KR101888079B1 - Triangle wave phase controlling circuit and PWM driver comprising thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 개시는 삼각파 위상 제어 회로 및 이를 포함하는 PWM 드라이버에 관한 것이다.The present disclosure relates to a triangular wave phase control circuit and a PWM driver including the same.
레이저 다이오드 드라이버(Laser Diode Driver;이하 LD 드라이버)는 외부로부터 입력되는 입력 신호에 따라 레이저 다이오드 전류(Laser Diode Current;이하 LD 전류)를 제어하는 장치이다. LD 드라이버는 입력 신호의 형태에 따라 일정한 전류가 장시간 유지되는 CW형(continuous wave type)과 펄스형(pulse type)으로 나뉜다. 또한, LD 드라이버는 드라이빙 방식에 따라 PWM(pulse width modulation) 방식과 선형(linear) 방식으로 나뉜다. PWM 방식은 전력전자 분야, 예를 들어, DCDC 컨버터, 인버터, 모터 드라이버 등에서 이용되는 기술로 전기 신호를 전력으로 변환하는 역할을 수행한다. 선형 방식을 이용하는 LD 드라이버는 PWM 방식에 비해 발열이 많고 FET 소자가 파손된 확률이 높은 단점이 있다.A laser diode driver (hereinafter, referred to as LD driver) is a device for controlling a laser diode current (LD current) according to an input signal inputted from the outside. The LD driver is divided into a CW type (continuous wave type) and a pulse type (pulse type) in which a constant current is maintained for a long time according to the type of an input signal. The LD driver is divided into a PWM (pulse width modulation) method and a linear method according to the driving method. The PWM method is a technology used in a power electronics field, for example, a DCDC converter, an inverter, a motor driver, and the like, and converts electric signals into electric power. The LD driver using a linear method has a drawback that the heat generation is higher than that of the PWM method and the FET device is broken.
PWM 신호는 디지털 방식, 아날로그 방식, 디지털-아날로그가 혼합된 방식으로 구현될 수 있다. The PWM signal may be implemented in a digital, analog, or digital-analog mixed manner.
디지털 방식의 PWM 신호는 고속의 프로세서, FPGA 로직 회로가 필요하며, 많은 비용과 회로 크기에 대한 문제를 야기할 수 있다. 또한, 디지털 방식의 PWM 신호는 고해상도의 분해능을 얻기 힘든 문제점이 있을 수 있다. Digital PWM signals require high-speed processors, FPGA logic circuits, and can cause problems for many costs and circuit sizes. In addition, a digital PWM signal may have a problem that it is difficult to obtain high resolution resolution.
아날로그 방식의 PWM 신호는 이론적으로 분해능의 제한이 없고, OP 앰프 등의 간단한 소자를 이용하여 구현할 수 있으나, 위상 제어를 위해서는 디지털 회로와 조합하거나, 또는 복잡한 회로를 요구하므로 적은 비용 및 작은 크기의 장점이 사라지는 단점이 있다.The analog PWM signal is theoretically unlimited in resolution and can be implemented using a simple device such as an operational amplifier. However, since it requires a complex circuit or a combination with a digital circuit for phase control, the advantage of low cost and small size There is a disadvantage of disappearing.
이에, 높은 분해능을 가지면서도 적은 비용 및 작은 크기로 구현할 수 있는 PWM 신호를 생성할 수 있는 기술의 개발이 요구된다.Therefore, it is required to develop a technique capable of generating a PWM signal having a high resolution and a small size and a small size.
본 개시는 삼각파 위상 제어 회로 및 이를 포함하는 PWM 드라이버에 관한 것을 제공하고자 한다.The present disclosure is directed to a triangular wave phase control circuit and a PWM driver including the same.
