KR101662563B1 - Gaussian filter array using a variable component and method for tunning the same - Google Patents

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송영식
배윤성
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Abstract

본 발명은 가변소자를 이용한 가우시안 필터 어레이 및 그의 튜닝 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가변소자의 값을 조정하여 링잉 노이즈(ringing noise)를 감쇄시키기 위한 가변소자를 이용한 가우시안 필터 어레이 및 그의 튜닝 방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 직렬로 연결된 다수의 가변 인덕터와, 상기 가변 인덕터 각각에 병렬로 연결된 다수의 가변 커패시터를 포함함으로써, 가변 인덕터와 가변 커패시터의 값을 가변시켜 링잉 노이즈를 감쇄시킬 수 있다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a Gaussian filter array using a variable element and a tuning method thereof, and more particularly, to a Gaussian filter array using a variable element for adjusting a value of a variable element to attenuate ringing noise, .
To this end, the present invention includes a plurality of variable inductors connected in series and a plurality of variable capacitors connected in parallel to each of the variable inductors, thereby varying the values of the variable inductors and the variable capacitors, thereby attenuating the ringing noise.

Description

가변소자를 이용한 가우시안 필터 어레이 및 그의 튜닝 방법{Gaussian filter array using a variable component and method for tunning the same}[0001] The present invention relates to a Gaussian filter array using a variable element and a tuning method using the variable element.

본 발명은 가변소자를 이용한 가우시안 필터 어레이 및 그의 튜닝 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가변소자의 값을 조정하여 링잉 노이즈(ringing noise)를 감쇄시키기 위한 가변소자를 이용한 가우시안 필터 어레이 및 그의 튜닝 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a Gaussian filter array using a variable element and a tuning method thereof, and more particularly, to a Gaussian filter array using a variable element for adjusting a value of a variable element to attenuate ringing noise, .

최근 들어, 반도체, 전자, 및 컴퓨터 등의 급속한 기술 발전으로 전기, 전자 장치의 경량화, 소형화, 고속화, 및 광대역화가 가능하게 되었다. 이와 같은 전자 장치들은 작은 구동 에너지로도 동작시킬 수 있지만, 인위적인 제어가 어려운 현상(자연현상)으로 인해 발생하는 미소한 전자파 노이즈에도 민감하게 반응하여 오작동이 발생한다.2. Description of the Related Art In recent years, rapid technological development of semiconductors, electronics, and computers has made it possible to make lighter, smaller, faster, and wider electric and electronic devices. Such electronic devices can be operated with a small driving energy, but they also react sensitively to minute electromagnetic waves generated due to artificial control (natural phenomenon), resulting in malfunction.

또한, 많은 전기 전자 장치가 사회 각 분야에 보급됨에 따라 전자파 밀집도가 증가하고, 이에 따라 전자파 환경을 나쁘게 만드는 경우가 늘어나고 있다. 이와 같이 전파환경이 나쁜 지역에 설치된 기기가 원래의 목표대로 동작하지 않아 사회에 혼란을 일으키거나 혹은, 인체 장애의 원인 가능성이 제시되고 있는 등 많은 문제점이 발생하고 있다. 따라서 최근에는 노이즈의 감쇄를 위한 효과적인 필터에 대한 요구가 증대되고 있다.In addition, as many electrical and electronic devices have become popular in various fields of society, the density of electromagnetic waves increases, and the electromagnetic wave environment becomes worse. In this way, there are many problems such as equipment that is installed in a poor radio wave environment does not operate as originally intended, causing confusion in the society or suggesting the cause of human disorder. Therefore, in recent years, there is an increasing demand for an effective filter for attenuating noise.

이와 같은 노이즈들 중 링잉(ringing) 노이즈는 발생 신호 내에 원치 않는 오실레이션(oscillation)이 존재하는 것을 의미하며 주로 회로 내에서 발생한다. 링잉 노이즈의 발생 이유는 다양하지만 주로 회로 내에 설계 이외의 인덕턴스와 축전용량에 의해 기생 발진이 발생하고, 그 발진의 공명주파수 신호가 섞여 나오게 되기 때문으로 알려져 있다.Among such noise, ringing noise means that there is an undesired oscillation in the generated signal and it occurs mainly in the circuit. There are various reasons for generating ringing noise, but it is known that parasitic oscillation occurs mainly due to inductance and capacitance in the circuit other than the design, and resonance frequency signals of the oscillation are mixed.

한편, 인덕터와 커패시터(LC component)로 이루어진 가우시안 필터에서 전달함수 왜곡은 예상한 LC 값에 오차가 발생하였음을 의미한다. 그러나 다차 예컨대, 10차 가우시안 필터에서 링잉이 발생하면 어느 영역 또는 어느 소자에서 발생한 것인지 정확하게 알 수 없다는 문제점이 있었다. 또한, 10차 가우시안 필터의 전달함수는 매우 복잡하게 이루어져 있어서 전달함수를 직접 계산하여 오차가 일어난 소자를 찾기에는 많은 시간과 노력이 소모된다는 문제점이 있었다.On the other hand, the transfer function distortion in the Gaussian filter composed of the inductor and the capacitor (LC component) means that an error occurs in the expected LC value. However, when ringing occurs in a multi-order, for example, a 10 < th > order Gaussian filter, there is a problem in that it can not be known exactly in which region or which element occurred. In addition, since the transfer function of the 10th order Gaussian filter is very complicated, there is a problem that it takes a lot of time and effort to find an error-correcting device by directly calculating the transfer function.

하기의 선행기술문헌에 기재된 논문은 셀렌 키 저역통과필터(sallen-key lowpass filter) 4개를 연속(cascading)했다. 각각의 2차 셀렌 키 저역통과필터(second order sallen-key lowpass filter)에는 부궤환(negative feedback)을 걸어줌으로 다른 2차 셀렌 키 저역통과필터(second order sallen-key lowpass filter)가 연결되어도 출력이 변하지 않게 구성된다.The paper described in the following prior art documents cascaded four sallen-key lowpass filters. Each of the second order sallen-key lowpass filters is negatively fed with a second order sallen-key lowpass filter connected to the output of the second order sallen-key lowpass filter. Is not changed.

상술한 바와 같이 구성되면, 4개의 전달함수를 모두 곱한 것이 결국 연결된 전체 필터의 전달함수와 동일하게 된다. 그러면 각 필터의 큐값(Quality factor)에 맞게 셀렌 키 저역통과필터를 설계한 후에 회로적으로 연결하면 되기 때문에 각 필터의 RC 소자의 편차(RC component deviation)가 다른 필터에 영향을 주지 않아서 전달함수가 왜곡되는 것을 방지할 수 있다.When constructed as described above, the multiplication of all four transfer functions becomes the same as the transfer function of the connected whole filter. Since the RC component deviation of each filter does not affect the other filters because the Selenium key low pass filter is designed according to the quality factor of each filter and then it is connected in a circuit, Distortion can be prevented.

그러나 상기 선행기술문헌은 능동(active) 소자인 오피엠프(op-amp)에 외부 전압을 공급해 주어야 한다는 점과 실시간 보정은 어렵다는 문제점이 있다.However, the prior art document has a problem in that an external voltage must be supplied to an op-amp, which is an active element, and it is difficult to correct in real time.

