과필터부에 의해 걸러진 신호를 제1 문턱전압과 비교하는 제1 비교기;
    상기 제1 비교기에 의해 출력된 신호를 복조하는 제1 복조기;
    상기 복조기의 출력을 입력받아 적외선 수신기 외부로 출력하는 출력부;
    상기 대역통과필터부에 의해 걸러진 신호를 입력받아 제2 문턱전압과 비교하는 제2 비교기;
    상기 제2 비교기에 의해 출력된 신호를 복조하는 제2 복조기; 및
    상기 제2 복조기에 의해 복조된 신호를 입력받아, 노이즈와 정상신호를 구분한 후 입력되는 신호에 따라 노이즈 제거방식을 단순 충방전 방식 또는 휴지기 감지 방식 중에서 선택적으로 적용하여 상기 자동이득조절증폭부의 이득을 조절하는 이득조절부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이득조절부는
    상기 제2 복조기의 출력신호(Vd)를 입력받아 노이즈와 신호 시작신호(Vst) 및 휴지기 시작신호(Vgt)를 출력하는 노이즈와 신호 및 휴지기 시작신호 발생기(422);
    상기 노이즈와 신호 시작신호(Vst), 상기 휴지기 시작신호(Vgt) 및 상기 제2 복조기의 출력신호(Vd)를 입력받아 연속신호 설정값인 제1기준전압(Vt1) 및 휴지기 설정값인 제2기준전압(Vt2)과 비교하여 제2모드선택신호(mode select2)를 출력하는 노이즈와 신호 판별기(423);
    상기 노이즈와 신호 시작신호(Vst), 상기 휴지기 시작신호(Vgt), 상기 제2 복조기의 출력신호(Vd) 및 상기 제2 모드선택신호(mode select2)를 입력받아 이득감쇄신호(Vch) 또는 이득증가신호(Vdis)를 출력하는 이득제어회로부(424); 및
    상기 이득감쇄신호(Vch) 및 상기 이득증가신호(Vdis)를 입력받아 상기 자동이득조절증폭부의 이득을 조절하는 차아지 펌프 회로부(425);를 포함하는 것을 특징으로 하는 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 노이즈와 신호 및 휴지기 시작신호 발생기는
    상기 제2 복조기의 출력 신호(Vd)를 지연하는 지연회로; 및
    상기 제2 복조기의 출력 신호(Vd)와 지연회로의 출력신호가 입력되어 노이즈와 신호 시작신호(Vst) 및 휴지기 시작신호(Vgt)를 출력하는 게이트부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기.
  4. 제2항에 있어서, 상기 노이즈와 신호 판별기는
    상기 노이즈와 신호 시작신호(Vst) 및 상기 휴지기 시작신호(Vgt)를 입력받아 제1 버스트-갭 전압(Vbg1)을 생성하는 제1 버스트-갭 전압(Vbg1) 발생부(710);
    상기 제1 버스트-갭 전압(Vbg1)과 상기 제1기준전압(Vt1)을 비교하여 연속신호 비교기 출력을 생성하고, 상기 제1 버스트-갭 전압(Vbg1)과 상기 제2기준전압(Vt2)을 비교하여 휴지기 비교기 출력을 생성하는 노이즈와 신호 판별부(720); 및
    상기 연속신호 비교기 출력과 연속신호 래치읽기 신호 및 상기 휴지기 비교기 출력과 휴지기 래치읽기 신호를 입력받아 제2 모드선택신호(mode select2)를 생성하는 모드선택신호 생성부(730)를 구비하는 것을 특징으로 하는 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 버스트-갭 전압(Vbg1) 발생부는
    상기 노이즈와 신호 시작신호(Vst) 및 상기 휴지기 시작신호(Vgt)를 입력받아 논리합(OR) 연산을 수행하는 논리합게이트;
    상기 논리합게이트의 출력을 반전시키는 반전기; 및
    정전류원, 스위치 및 커패시터로 구성되어 상기 반전기의 출력을 입력받아 제1 버스트-갭 전압(Vbg1)을 생성하는 제1 버스트-갭 전압(Vbg1) 생성부를 구비하는 것을 특징으로 하는 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 버스트-갭 전압(Vbg1) 생성부는
    상기 노이즈와 신호 시작신호(Vst) 및 상기 휴지기 시작신호(Vgt) 중에서 하나라도 하이(high)이면 상기 스위치가 턴온 되어 리셋(reset) 상태(0V)로 되며, 두 신호가 모두 로우(low)일 때 상기 커패시터에 전류로 차아지하여 제1 버스트-갭 전압(Vbg1)을 생성하는 것을 특징으로 하는 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기.