일 실시예에 따른 삼각파 위상 제어 회로는,The triangular wave phase control circuit according to an embodiment includes:
제1 입력신호와 제1 기준신호를 비교하여 제1 비교신호를 출력하는 제1 비교기, 상기 제1 비교신호를 적분하여 제1 삼각파 신호를 출력하는 제1 적분기를 포함하고, 상기 제1 삼각파 신호가 상기 제1 입력신호로 제공되는 제1 삼각파 발진기; 및A first comparator for comparing a first input signal with a first reference signal to output a first comparison signal, and a first integrator for integrating the first comparison signal to output a first triangular wave signal, A first triangle wave oscillator provided with the first input signal; And
제2 입력신호와 제2 기준신호를 비교하여 제2 비교신호를 출력하는 제2 비교기, 상기 제2 비교신호를 적분하여 제2 삼각파 신호를 출력하는 제2 적분기를 포함하고, 상기 제2 삼각파 신호가 상기 제2 입력신호로 제공되는 제2 삼각파 발진기;를 포함하고,A second comparator for comparing a second input signal with a second reference signal to output a second comparison signal, and a second integrator for integrating the second comparison signal to output a second triangle wave signal, And a second triangle wave oscillator provided with the second input signal,
상기 제1 삼각파 신호가 상기 제2 비교기의 입력으로 제공되어, 상기 제1 삼각파 신호와 상기 제2 삼각파 신호의 위상이 기결정된 위상만큼 차이난다.The first triangle wave signal is provided as an input to the second comparator so that the phases of the first triangle wave signal and the second triangle wave signal differ by a predetermined phase.
상기 기결정된 위상은 90도일 수 있다.The predetermined phase may be 90 degrees.
상기 제1 삼각파 신호를 180도 반전하는 제1 반전기;를 더 포함할 수 있다.And a first inverter for inverting the first triangle wave signal by 180 degrees.
상기 제2 삼각파 신호를 180도 반전하는 제2 반전기;를 더 포함할 수 있다.And a second inverter for inverting the second triangle wave signal by 180 degrees.
상기 제1 기준신호와 상기 제2 기준신호는 직류 신호일 수 있다.The first reference signal and the second reference signal may be DC signals.
상기 제1 기준신호와 상기 제2 기준신호는 실질적으로 크기가 동일할 수 있다.The first reference signal and the second reference signal may be substantially the same size.
상기 제1 적분기는 제1 OP 앰프를 포함하고, 상기 제1 비교기는 제2 OP 앰프를 포함하고, 상기 제1 OP 앰프의 비반전입력단과 상기 제2 OP 앰프의 반전입력단에 상기 제1 기준신호가 제공될 수 있다.Wherein the first integrator comprises a first OP amplifier and the first comparator comprises a second OP amplifier and wherein the non-inverting input of the first operational amplifier and the inverting input of the second operational amplifier are connected to the first reference signal May be provided.
상기 제1 적분기는 상기 제1 비교신호와 상기 제1 기준신호의 차이를 적분할 수 있다.The first integrator may integrate the difference between the first comparison signal and the first reference signal.
상기 제1 적분기의 출력단과 상기 제2 비교기의 입력단 사이에, 상기 제1 삼각파 신호와 상기 제2 삼각파 신호의 위상차이가 90도가 되기까지 소요되는 시간을 조절하는 간섭부;가 더 마련될 수 있다.An interferometer may be provided between the output of the first integrator and the input of the second comparator to adjust the time required for the phase difference between the first triangle wave signal and the second triangle wave signal to become 90 degrees .
상기 간섭부는 가변저항을 포함할 수 있다.The interfering unit may include a variable resistor.
상기 제1 반전기는 출력단이 비반전입력단과 연결된 OP 앰프를 포함할 수 있다.The first inverter may include an operational amplifier whose output is connected to a non-inverting input.