또한, 상기 선행기술문헌은 시스템이 복잡해지고 오피엠프의 이득(gain) 의존성에 의해 밴드 폭이 제한되므로 다양한 밴드 폭에 적용하기 힘들다는 문제점도 있다.
Also, the prior art document has a problem that it is difficult to apply to various bandwidths because the system is complicated and the band width is limited by the gain dependency of the operational amplifier.

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논문 1: Jian, G. & Jie, Z. in Information Technology and Computer Science (ITCS), 2010 Second International Conference on. 247-249 (IEEE).Paper 1: Jian, G. & Jie, Z. in Information Technology and Computer Science (ITCS), 2010 Second International Conference on. 247-249 (IEEE).

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 특히 수동(passive) 가변 소자만으로 필터 어레이를 구성함으로써 외부 전압 없이도 링잉 노이즈를 효과적으로 제거할 수 있는 가변소자를 이용한 가우시안 필터 어레이 및 그의 튜닝방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the conventional art as described above, and it is an object of the present invention to provide a variable array device capable of effectively removing ringing noise without an external voltage by constituting a filter array only by passive variable elements. And a method of tuning the same.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 가변 인덕터와 가변 커패시터의 값을 가변시켜 링잉 노이즈를 효과적으로 감쇄시킴으로써, 이상적인 출력에 가까운 신호를 용이하게 얻을 수 있는 가변소자를 이용한 가우시안 필터 어레이 및 그의 튜닝방법을 제공하는 것이다.
It is still another object of the present invention to provide a Gaussian filter array using a variable element that can easily obtain a signal close to an ideal output by effectively varying the value of the variable inductor and the variable capacitor to effectively reduce the ringing noise and a tuning method thereof .

이를 위해 본 발명에 따른 가변소자를 이용한 가우시안 필터 어레이는, 직렬로 연결된 다수의 가변 인덕터와, 상기 가변 인덕터 각각에 병렬로 연결된 다수의 가변 커패시터를 포함한다.To this end, the Gaussian filter array using the variable element according to the present invention includes a plurality of variable inductors connected in series and a plurality of variable capacitors connected in parallel to each of the variable inductors.

그리고 본 발명의 실시 예에 따른 상기 가변 인덕터는, 전단에 신호가 인가되며, 후단에 신호가 출력되고, 상기 가변 커패시터는, 전단이 상기 가변 인덕터의 전단과 병렬 연결되고, 후단이 접지와 연결되고, 상기 가변 커패시터는, 상기 가변 인덕터의 전단과 후단 중 어느 한 단에 병렬로 연결된다.In the variable inductor according to the embodiment of the present invention, a signal is applied to the front end and a signal is output to the rear end. The front end of the variable capacitor is connected in parallel to the front end of the variable inductor, and the rear end is connected to the ground And the variable capacitor is connected in parallel to either one of a front end and a rear end of the variable inductor.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 가변소자를 이용한 가우시안 필터 어레이는, 임피던스 매칭을 위한 제1 쓰루(through)의 후단에 직렬로 연결된 제1 가변 인덕터; 상기 제1 가변 인덕터의 전단에 전단이 병렬로 연결되고, 후단이 접지(GND)와 연결된 제1 가변 커패시터; 상기 제1 가변 인덕터의 후단에 전단이 직렬로 연결된 제2 가변 인덕터; 상기 제2 가변 인덕터의 전단에 전단이 병렬로 연결되고, 후단이 접지와 연결된 제2 가변 커패시터; 상기 제2 가변 인턱터의 후단에 전단이 직렬로 연결된 제3 가변 인덕터; 상기 제3 가변 인덕터의 전단에 전단이 병렬로 연결되고, 후단이 접지와 연결된 제3 가변 커패시터; 상기 제3 가변 인턱터의 후단에 전단이 직렬로 연결된 제4 가변 인덕터; 상기 제4 가변 인덕터의 전단에 전단이 병렬로 연결되고, 후단이 접지와 연결된 제4 가변 커패시터; 상기 제4 가변 인턱터의 후단에 전단이 직렬로 연결되고, 후단에 제2 쓰루가 병렬로 연결된 제5 가변 인덕터; 및 상기 제5 가변 인덕터의 전단에 전단이 병렬로 연결되고, 후단이 접지와 연결된 제5 가변 커패시터; 를 포함한다.Also, the Gaussian filter array using the variable element according to the embodiment of the present invention may include: a first variable inductor connected in series to a rear end of a first through-hole for impedance matching; A first variable capacitor whose forward end is connected in parallel to the front end of the first variable inductor and whose rear end is connected to the ground (GND); A second variable inductor having a front end connected in series to a rear end of the first variable inductor; A second variable capacitor whose forward end is connected in parallel to the front end of the second variable inductor and whose rear end is connected to the ground; A third variable inductor whose front end is connected in series to a rear end of the second variable inductor; A third variable capacitor having a front end connected in parallel to the front end of the third variable inductor and a rear end connected to the ground; A fourth variable inductor whose front end is connected in series to the rear end of the third variable inductor; A fourth variable capacitor having a front end connected to the front end of the fourth variable inductor in parallel and a rear end connected to the ground; A fifth variable inductor having a front end connected in series to the rear end of the fourth variable inductor and a second end connected in parallel to the rear end; And a fifth variable capacitor having a front end connected to the front end of the fifth variable inductor in parallel and a rear end connected to the ground; .

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 가변소자를 이용한 가우시안 필터 어레이는, 임피던스 매칭을 위한 제1 쓰루(through)의 후단에 전단이 직렬로 연결된 제1 인덕터; 상기 제1 인덕터의 전단에 전단이 병렬로 연결되고, 후단이 접지(GND)와 연결된 제1 커패시터; 상기 제1 인덕터의 후단에 전단이 직렬로 연결된 제2 인덕터; 상기 제2 인덕터의 전단에 전단이 병렬로 연결되고, 후단이 접지와 연결된 제2 커패시터; 상기 제2 인턱터의 후단에 전단이 직렬로 연결된 제3 인덕터; 상기 제3 인덕터의 전단에 전단이 병렬로 연결되고, 후단이 접지와 연결된 제1 가변 커패시터; 상기 제3 인턱터의 후단에 전단이 직렬로 연결된 제4 인덕터; 상기 제4 인덕터의 전단에 전단이 병렬로 연결되고, 후단이 접지와 연결된 제2 가변 커패시터; 상기 제4 인턱터의 후단에 전단이 직렬로 연결되고 후단에 제2 쓰루가 병렬로 연결된 제1 가변 인덕터; 및 상기 제1 가변 인덕터의 전단에 전단이 병렬로 연결되고, 후단이 접지와 연결된 제3 가변 커패시터; 를 포함한다.The Gaussian filter array using the variable element according to an embodiment of the present invention includes: a first inductor having a front end connected in series to a rear end of a first through hole for impedance matching; A first capacitor having a front end connected to the front end of the first inductor in parallel and a rear end connected to the ground GND; A second inductor whose front end is connected in series to a rear end of the first inductor; A second capacitor having a front end connected to the front end of the second inductor in parallel and a rear end connected to the ground; A third inductor having a front end connected in series to a rear end of the second inductor; A first variable capacitor having a front end connected to the front end of the third inductor in parallel and a rear end connected to the ground; A fourth inductor having a front end connected in series to a rear end of the third inductor; A second variable capacitor whose forward end is connected in parallel to the front end of the fourth inductor and whose rear end is connected to the ground; A first variable inductor having a forward end connected in series to a rear end of the fourth inductor and a second forward connected in parallel at a rear end; A third variable capacitor having a front end connected in parallel to the front end of the first variable inductor and a rear end connected to the ground; .