  7. 제4항에 있어서, 상기 모드선택신호 생성부는
    상기 연속신호 비교기 출력과 연속신호 래치읽기 신호에 의해 생성된 연속신호 래치 값과, 상기 휴지기 비교기 출력과 휴지기 래치읽기 신호에 의해 생성된 휴지기 래치 값을 입력받아 모드선택 대기신호를 생성한 후 다음에 오는 노이즈와 신 호 시작신호(Vst) 값에 따라 제1 모드선택신호(mode select1)를 생성하는 것을 특징으로 하는 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기.
  8. 제7항에 있어서, 상기 모드선택신호 생성부는
    상기 제1 모드선택신호(mode select1)와 강제 휴지기 발생신호 값을 입력받아 제2 모드선택신호(mode select2)를 생성하는 것을 특징으로 하는 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제2 모드선택신호(mode select2)는
    상기 제1 모드선택신호(mode select1)와 강제 휴지기 발생신호 값을 입력받아 논리합(OR) 연산을 한 후 반전시켜 생성되는 것을 특징으로 하는 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기.
  10. 제9항에 있어서, 상기 이득제어회로부는
    현재 구간에서 입력되는 상기 적외선 입력신호의 버스트의 길이가 제1기준시간(T1) 이상이거나 갭(gap)의 길이가 제2기준시간(T2) 이상인 경우에는 상기 제2 모드선택신호(mode select2)가 하이(high)로 되어 다음 구간에서 휴지기 감지 방식 모드로 동작하고, 그 외의 경우에는 상기 제2 모드선택신호(mode select2)가 로우(low)로 되어 다음 구간에서 단순 충방전 방식 모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기.
  11. 제10항에 있어서, 상기 이득제어회로부는
    현재 구간에서 입력되는 상기 적외선 입력신호의 버스트의 길이가 제1기준시간(T1) 이상인 경우 상기 제2 모드선택신호(mode select2)가 하이(high)로 되어 다음 구간에서는 상기 제1기준시간(T1) 이후로부터 제4기준시간(T4)이 경과할 때까지 강제적으로 휴지기 감지 방식 모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기.
  12. 제11항에 있어서, 상기 이득제어회로부는
    상기 제2 모드선택신호(mode select2)가 하이(high)로 되어 휴지기 감지 방식 모드로 동작할 때 상기 제1 버스트-갭 전압(Vbg1)을 휴지기 설정값인 제3기준전압(Vt3)과 비교하여 제3기준전압(Vt3)보다 작은 경우에는 이득증가신호(Vdis)를 출력하지 아니하고, 제3기준전압(Vt3)을 만족한 이후에도 휴지기가 계속되는 경우에는 이득증가신호(Vdis)를 출력하는 것을 특징으로 하는 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기.
  13. 제11항에 있어서, 상기 이득제어회로부는
    상기 제2 모드선택신호(mode select2)가 로우(low)로 되어 단순 충방전 방식 모드로 동작할 때에는 휴지기 동안 이득증가신호(Vdis)를 출력하는 것을 특징으로 하는 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 차아지 펌프 회로부는
    상기 이득제어회로부에서 이득감쇄신호(Vch)가 생성된 경우 커패시터에 자동이득조절전압(Vagc)이 충전되어 상기 자동이득조절증폭부의 이득을 감쇄시키고,
    상기 이득제어회로부에서 이득증가신호(Vch)가 생성된 경우 커패시터에서 자동이득조절전압(Vagc)이 방전되어 상기 자동이득조절증폭부의 이득을 증가시키는 것을 특징으로 하는 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 휴지기 감지방식 모드와 상기 단순 충방전 방식 모드의 전환은 현재 구간의 하강모서리와 다음 구간의 하강모서리 사이에서 판단한 후 상기 다음 구간의 하강모서리에서 진행되는 것을 특징으로 하는 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 제1기준시간(T1)은 1ms이고, 상기 제2기준시간(T2)은 4ms이고, 상기 제4기준시간(T4)은 8ms ~ 10ms인 것을 특징으로 하는 모드변환방식의 이득조절부를 구비한 적외선 수신기.
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