일 실시예에 따른 PWM 드라이버는, The PWM driver, according to one embodiment,
제 1 항에 따른 삼각파 발진 회로; 및A triangular wave oscillation circuit according to claim 1; And
상기 제 1 삼각파 신호와 제어신호를 비교하여 제 1 PWM(Pulth Width Modulation) 신호를 출력하고, 상기 제 2 삼각파 신호와 상기 제어신호를 비교하여 제 2 PWM 신호를 출력하는 PWM 신호 생성부;를 포함한다.And a PWM signal generator for comparing the first triangle wave signal and the control signal to output a first PWM (Pulse Width Modulation) signal, and for comparing the second triangle wave signal and the control signal to output a second PWM signal do.
본 실시예에 따른 삼각파 발진 회로는 아날로그 방식의 특징인 분해능 한계가 없고, 90도, 180도, 270도의 위상차이를 가지는 동일한 삼각파를 낮은 가격과 작은 크기의 회로를 이용하여 구현할 수 있다.The triangular wave oscillation circuit according to this embodiment has no resolution limit, which is a characteristic of the analog system, and the same triangular wave having a phase difference of 90 degrees, 180 degrees, and 270 degrees can be implemented using a low cost and small size circuit.
일 실시예에 따른 삼각파 발진 회로는 수동 소자를 이용한 간이한 회로 구성으로도 90도 위상의 차이가 나는 삼각파를 생성할 수 있다.The triangular wave oscillation circuit according to the embodiment can generate a triangular wave having a phase difference of 90 degrees even with a simple circuit configuration using a passive element.
일 실시예에 따른 삼각파 발진 회로는 두 삼각파 발진기가 서로 간섭하도록 하여 용이하게 90도 위상의 차이가 나는 삼각파를 생성할 수 있다.The triangular wave oscillation circuit according to an embodiment can generate a triangular wave having a difference of 90 degrees in phase easily by making two triangular wave oscillators interfere with each other.
일 실시예에 따른 삼각파 발진 회로는 두 삼각파 발진기가 서로 간섭하는 정도를 조절하는 간섭부를 포함하여, 90도 위상 차이가 나는 삼각파를 생성하는데 소요되는 시간을 조절할 수 있다.The triangular wave oscillation circuit according to an embodiment includes an interferometer that adjusts the degree of interference between two triangular wave oscillators, so that it is possible to control a time required to generate a triangular wave having a phase difference of 90 degrees.
일 실시예에 따른 삼각파 발진 회로는 수동 소자를 이용한 간이한 회로 구성으로도 위상차이가 90도가 나는 4개의 삼각파를 4개 생성할 수 있다.The triangular wave oscillation circuit according to the embodiment can generate four triangular waves having a phase difference of 90 degrees even with a simple circuit configuration using a passive element.
일 실시예에 따른 PWM 드라이버는 삼각파 발진 회로에서 생성된 90도 위상차이를 가지는 4개의 삼각파를 이용하여 PWM 신호를 생성할 수 있다.The PWM driver according to an exemplary embodiment may generate a PWM signal using four triangular waves having a 90 degree phase difference generated by the triangular wave oscillation circuit.
일 실시예에 따른 PWM 드라이버는 각기 다른 위상을 가지는 PWM 출력을 위상제어 함으로써, 출력에서 발생하는 전류 리플(current ripple)을 줄이고, 제어 성능이 향상될 수 있다.The PWM driver according to an exemplary embodiment may phase-control the PWM output having different phases, thereby reducing current ripple occurring at the output, and improving the control performance.
도 1은 일 실시예에 삼각파 발진 회로를 개략적으로 나타내는 회로도이다.
도 2는 도 1에 따른 삼각파 발진 회로의 출력 신호를 개략적으로 나타내는 그래프이다.
도 3은 다른 실시예에 삼각파 발진 회로를 개략적으로 나타내는 회로도이다.
도 4는 도 3에 따른 삼각파 발진 회로의 출력 신호를 개략적으로 나타내는 그래프이다.
도 5는 또 다른 실시예에 삼각파 발진 회로를 개략적으로 나타내는 회로도이다.
도 6은 도 5에 따른 삼각파 발진 회로의 출력 신호를 개략적으로 나타내는 그래프이다.