그리고 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가변소자를 이용한 가우시안 필터 어레이의 튜닝방법은 A) 입력신호를 필터링하는 단계; B) 상기 A) 단계에서 필터링된 신호에 링잉 노이즈의 포함 여부를 판단하는 단계; C) 상기 B) 단계에서 링잉 노이즈가 포함되면, 상기 필터링된 신호를 퓨리에 트렌스폼하는 단계; D) 상기 C) 단계에서 퓨리에 트렌스폼한 신호를 이상적인 곡선과 비교하는 단계; 및 E) 상기 C) 단계에서 퓨리에 트렌스폼한 신호를 가변소자의 값을 변화시켜 상기 D) 단계의 이상적인 곡선으로 튜닝하는 단계; 를 포함한다.In another aspect of the present invention, there is provided a method of tuning a Gaussian filter array using a variable element, comprising the steps of: A) filtering an input signal; B) determining whether or not ringing noise is included in the signal filtered in step A); C) Fourier transforming the filtered signal if ringing noise is included in step B); D) comparing the Fourier transformed signal with an ideal curve in step C); And E) tuning the Fourier transformed signal in step C) to an ideal curve of step D) by varying the value of the variable element; .

또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 E) 단계에서의 튜닝은 가변 인덕터 또는 가변 커패시터의 값을 조절한다.
Also, according to another embodiment of the present invention, the tuning in the step E) adjusts the value of the variable inductor or the variable capacitor.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 윈칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
Prior to that, terms and words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional and dictionary sense, and the inventor may properly define the concept of the term in order to best explain its invention It should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 가변소자를 이용한 가우시안 필터 어레이는 수동(passive) 소자만으로 필터 어레이를 구성함으로써 외부 전압 없이도 링잉 노이즈를 효과적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.According to various embodiments of the present invention, the Gaussian filter array using a variable element has an effect of effectively removing ringing noise without an external voltage by configuring the filter array using passive elements only.

또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 가변소자를 이용한 가우시안 필터 어레이는 가변 인덕터와 가변 커패시터의 값을 가변시켜 링잉 노이즈를 감쇄시킴으로써, 이상적인 출력에 가까운 신호를 용이하게 얻을 수 있는 효과도 있다.
In addition, according to various embodiments of the present invention, the Gaussian filter array using the variable element attenuates the ringing noise by varying the value of the variable inductor and the variable capacitor, thereby easily obtaining a signal close to the ideal output.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 가변소자를 이용한 가우시안 필터 어레이를 도시한 회로도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 25MHz 대에서 -60dB의 이득(gain)을 갖는 10차 가우시안 저역통과 필터 어레이의 등가 회로를 보여주는 회로도.
도 3은 도 2에 도시한 가우시안 저역통과 필터 어레이의 주파수 영역 응답(frequency domain response) 특성을 보여주는 그래프.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 20ns 반치폭(full width at half maximum, FWHM, 半値幅)을 갖는 펄스 신호(pulse signal)를 10차 가우시안 저역통과 필터 어레이에 입력하여, 오실로스코프(oscilloscope)를 통해 출력된 신호를 도시한 그래프.
도 5는 이상적인 가우시안 출력과 튜닝 전에 출력되는 실제 가우시안 출력을 비교하여 도시한 그래프.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 튜닝 전에 출력되는 실제 가우시안 저역통과 필터 어레이의 출력을 튜닝하여 이상적인 출력으로 조정한 결과를 도시한 그래프.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 10차 가우시안 저역통과 필터 어레이의 출력단에 구비된 일부 소자들을 가변소자로 구비한 회로를 도시한 회로도.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가변소자를 이용한 가우시안 필터 어레이의 튜닝방법을 도시한 순서도.
1 is a circuit diagram showing a Gaussian filter array using a variable element according to an embodiment of the present invention;
2 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of a 10th-order Gaussian low-pass filter array having a gain of -60 dB at 25 MHz band according to an embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a graph showing frequency domain response characteristics of the Gaussian low-pass filter array shown in FIG. 2. FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating a pulse signal having a full width at half maximum (FWHM) of half a full width at half maximum according to an embodiment of the present invention. The pulse signal is input to a tenth order Gaussian low-pass filter array, A graph showing output signals.
FIG. 5 is a graph showing the comparison between the ideal Gaussian output and the actual Gaussian output before tuning.
FIG. 6 is a graph showing a result of tuning an output of an actual Gaussian low-pass filter array before tuning and adjusting it to an ideal output according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 7 is a circuit diagram showing a circuit having some elements provided at output terminals of a 10th-order Gaussian low-pass filter array as variable elements according to an embodiment of the present invention; FIG.
8 is a flowchart showing a tuning method of a Gaussian filter array using a variable element according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시 예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, “제1”, “제2”, 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objectives, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements have the same numerical numbers as much as possible even if they are displayed on different drawings. Also, the terms " first ", " second ", and the like are used to distinguish one element from another element, and the element is not limited thereto.

또한, 이하에서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.Also, the singular forms as used below include plural forms unless the phrases expressly have the opposite meaning. Throughout the specification, when an element is referred to as "including" an element, it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

도 1 내지 도 8의 동일 부재에 대해서는 동일한 도면 번호를 기재하였다.1 to 8 are denoted by the same reference numerals.

본 발명의 기본 원리는 가우시안 필터 어레이의 수동소자를 가변소자로 구비함으로써, 링잉 노이즈 발생 시 소자의 값을 용이하게 가변하여 링잉 노이즈를 감쇄시키는 것이다.The basic principle of the present invention is that a passive element of a Gaussian filter array is provided as a variable element so that the value of the element can be easily changed when ringing noise is generated to attenuate the ringing noise.

아울러, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 가변소자를 이용한 가우시안 필터 어레이를 도시한 회로도이다.1 is a circuit diagram showing a Gaussian filter array using a variable element according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 가우시안 저역통과 필터 어레이는 10차 필터 어레이로 구성되며, 제1 LC 필터(110) 내지 제5 LC 필터(150)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a Gaussian low-pass filter array according to an embodiment of the present invention is composed of a tenth order filter array and includes a first LC filter 110 to a fifth LC filter 150.

도 1과 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 10차 가우시안 저역통과 필터 어레이(100)를 상세하게 후술한다.The 10th-order Gaussian low-pass filter array 100 constructed as shown in FIG. 1 will be described in detail below.

우선, 소스(S)에서 생성된 입력신호(Vin)는 임피던스(impedance) 매칭을 위한 50오옴의 제1 쓰루(R1, through)를 거쳐 제1 입력신호(Vin1)로 변환된다. 여기서 제1 쓰루(R1)는 임피던스 매칭을 위한 저항인 것이 바람직하다. 변환된 제1 입력신호(Vin1)는 제1 LC 필터(110)의 전단에 입력되어 필터링된 후, 제1 LC 필터(110)의 후단으로 출력된다.First, an input signal Vin generated by a source S is converted into a first input signal Vin1 via a first through-hole R1 of 50 ohms for impedance matching. It is preferable that the first through R1 is a resistor for impedance matching. The converted first input signal Vin1 is input to the previous stage of the first LC filter 110 and filtered and then output to the subsequent stage of the first LC filter 110. [

즉, 제1 입력신호(Vin1)는 제1 가변 인덕터(111)와 제1 가변 커패시터(112)에 의해 필터링된다. 여기서 제1 가변 커패시터(112)의 전단은 제1 가변 인덕터(111)의 전단에 연결되고, 후단은 접지(GND)로 연결된다. 따라서 제1 입력신호(Vin1)에 포함된 목표 주파수대 이상의 고주파 성분(노이즈)은 제1 가변 커패시터(112)에 의해 접지(GND)로 흘러나간다. 그리고 제1 가변 커패시터(112)에 의해 필터링된 제1 입력신호(Vin1)포함된 목표 주파수대 이상의 고주파 성분은 제1 가변 인덕터(111)에 의해 감쇄되어 필터링되고, 목표 주파수대의 성분은 제1 가변 인덕터(111)의 후단으로 출력된다.That is, the first input signal Vin1 is filtered by the first variable inductor 111 and the first variable capacitor 112. Here, the front end of the first variable capacitor 112 is connected to the front end of the first variable inductor 111, and the rear end is connected to the ground (GND). Therefore, the high frequency component (noise) of the target frequency band or more contained in the first input signal Vin1 flows to the ground GND by the first variable capacitor 112. [ The high frequency components of the target frequency band or more contained in the first input signal Vin1 filtered by the first variable capacitor 112 are attenuated and filtered by the first variable inductor 111 and the component of the target frequency band is filtered by the first variable inductor 111. [ (111).

한편, 제1 가변 커패시터(112)의 전단은 제1 가변 인덕터(111)의 후단에 연결되는 것도 가능하다.The front end of the first variable capacitor 112 may be connected to the rear end of the first variable inductor 111.

여기서 본 발명의 실시 예에 따른 제1 LC 필터(110)는 저역통과 필터(Low Pass Filter, LPF)로서, 목표 주파수대보다 낮은 주파수대의 신호 성분을 통과시키는 역할을 수행한다. 이를 위해 제1 LC 필터(110)는 목표 주파수보다 높은 대역의 신호에서는 인덕터의 임피던스가 높아지고 동시에 커패시터의 임피던스가 낮아지므로 목표 주파수대보다 높은 주파수대 영역의 고주파 성분을 감쇄시킬 수 있다.Here, the first LC filter 110 according to the embodiment of the present invention is a low pass filter (LPF), and serves to pass a signal component in a lower frequency band than the target frequency band. To this end, the first LC filter 110 can attenuate the high frequency components in the frequency band region higher than the target frequency band because the impedance of the inductor increases at the signal of the band higher than the target frequency and at the same time the impedance of the capacitor decreases.

이와 같이 제1 LC 필터(110)의 후단에서 출력되는 제2 입력신호(Vin2)는 제2 LC 필터(120)로 입력된다. 여기서 제2 입력신호(Vin2)는 제1 LC 필터(110)의 출력신호이지만 제2 LC 필터(120)의 입력신호이므로 설명의 편의를 위해 제2 입력신호(Vin2)로 기재한다.The second input signal Vin2 output from the subsequent stage of the first LC filter 110 is input to the second LC filter 120 as described above. Here, the second input signal Vin2 is the output signal of the first LC filter 110, but is the input signal of the second LC filter 120, and therefore, it is described as the second input signal Vin2 for convenience of explanation.

한편, 제2 LC 필터(120)는 제1 가변 인덕터(111)의 후단에 전단이 직렬로 연결된 제2 가변 인덕터(121)와 제2 가변 인덕터(121)의 전단에 전단이 연결되고 후단이 접지(GND)에 연결된 제2 가변 커패시터(122)로 구성된다. 마찬가지로 제2 가변 커패시터(122)의 전단은 제2 가변 인덕터(121)의 후단에 연결될 수 있다.The second LC filter 120 includes a second variable inductor 121 and a second variable inductor 121. The second variable inductor 121 has a front end connected to the rear end of the first variable inductor 111 and a rear end connected to the front end of the second variable inductor 121, And a second variable capacitor 122 connected to the ground GND. Likewise, the front end of the second variable capacitor 122 may be connected to the rear end of the second variable inductor 121.

상술한 바와 같이 구성된 제2 LC 필터(120)는 제1 LC 필터(110)와 동일한 동작을 수행한다.The second LC filter 120 configured as described above performs the same operation as the first LC filter 110.

즉, 제2 LC 필터(120)는 제2 입력신호(Vin2)가 제2 가변 인덕터(121)의 전단에 입력된다. 입력된 제2 입력신호(Vin2)는 제2 가변 인덕터(121)의 전단에 연결된 제2 가변 커패시터(122)에 의해 1차 필터링되고, 제2 가변 인덕터(121)에 의해 2차 필터링된다. 따라서 제2 LC 필터(120)는 제2 입력신호(Vin2)를 필터링하여 제3 입력신호(Vin3)을 출력할 수 있다.In other words, the second LC filter 120 receives the second input signal Vin2 at the previous stage of the second variable inductor 121. The input second input signal Vin2 is firstly filtered by the second variable capacitor 122 connected to the front end of the second variable inductor 121 and secondarily filtered by the second variable inductor 121. Accordingly, the second LC filter 120 can filter the second input signal Vin2 and output the third input signal Vin3.

상술한 제1 LC 필터(110)와 제2 LC 필터(120)의 필터링 방법과 유사하게, 제3 LC 필터(130)는 제3 입력신호(Vin3)를 필터링하여 제4 입력신호(Vin4)를 출력하고, 제4 LC 필터(140)는 제4 입력신호(Vin4)를 필터링하여 제5 입력신호(Vin5)를 출력한다. 마지막으로 제5 LC 필터(150)는 제5 입력신호(Vin5)를 필터링하여 최종 출력신호(Vout)를 출력한다.Similar to the filtering method of the first LC filter 110 and the second LC filter 120 described above, the third LC filter 130 filters the third input signal Vin3 to generate the fourth input signal Vin4 And the fourth LC filter 140 filters the fourth input signal Vin4 and outputs the fifth input signal Vin5. Finally, the fifth LC filter 150 filters the fifth input signal Vin5 and outputs the final output signal Vout.