도 7은 일 실시예에 따른 PWM 드라이버를 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a circuit diagram schematically showing a triangular wave oscillation circuit according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph schematically showing an output signal of the triangular wave oscillation circuit according to FIG.
3 is a circuit diagram schematically showing a triangular wave oscillation circuit according to another embodiment.
4 is a graph schematically showing an output signal of the triangular wave oscillation circuit according to FIG.
5 is a circuit diagram schematically showing a triangular wave oscillation circuit according to another embodiment.
6 is a graph schematically showing an output signal of the triangular wave oscillation circuit according to FIG.
7 is a schematic representation of a PWM driver in accordance with one embodiment.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 설명되는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 아래에서 제시되는 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 아래에 제시되는 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Brief Description of the Drawings The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described in conjunction with the accompanying drawings. It is to be understood, however, that the invention is not limited to the embodiments shown herein but may be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the preferred embodiments of the present invention. do. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other aspects of the present invention will become more apparent by describing in detail preferred embodiments thereof with reference to the attached drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof. The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout. .
도 1은 일 실시예에 삼각파 발진 회로(100)를 개략적으로 나타내는 회로도이다. 도 2는 도 1에 따른 삼각파 발진 회로의 출력 신호를 개략적으로 나타내는 그래프이다.1 is a circuit diagram schematically showing a triangular
도 1을 참조하면, 삼각파 발진 회로(100)는 제 1 노드(N1)와 제 2 노드(N2)를 통해 연결되는 제 1 삼각파 발진기(110)와 제 2 삼각파 발진기(120)를 포함할 수 있다.1, the triangle