여기서 출력신호(Vout)에 링잉(ringing) 노이즈가 존재하는 경우, 제1 내지 제5 가변 인덕터(111, 121, 131, 141, 151)와 제1 내지 제5 가변 커패시터(112, 122, 132, 142, 152)의 값을 가변하는 튜닝(tuning)을 수행하여, 링잉 노이즈를 감쇄시킬 수 있다.The first to fifth variable inductors 111, 121, 131, 141, and 151 and the first to fifth variable capacitors 112, 122, 132, and 132, respectively, 142, and 152, respectively, to attenuate the ringing noise.

본 발명의 실시 예에서는 제1 LC 필터(110) 내지 제5 LC 필터(150)를 포함한 10차 가우시안 저역통과 필터 어레이를 상정하였으나, 이는 일 예에 불과하므로 가우시안 저역통과 필터 어레이의 차수는 임의로 설정되는 것이 바람직하다. 마찬가지로 본 발명의 실시 예에서는 저역통과 필터 어레이를 상정하였으나, 대역통과 필터, 대역차단 필터, 하이패스 필터, 로우패스 필터 등 다양한 수동 필터에 적용 가능하다. 또한, 본 발명의 실시 예에서는 인덕터와 커패시터를 가변소자로 사용한 예를 상정하였으나, 저항 등도 가변소자를 사용하는 것도 가능하다.
In the embodiment of the present invention, a 10th-order Gaussian low-pass filter array including the first LC filter 110 to the 5 < th > LC filter 150 is assumed. However, since this is only an example, the order of the Gaussian low- . Similarly, although the low-pass filter array is assumed in the embodiment of the present invention, it is applicable to various passive filters such as a band-pass filter, a band-pass filter, a high-pass filter, and a low-pass filter. In the embodiment of the present invention, it is assumed that the inductor and the capacitor are used as variable elements, but it is also possible to use a variable element such as a resistance or the like.

다음은 본 발명의 실시 예에 따른 가우시안 저역통과 필터 어레이(200)의 실험 예를 후술한다.An experimental example of a Gaussian low-pass filter array 200 according to an embodiment of the present invention will be described below.

[실험 예][Experimental Example]

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 25MHz 대에서 -60dB의 이득(gain)을 갖는 10차 가우시안 저역통과 필터 어레이의 등가 회로를 보여주는 회로도이고, 도 3은 도 2에 도시한 가우시안 저역통과 필터 어레이의 주파수 영역 응답(frequency domain response) 특성을 보여주는 그래프이며, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 20ns 반치폭(full width at half maximum, FWHM, 半値幅)을 갖는 펄스 신호(pulse signal)를 10차 가우시안 저역통과 필터 어레이에 입력하여, 오실로스코프(oscilloscope)를 통해 출력된 신호를 도시한 그래프이며, 도 5는 이상적인 가우시안 출력과 튜닝 전에 출력되는 실제 가우시안 출력을 비교하여 도시한 그래프이며, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 튜닝 전에 출력되는 실제 가우시안 저역통과 필터 어레이의 출력을 튜닝하여 이상적인 출력으로 조정한 결과를 도시한 그래프이며, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 10차 가우시안 저역통과 필터 어레이의 출력단에 구비된 일부 소자들을 가변소자로 구비한 회로를 도시한 회로도이다.2 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of a 10th-order Gaussian low-pass filter array having a gain of -60 dB at 25 MHz according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the Gaussian low- 4 is a graph showing a pulse signal having a full width at half maximum (FWHM) of half a full width (FWHM) according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a graph showing the comparison between the ideal Gaussian output and the actual Gaussian output before tuning, and FIG. 6 is a graph showing the comparison between the ideal Gaussian output and the actual Gaussian output before tuning. As a result of tuning the output of the actual Gaussian low-pass filter array output before tuning according to an embodiment of the present invention to an ideal output FIG. 7 is a circuit diagram showing a circuit including some elements provided at output terminals of a 10th-order Gaussian low-pass filter array as variable elements according to an embodiment of the present invention.

우선, 도 2를 참조하면, 25MHz 대에서 -60dB의 이득(gain)을 갖는 가우시안 저역통과 필터 어레이(200)를 시뮬레이션 툴인 ADS 2008(advanced design system 2008, Agilent社)로 설계하였다. 도 2에 도시한 10차 가우시안 저역통과 필터 어레이(200)는 직렬로 연결된 다수의 가변 인덕터들(L1 ~ L5)과 각각의 가변 인덕터들(L1 ~ L5)의 전단에 병렬로 각각 연결된 가변 커패시터들(C1 ~ C5)을 포함한다.Referring to FIG. 2, a Gaussian low-pass filter array 200 having a gain of -60 dB at 25 MHz is designed as ADS 2008 (advanced design system 2008, Agilent). The 10th-order Gaussian low-pass filter array 200 shown in FIG. 2 includes a plurality of variable inductors L1 to L5 connected in series and variable capacitors L1 to L5 connected in parallel to the front ends of the variable inductors L1 to L5, (C1 to C5).

도 2와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 10차 가우시안 저역통과 필터 어레이(200)의 주파수 응답특성은 도 3에 도시한 그래프를 참조하면 25MHz에서 -60dB의 이득을 갖는 것을 알 수 있다. 여기서 도 3에 도시한 주파수 응답특성 곡선은 이상적인 경우의 곡선을 상정한다.Referring to the graph of FIG. 3, the frequency response characteristic of the 10th-order Gaussian low-pass filter array 200 constructed as shown in FIG. 2 has a gain of -60 dB at 25 MHz. Here, the frequency response characteristic curve shown in Fig. 3 assumes an ideal case curve.

도 2와 도 3의 결과를 토대로 10차 가우시안 저역통과 필터 어레이(200)를 인쇄 회로 기판(PCB)에 LC 키트(kit)를 사용하여 실제 제작하였다.Based on the results shown in FIGS. 2 and 3, the 10th order Gaussian low-pass filter array 200 was actually fabricated on a printed circuit board (PCB) using an LC kit.

따라서 실제 제작한 10차 가우시안 저역통과 필터 어레이(200)에 함수발생기(function generator, 미도시)로 생성한 펄스 신호를 입력하였다. Therefore, a pulse signal generated by a function generator (not shown) is input to the 10th-order Gaussian low-pass filter array 200 actually manufactured.

도 4를 참조하면, 실제 제작한 10차 가우시안 저역통과 필터 어레이(200)의 출력 그래프 x축 우측영역(S)에 링잉 노이즈가 발생된 것을 알 수 있다. 여기서 도 4에 도시한 그래프의 x축은 시간이고, y축은 전압이다.Referring to FIG. 4, it can be seen that ringing noise is generated in the right side area S of the output graph x axis of the 10th-order Gaussian low-pass filter array 200 actually manufactured. Here, the x-axis of the graph shown in Fig. 4 is time and the y-axis is voltage.

참고로 도 4에 도시한 그래프는 오실로스코프(미도시)의 출력데이터를 메트렙(matlab)으로 플롯(plot)하여 생성한 그래프이다. 그리고 상기 그래프는 함수 발생기(function generateor)로 발생시킨 20ns의 반치폭을 갖는 펄스신호를 실제로 제작한 10차 가우시안 저역통과 필터 어레이(200)에 입력하여, 필터링된 출력값을 오실로스코프로 보여주는 그래프이다.4 is a graph generated by plotting output data of an oscilloscope (not shown) with a matlab. In the graph, a pulse signal having a half-width of 20 ns generated by a function generator is input to a 10th-order Gaussian low-pass filter array 200 actually produced, and the filtered output value is displayed as an oscilloscope.