제1 삼각파 발진기(110)는 제1 비교기(111)과 제1 적분기(112)를 포함할 수 있다. 제1 비교기(111)는 제1 OP 앰프(O1)을 포함할 수 있다. 제1 적분기(112)는 제2 OP 앰프(O2)를 포함할 수 있다. 제1 OP 앰프(O1)의 반전입력단과 제2 OP 앰프(O2)의 비반전입력단에는 제1 기준 전압(Vref_1)이 인가될 수 있다. 제1 비교기(111)는 제1 노드(N1)을 통해 입력되는 입력 신호와 제1 기준 전압(Vref_1)을 비교하여 제1 비교신호를 출력할 수 있다. 출력된 제1 비교신호는 제1 적분기(112)로 입력된다. 제1 적분기(112)는 제1 비교신호를 적분하여 제1 삼각파 신호를 생성한다. 예를 들어, 제1 적분기(112)는 제1 비교신호와 제1 기준신호(Vref_1)의 차이를 적분하여 제1 삼각파 신호(TRI_1)를 생성한다. 제1 적분기(112)에서 생성된 제1 삼각파 신호(TRI_1)는 제1 노드(N1)에서 외부로 출력될 수 있다. 예를 들어, 제2 삼각파 신호(TRI_1)는 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2)를 지나 제2 비교기(121)의 비반전입력단으로 입력될 수 있다. 또한, 제1 삼각파 신호(TRI_1)는 제1 노드(N1)에서 다시 제1 비교기(111)의 비반전입력단으로 입력될 수 있다. 요컨대, 제1 삼각파 발진기(110)는 출력단과 입력단을 제1 노드(N1)로 공유함으로써 피드백(feedback) 시스템을 구성한다.The first
제2 삼각파 발진기(120)는 제2 비교기(121)과 제2 적분기(122)를 포함할 수 있다. 제2 비교기(121)는 제3 OP 앰프(O3)을 포함할 수 있다. 제2 적분기(112)는 제4 OP 앰프(O4)를 포함할 수 있다. 제3 OP 앰프(O3)의 반전입력단과 제4 OP 앰프(O4)의 비반전입력단에는 제2 기준 전압(Vref_2)이 인가될 수 있다. 제2 비교기(121)는 제2 노드(N2)을 통해 입력되는 입력 신호와 제2 기준 전압(Vref_2)을 비교하여 제2 비교신호를 출력할 수 있다. 출력된 제2 비교신호는 제2 적분기(122)로 입력된다. 제2 적분기(122)는 제2 비교신호를 적분하여 제2 삼각파 신호를 생성한다. 예를 들어, 제2 적분기(122)는 제2 비교신호와 제2 기준신호(Vref_2)의 차이를 적분하여 제2 삼각파 신호(TRI_2)를 생성한다. 제2 적분기(122)에서 생성된 제2 삼각파 신호(TRI_2)는 외부로 출력될 수 있다. 제2 삼각파 신호(TRI_2)는 저항(R4)를 거쳐, 제2 노드(N2)를 통해 다시 제2 비교기(121)의 비반전입력단으로 입력된다. 요컨대, 제2 삼각파 발진기(120)는 출력단과 입력단을 제2 노드(N2)로 공유함으로써 피드백 시스템을 구성한다.The second
제1 삼각파 발진기(110)와 제2 삼각파 발진기(120)는 서로 간섭하도록 연결될 수 있다. 도 1을 참조하면, 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2)가 간섭부(R_int)를 통해 서로 연결되어, 제1 삼각파 발진기(110)와 제2 삼각파 발진기(120)가 서로 간섭할 수 있다. 간섭부(R_int)는 예를 들어, 저항(130)일 수 있다. 저항(130)의 크기에 따라 간섭에 소요되는 시간이 조절될 수 있으며, 자세한 내용은 도 3 및 도 4에서 후술한다. The first
예를 들어, 제1 삼각파 발진기(110)의 출력인 제1 삼각파 신호(TRI_1)와 제2 삼각파 발진기(120)의 출력인 제2 삼각파 신호(TRI_2)가 제2 노드(N2)를 통해 제1 삼각파 발진기(110)의 입력으로 될 수 있다. 예를 들어, 제1 삼각파 신호(TRI_1)와 제2 삼각파 신호(TRI_2)는 제2 노드(N2)를 통해 제2 비교기(121)의 비반전 입력단으로 입력될 수 있다. 이를 통해, 제1 삼각파 발진기(110)와 제2 삼각파 발진기(120)가 서로 간섭되며, 제2 삼각파 신호(TRI_2)의 위상이 제1 삼각파 신호(TRI_1)의 위상과 기결정된 만큼 차이 나게 된다. 예를 들어, 제2 삼각파 신호(TRI_2)의 위상과 제1 삼각파 신호(TRI_1)의 위상은 90도 만큼 차이날 수 있다.For example, the first triangle wave signal TRI_1, which is the output of the first