도 4를 참조하면, 실제로 제작한 10차 가우시안 저역통과 필터 어레이(200)는 이상적인 출력과는 달리 x축 우측영역(S)에서 링잉 노이즈가 발생하는 것을 볼 수 있다.Referring to FIG. 4, the 10th-order Gaussian low-pass filter array 200 actually produced can generate ringing noise in the right-side region S of the x-axis, unlike the ideal output.

여기서 상술한 바와 같은 링잉 노이즈가 발생하는 이유는 회로 내에 설계 이외의 인덕턴스와 축전용량이 존재하여 기생 발진이 일어나 그 발진의 공명주파수의 신호가 섞여 나오게 되기 때문이다. 이와 같이 노이즈 성분으로 분류할 수 있는 인덕턴스 같은 경우, 모든 도체에 흐르는 전류는 암페어 법칙에 의해 주변에 자기장을 형성하게 된다. 이렇게 형성된 자기장이 주변에 있는 도체에 유도전류를 만들게 되고 이것이 원치 않는 인덕턴스를 만들게 된다. 그리고 회로를 실제 제작할 때 사용하는 납 또한 하나의 축전기로 동작할 수 있다.The reason why the above-mentioned ringing noise is generated is that a parasitic oscillation occurs due to the presence of inductance and capacitance other than the design in the circuit, and signals of the oscillation frequency of the oscillation are mixed out. In the case of inductance that can be classified as a noise component, the current flowing through all the conductors forms a magnetic field around the ampere principle. The magnetic field thus created creates an inductive current in the surrounding conductor, which creates unwanted inductance. And the lead used to actually make the circuit can also work as a capacitor.

상술한 이유로 실제로 제작한 10차 가우시안 저역통과 필터 어레이(200)는 전달함수가 왜곡되었음을 예상할 수 있다. 따라서 도 5에 도시한 바와 같이, 도 4의 출력 데이터를 이용하여 주파수 영역(frequency domain)으로 퓨리에 변환하여 주파수 응답(frequency response)을 확인하였다.For the above reason, it can be expected that the 10th-order Gaussian low-pass filter array 200 actually produced is distorted in the transfer function. Therefore, as shown in FIG. 5, the frequency response is confirmed by performing Fourier transform on the frequency domain using the output data of FIG.

도 5를 참조하면, B는 이상적인 10차 가우시안 저역통과 필터 어레이의 시뮬레이션 결과를 도시한 그래프이고, C는 실제 제작한 10차 가우시안 저역통과 필터 어레이(200)의 출력을 도시한 그래프이다.Referring to FIG. 5, B is a graph showing a simulation result of an ideal 10th-order Gaussian low-pass filter array, and C is a graph showing an output of a 10th order Gaussian low-pass filter array 200 actually manufactured.

도 5를 참조하면 실제 제작한 10차 가우시안 저역통과 필터 어레이(200)의 출력(C)은 이상적인 10차 가우시안 저역통과 필터 어레이의 출력(B)보다 많이 왜곡되어 있는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 5, it can be seen that the output C of the 10th-order Gaussian low-pass filter array 200 actually produced is distorted more than the output B of the ideal 10th order Gaussian low-pass filter array.

도 4에 도시한 실제 링잉 노이즈가 발생한 x축 우측영역(S, 왜곡영역)을 퓨리에 변환하면 도 5에 도시한 그래프와 같이 10MHz 부근에서 신호왜곡이 발생한 형태로 변환된다. 도 5에 도시된 링잉 노이즈가 발생하는 실질적인 원인은 10MHz 부근에서 이상적인 가우시안 신호에 비해 부가잡음신호가 많이 통과하기 때문으로 추측할 수 있다. 즉 10MHz 대 부근에서는 가우시안 신호뿐만 아니라 10MHz 부근의 노이즈가 섞여서 나오면서 링잉 노이즈가 발생한다. 따라서 10MHz 대 부근에서 전달함수가 왜곡되었음을 알 수 있다.When the x-axis right side region (S, distortion region) in which the actual ringing noise shown in Fig. 4 is generated is Fourier transformed, the signal distortion is converted to a form in which signal distortion occurs at about 10 MHz as shown in the graph of Fig. It can be inferred that the substantial cause of the ringing noise shown in FIG. 5 is that the additional noise signal passes much more than an ideal Gaussian signal at around 10 MHz. That is, in the vicinity of the 10 MHz band, not only the Gaussian signal but also the noise near 10 MHz are mixed and the ringing noise is generated. Therefore, it can be seen that the transfer function is distorted near the 10 MHz band.

상술한 이유로 발생한 왜곡을 보상하기 위해 실제 제작한 10차 가우시안 저역통과 필터 어레이(200)의 인턱터(L1 ~ L5)와 커패시터(C1 ~ C5)를 가변형 구비하여 튜닝을 수행하였다.In order to compensate for the distortion caused by the above-mentioned reason, the inductors L1 to L5 and the capacitors C1 to C5 of the 10th-order Gaussian low-pass filter array 200, which are actually manufactured, are variable and tuned.

도 6은 도 5에 실제로 링잉 노이즈에 의해 발생한 그래프의 왜곡을 인덕턴스와 커패시턴스의 값을 가변함으로써 실제 제작한 10차 가우시안 저역통과 필터 어레이(200)의 출력을 이상적인 시뮬레이션 출력과 유사하게 튜닝하였다. 도 6에서 C'은 실제 제작한 10차 가우시안 저역통과 필터 어레이(200)의 출력을 튜닝한 그래프이다.FIG. 6 shows the output of the 10th-order Gaussian low-pass filter array 200 actually tuned by varying the inductance and capacitance values of the graph distortion caused by the ringing noise in FIG. 5, similar to the ideal simulation output. In FIG. 6, C 'is a graph tuned to the output of the 10th-order Gaussian low-pass filter array 200 actually manufactured.

이와 같이 10차 가우시안 저역통과 필터 어레이(200)의 인덕터와 커패시터를 가변형으로 설계함으로써 오실로스코프와 같은 모니터링 장비를 사용하여 모니터링 하면서, 인덕턴스 값과 커패시턴스 값을 용이하게 가변함으로써 링잉 노이즈를 이상적인 출력과 유사하도록 감쇄시킬 수 있다.
By designing the inductor and capacitor of the 10th-order Gaussian low-pass filter array 200 in a variable shape, it is possible to easily change the inductance value and the capacitance value while monitoring using a monitoring device such as an oscilloscope, thereby making the ringing noise similar to the ideal output Can be attenuated.

다음의 [표 1]은 도 7에 도시한 10차 가우시안 저역통과 필터 어레이(300)의 회로도에서 각 주파수대역에서 필요한 인덕터와 커패시터 값을 정리한 표이고, [표 2]는 [표 1]에 정리한 값의 상대값을 정리한 표이다.
[Table 1] is a table summarizing the inductor and capacitor values required in each frequency band in the circuit diagram of the tenth order Gaussian low-pass filter array 300 shown in FIG. 7, The table summarizes the relative values of the summarized values.

Figure 112014127655230-pat00001
Figure 112014127655230-pat00001

Figure 112014127655230-pat00002
Figure 112014127655230-pat00002

[표 2]와 도 7을 참조하면, 상대적인 값의 차이가 최대값인 L5, C5를 기준으로 2배 이상 차이가 나는 소자는 L1 ~ L4, C1, C2이다. 따라서 출력단에 구비된 소자가 입력단에 구비된 소자보다 출력특성에 더 영향을 많이 미친다는 것을 알 수 있다. 따라서 출력단에 구비된 소자들을 가변하여 튜닝하면 더 효과적으로 링잉 노이즈를 감쇄시킬 수 있다. 이와 같이, 상대적으로 크게 영향을 미치는 L5, C3 ~ C5를 가변소자로 설계하여 보다 효율적인 링잉리스 저역통과 필터(ringingless low pass filter)를 설계할 수 있다.Referring to [Table 2] and FIG. 7, L1 to L4, C1, and C2 are elements whose relative values differ by more than two times based on the maximum values L5 and C5. Therefore, it can be seen that the device provided at the output end has more influence on the output characteristic than the device provided at the input end. Therefore, by tuning the elements provided at the output terminal by varying, the ringing noise can be attenuated more effectively. In this way, it is possible to design a more efficient ringingless low-pass filter by designing L5 and C3 to C5, which have a relatively large influence, as variable elements.

한편, 상대적인 값의 차이가 2배 이하의 차이인 경우는 무시하였으나, 실험 목적에 따라 2배 이하로 차이나는 소자의 경우도 소자값을 조정할 수 있는 것이 바람직하다.
On the other hand, although the difference between the relative values is less than 2 times, it is neglected. However, it is preferable that the device value can be adjusted even in the case of the device which is less than 2 times according to the experimental purpose.

도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가변소자를 이용한 가우시안 필터 어레이의 튜닝방법을 도시한 순서도이다.8 is a flowchart illustrating a tuning method of a Gauss filter array using a variable element according to another embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가변소자를 이용한 가우시안 필터 어레이의 튜닝방법(S400)은 입력신호를 필터링하는 단계(S410), 필터링된 신호에 링잉 노이즈가 포함되었는지 판단하는 단계(S420), 링잉 노이즈가 존재하면, 필터링된 신호를 퓨리에 트렌스폼하는 단계(S421), 퓨리에 트렌스폼한 신호와 이상적인 곡선을 서로 비교하는 단계(S422), 및 퓨리에 트렌스폼한 신호를 이상적인 곡선이 되도록 튜닝하는 단계(S430)를 포함한다.Referring to FIG. 8, a tuning method (S400) of a Gaussian filter array using a variable element according to another embodiment of the present invention includes filtering (S410) an input signal, determining whether the filtered signal includes ringing noise S420), comparing the filtered signal with an ideal curve (S422), and comparing the filtered signal with an ideal curve (S422), and comparing the Fourier transformed signal to an ideal curve And tuning (S430).

도 8을 설명함에 있어 도 1 내지 도 7과 중복되는 설명은 생략한다.In the description of FIG. 8, the description overlapping with FIGS. 1 to 7 will be omitted.

도 8을 참조하면 우선, 10차 가우시안 저역통과 필터 어레이(200)의 입력신호를 필터링한다(S410). S410 단계에서 필터링된 신호에 링잉 노이즈가 포함되었는지 판단한다(S420). 여기서 링잉 노이즈는 오실로스코프와 같은 모니터링 장비를 이용하여 판별될 수 있다.Referring to FIG. 8, the input signal of the 10th-order Gaussian low-pass filter array 200 is filtered (S410). In operation S420, it is determined whether the filtered signal includes ringing noise (S420). Here, the ringing noise can be determined using a monitoring device such as an oscilloscope.

S420 단계에서 필터링된 신호에 링잉 노이즈가 포함되면, 필터링된 신호를 퓨리에 트렌스폼한 후(S421), 이상적인 출력 곡선과 비교한다(S422).If the signal filtered in step S420 includes ringing noise, the filtered signal is subjected to Fourier Transform (S421) and is compared with an ideal output curve (S422).

링잉 노이즈에 의해 왜곡된 영역에 영향을 미치는 가변소자들의 값을 변화시켜 이상적인 곡선으로 튜닝하여(S423) 출력한다(S430).The values of the variable elements affecting the region distorted by the ringing noise are varied and tuned to an ideal curve (S423) (S430).

특히 S423 단계에서는 가변 인덕터 또는 가변 커패시터의 값을 가변하여 튜닝하는 한편, 비교적 출력 그래프에 영향이 큰 출력단에 구비된 가변 인덕터와 가변 커패시터를 튜닝한다.In particular, in step S423, the variable inductor or the variable capacitor is tuned by varying the value, while the variable inductor and the variable capacitor provided in the output stage having a relatively large influence on the output graph are tuned.

이와 같이 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가변소자를 이용한 가우시안 필터 어레이의 튜닝방법(S400)을 이용하면, 가변 인덕터와 가변 커패시터의 소자값을 가변시켜 링잉 노이즈를 감쇄시킴으로써 이상적인 출력에 가까운 신호를 용이하게 얻을 수 있다.
As described above, by using the tuning method (S400) of the Gauss filter array using the variable element according to another embodiment of the present invention, by varying the element values of the variable inductor and the variable capacitor to attenuate the ringing noise, .

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the invention as defined by the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.

100, 200, 300: 10차 가우시안 저역통과 필터 어레이
110: 제1 LC 필터 120: 제2 LC 필터
130: 제3 LC 필터 140: 제4 LC 필터
150: 제5 LC 필터 111: 제1 가변 인덕터
121: 제2 가변 인덕터 131: 제3 가변 인덕터
141: 제4 가변 인덕터 151: 제5 가변 인덕터
112: 제1 가변 커패시터 122: 제2 가변 커패시터
132: 제3가변 커패시터 142: 제4가변 커패시터
152: 제5 가변 커패시터
100, 200, 300: 10th order Gaussian low-pass filter array
110: first LC filter 120: second LC filter
130: third LC filter 140: fourth LC filter
150: fifth LC filter 111: first variable inductor
121: second variable inductor 131: third variable inductor
141: fourth variable inductor 151: fifth variable inductor
112: first variable capacitor 122: second variable capacitor
132: third variable capacitor 142: fourth variable capacitor
152: fifth variable capacitor

Claims (7)