도 2를 참조하면, 제1 삼각파 발진기(110)가 생성하는 제1 삼각파 신호(TRI_1)와 제2 삼각파 발진기(120)가 생성하는 제2 삼각파 신호(TRI-2)는 제1 노드(N1)과 제2 노드(N2)의 연결에 따라 서로 간섭하여 일정한 위상차이 △φ를 형성한다. 도 1에 따른 삼각파 발진 회로(100)에서는, 제1 삼각파 신호(TRI_1)와 제2 삼각파 신호(TRI-2)가 일정한 위상차이 △φ=90°를 가질 수 있다. 90도 위상차이를 형성하기 위해서는, 제1 OP 앰프(O1), 제2 OP 앰프(O2), 제3 OP 앰프(O3) 및 제4 OP 앰프(O4)에 인가되는 전원(+Vcc)의 크기가 실질적으로 동일할 수 있다. 90도 위상차이를 형성하기 위해서는, 제1 기준전압(Vref_1)과 제2 기준전압(Vref_2)의 크기가 실질적으로 동일할 수 있다. 90도 위상차이를 형성하기 위해서는 제1 적분기(112)와 제2 적분기(122)의 시상수가 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, R3 * C1과 R6 * C2이 실질적으로 동일할 수 있다.2, the first triangle wave signal TRI_1 generated by the first
본 실시예에 따른 삼각파 발진 회로(100)는 아날로그 회로로 구성된 제1 삼각파 발진기(110)의 제1 노드(N1)와 제2 삼각파 발진기(120)의 제2 노드(N2)를 연결함으로써, 간이하게 90도의 위상차이를 가지는 제1 삼각파 신호(TRI_1)와 제2 삼각파 신호(TRI-2)를 형성할 수 있다. 따라서, 종래 아날로그 회로가 삼각파의 위상제어를 위해 추가로 별도의 복잡한 아날로그 회로를 요구하거나, 또는 별도의 디지털 회로를 요구했던 것과는 달리, 본 실시예에 따른 삼각파 발진 회로(100)는 의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2)의 연결만으로도 90도 위상차이를 가지는 삼각파 신호를 간이하게 생성할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 삼각파 발진 회로(100)는 종래 방식에 비해, 간이하고, 작으며, 비용이 절감될 수 있다.The triangle
도 3은 다른 실시예에 삼각파 발진 회로(200)를 개략적으로 나타내는 회로도이다. 도 4는 도 3에 따른 삼각파 발진 회로(200)의 출력 신호를 개략적으로 나타내는 그래프이다.3 is a circuit diagram schematically showing a triangular
도 3을 참조하면, 삼각파 발진 회로(200)는 간섭부(R_int)로 가변저항(230)을 포함한다. 간섭저항(230)를 제외한 삼각파 발진 회로(200)의 구성은 도 1에 따른 삼각파 발진 회로(100)의 구성과 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.Referring to FIG. 3, the triangular
간섭저항(230)는 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2)의 사이에 마련될 수 있다. 도 4를 참조하면, 간섭저항(230)는 제1 삼각파 신호(TR1_1)와 제2 삼각파 신호(TR1_2)가 간섭되기까지 소요되는 시간인 t_interference 를 조절할 수 있다. 예를 들어, t_interference는 제1 삼각파 신호(TR1_1)와 제2 삼각파 신호(TRI_2)의 위상차이가 90도가 되기까지 소요되는 시간일 수 있다. 예를 들어, 간섭저항(230)의 저항값이 높으면, t_interference가 낮아지고, 저항값이 낮으면, t_interference가 높아질 수 있다. 예를 들어, 간섭저항(230)의 저항값이 높으면, 제1 삼각파 발진기(110)와 제2 삼각파 발진기(210)의 연결에 따른 쇼트(short)를 방지할 수 있다. 예를 들어, 간섭저항(230)는 가변 저항을 포함할 수 있다. 간섭저항(230)의 가변 저항을 조절함으로써, 제1 삼각파 발진기(110)와 제2 삼각파 발진기(210)의 연결에 따른 쇼트를 방지하면서도, 적절한 크기의 t_interference 를 가질 수 있다. The
도 5는 또 다른 실시예에 삼각파 발진 회로(300)를 개략적으로 나타내는 회로도이다. 도 6은 도 5에 따른 삼각파 발진 회로(300)의 출력 신호를 개략적으로 나타내는 그래프이다.5 is a circuit diagram schematically showing a triangular