필터 어레이에 있어서,
직렬로 연결된 다수의 가변 인덕터; 및
상기 가변 인덕터 각각에 병렬로 연결된 다수의 가변 커패시터를 포함하고,
상기 다수의 가변 인덕터들의 전단 및 후단에 임피던스 매칭을 위한 저항으로 형성된 쓰루를 연결하는 것을 특징으로 하는
가변소자를 이용한 가우시안 필터 어레이.
In the filter array,
A plurality of variable inductors connected in series; And
And a plurality of variable capacitors connected in parallel to each of the variable inductors,
And a plurality of variable inductors are connected to the front end and the rear end of the plurality of variable inductors through a resistance formed of resistors for impedance matching.
A Gaussian filter array using variable elements.
청구항 1에 있어서,
상기 가변 인덕터는
전단에 신호가 인가되며, 후단에 신호가 출력되고,
상기 가변 커패시터는
전단이 상기 가변 인덕터의 전단과 병렬 연결되고, 후단이 접지와 연결된 것을 특징으로 하는
가변소자를 이용한 가우시안 필터 어레이.
The method according to claim 1,
The variable inductor
A signal is applied to the front end, a signal is output to the rear end,
The variable capacitor
Wherein a front end is connected in parallel to the front end of the variable inductor and a rear end is connected to the ground
A Gaussian filter array using variable elements.
청구항 1에 있어서,
상기 가변 커패시터는
상기 가변 인덕터의 전단과 후단 중 어느 한 단에 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는
가변소자를 이용한 가우시안 필터 어레이.
The method according to claim 1,
The variable capacitor
And the variable inductor is connected in parallel to either one of a front end and a rear end of the variable inductor
A Gaussian filter array using variable elements.
청구항 1에 있어서,
상기 가변소자를 이용한 가우시안 필터 어레이는
임피던스 매칭을 위한 제1 쓰루(through)의 후단에 직렬로 연결된 제1 가변 인덕터;
상기 제1 가변 인덕터의 전단에 전단이 병렬로 연결되고, 후단이 접지(GND)와 연결된 제1 가변 커패시터;
상기 제1 가변 인덕터의 후단에 전단이 직렬로 연결된 제2 가변 인덕터;
상기 제2 가변 인덕터의 전단에 전단이 병렬로 연결되고, 후단이 접지와 연결된 제2 가변 커패시터;
상기 제2 가변 인덕터의 후단에 전단이 직렬로 연결된 제3 가변 인덕터;
상기 제3 가변 인덕터의 전단에 전단이 병렬로 연결되고, 후단이 접지와 연결된 제3 가변 커패시터;
상기 제3 가변 인덕터의 후단에 전단이 직렬로 연결된 제4 가변 인덕터;
상기 제4 가변 인덕터의 전단에 전단이 병렬로 연결되고, 후단이 접지와 연결된 제4 가변 커패시터;
상기 제4 가변 인덕터의 후단에 전단이 직렬로 연결되고, 후단에 제2 쓰루가 병렬로 연결된 제5 가변 인덕터; 및
상기 제5 가변 인덕터의 전단에 전단이 병렬로 연결되고, 후단이 접지와 연결된 제5 가변 커패시터; 를 포함하는
가변소자를 이용한 가우시안 필터 어레이.
The method according to claim 1,
The Gaussian filter array using the variable element
A first variable inductor connected in series to a rear end of a first through for impedance matching;
A first variable capacitor whose forward end is connected in parallel to the front end of the first variable inductor and whose rear end is connected to the ground (GND);
A second variable inductor having a front end connected in series to a rear end of the first variable inductor;
A second variable capacitor whose forward end is connected in parallel to the front end of the second variable inductor and whose rear end is connected to the ground;
A third variable inductor whose front end is connected in series to the rear end of the second variable inductor;
A third variable capacitor having a front end connected in parallel to the front end of the third variable inductor and a rear end connected to the ground;
A fourth variable inductor whose front end is connected in series to the rear end of the third variable inductor;
A fourth variable capacitor having a front end connected to the front end of the fourth variable inductor in parallel and a rear end connected to the ground;
A fifth variable inductor having a front end connected in series to the rear end of the fourth variable inductor and a second end connected in parallel to the rear end; And
A fifth variable capacitor having a front end connected to the front end of the fifth variable inductor in parallel and a rear end connected to the ground; Containing
A Gaussian filter array using variable elements.
청구항 1에 있어서,
상기 가변소자를 이용한 가우시안 필터 어레이는
임피던스 매칭을 위한 제1 쓰루(through)의 후단에 전단이 직렬로 연결된 제1 인덕터;
상기 제1 인덕터의 전단에 전단이 병렬로 연결되고, 후단이 접지(GND)와 연결된 제1 커패시터;
상기 제1 인덕터의 후단에 전단이 직렬로 연결된 제2 인덕터;
상기 제2 인덕터의 전단에 전단이 병렬로 연결되고, 후단이 접지와 연결된 제2 커패시터;
상기 제2 인덕터의 후단에 전단이 직렬로 연결된 제3 인덕터;
상기 제3 인덕터의 전단에 전단이 병렬로 연결되고, 후단이 접지와 연결된 제1 가변 커패시터;
상기 제3 인덕터의 후단에 전단이 직렬로 연결된 제4 인덕터;
상기 제4 인덕터의 전단에 전단이 병렬로 연결되고, 후단이 접지와 연결된 제2 가변 커패시터;
상기 제4 인덕터의 후단에 전단이 직렬로 연결되고 후단에 제2 쓰루가 병렬로 연결된 제1 가변 인덕터; 및
상기 제1 가변 인덕터의 전단에 전단이 병렬로 연결되고, 후단이 접지와 연결된 제3 가변 커패시터; 를 포함하는
가변소자를 이용한 가우시안 필터 어레이.
The method according to claim 1,
The Gaussian filter array using the variable element
A first inductor having a front end connected in series to a rear end of a first through for impedance matching;
A first capacitor having a front end connected to the front end of the first inductor in parallel and a rear end connected to the ground GND;
A second inductor whose front end is connected in series to a rear end of the first inductor;
A second capacitor having a front end connected to the front end of the second inductor in parallel and a rear end connected to the ground;
A third inductor whose front end is connected in series to a rear end of the second inductor;
A first variable capacitor having a front end connected to the front end of the third inductor in parallel and a rear end connected to the ground;
A fourth inductor having a front end connected in series to a rear end of the third inductor;
A second variable capacitor whose forward end is connected in parallel to the front end of the fourth inductor and whose rear end is connected to the ground;
A first variable inductor having a front end connected in series to a rear end of the fourth inductor and a second end connected in parallel at a rear end; And
A third variable capacitor having a front end connected to the front end of the first variable inductor in parallel and a rear end connected to the ground; Containing
A Gaussian filter array using variable elements.
제 1 항에 있어서,
필터 어레이로 입력되는 입력신호를 필터링하여, 링잉 노이즈가 포함된 것으로 판단되는 경우, 상기 필터링된 신호를 퓨리에 트랜스폼한 신호에 따라, 상기 가변 인덕터 또는 가변 커패시터의 값을 조절하여 이상적인 곡선으로 튜닝하는 것을 특징으로 하는
가변소자를 이용한 가우시안 필터 어레이.


The method according to claim 1,
The input signal input to the filter array is filtered to adjust the value of the variable inductor or the variable capacitor according to a signal obtained by Fourier transforming the filtered signal to tune to an ideal curve Characterized by
A Gaussian filter array using variable elements.


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