도 5를 참조하면, 삼각파 발진 회로(300)는 제1 반전기(340)와 제2 반전기(350)를 포함할 수 있다. 삼각파 발진 회로(300)의 이외의 구성요소는 도 1 및 도 3에서 이미 설명된바 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.Referring to FIG. 5, the triangular
제1 반전기(340)는 제3 삼각파 신호(TRI_3)를 생성한다. 제1 반전기(340)는 제1 삼각파 발진기(110)의 출력단과 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 반전기(340)의 입력단은 제1 노드(N1)일 수 있다. 제1 노드(N1)를 따라 출력되는 제1 삼각파 신호(TR1_1)는 제1 반전기(340)를 통해 위상이 180도로 반전될 수 있다. 즉, 제3 삼각파 신호(TRI_3)는 제1 삼각파 신호(TRI_1)와 위상이 180도 차이날 수 있다.The
제1 반전기(340)는 제5 OP 앰프(O5)를 포함할 수 있다. 제5 OP 앰프(O5)의 비반전입력단에는 제3 기준신호(Vref_3)가 입력되고, 반전입력단과 출력단이 저항(R7)을 통해 연결될 수 있다. 제1 반전기(340)는 입력신호의 위상을 180도 반전시키는 일체의 회로를 포함할 수 있으며, 전술한 실시예에 한정되는 것은 아니다.The
제2 반전기(350)는 제4 삼각파 신호(TRI_4)를 생성한다. 제2 반전기(350)는 제2 삼각파 발진기(120)의 출력단과 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2 반전기(350)의 입력단은 제2 적분기(122)의 출력단일 수 있다. 제2 적분기(122)의 출력단을 따라 출력되는 제2 삼각파 신호(TR1_2)는 제2 반전기(350)를 통해 위상이 180도로 반전될 수 있다. 즉, 제4 삼각파 신호(TRI_4)는 제2 삼각파 신호(TRI_2)와 위상이 180도 차이날 수 있다.The
제2 반전기(350)는 제6 OP 앰프(O6)를 포함할 수 있다. 제6 OP 앰프(O6)의 비반전입력단에는 제4 기준신호(Vref_4)가 입력되고, 반전입력단과 출력단이 저항(R8)을 통해 연결될 수 있다. 제3 반전기(350)는 입력신호의 위상을 180도 반전시키는 일체의 회로를 포함할 수 있으며, 전술한 실시예에 한정되는 것은 아니다.The
본 실시예에 따른 삼각파 발진 회로(300)은 서로 다른 위상을 가지는 4개의 삼각파 신호를 생성할 수 있다. 삼각파 발진 회로(300)는 제1 삼각파 신호(TRI_1), 제1 삼각파 신호(TRI_1)과 90도 위상이 차이나는 제2 삼각파 신호(TRI_2), 제1 삼각파 신호(TRI_1)와 180도 위상이 차이나는 제3 삼각파 신호(TRI_3), 제1 삼각파 신호(TRI_1)와 270도 위상이 차이나는 제4 삼각파 신호(TRI_4)를 생성할 수 있다. 요컨대, 4개의 삼각파 신호들의 위상차이는 △φ1=△φ2=△φ3=△φ4=90° 일 수 있다.The triangular
본 실시예에 따른 삼각파 발진 회로(300)는 간이한 회로 구성으로, 90도씩 위상차이를 이루는 4개의 삼각파 신호를 형성할 수 있다. 따라서, 후술하는 PWM 드라이버 및 LD 드라이버에 용이하게 적용될 수 있다. The triangular
도 7은 일 실시예에 따른 PWM 드라이버(400)를 개략적으로 나타내는 도면이다. PWM 드라이버(400)는 90도씩 위상차이를 이루는 제1 삼각파 신호(TRI_1), 제2 삼각파 신호(TRI_2), 제3 삼각파 신호(TRI_3), 및 제4 삼각파 신호(TRI_4)를 형성하는 삼각파 발진 회로(300)와 비교부(410), 전력증폭부(420), 필터부(430)을 포함한다. 삼각파 발진 회로(300)는 전술한 실시예에 따른 90도씩 위상차이를 이루는 제1 삼각파 신호(TRI_1), 제2 삼각파 신호(TRI_2), 제3 삼각파 신호(TRI_3), 및 제4 삼각파 신호(TRI_4)를 생성하는 회로일 수 있다. 중복되는 설명은 생략한다.7 is a schematic representation of a
PWM 신호(Pulse-Width-Modulation Signal)은 삼각파 신호를 제어신호와 비교하여, 삼각파 신호가 제어신호보다 높은지 여부에 따라 생성된 변조 신호를 의미할 수 있다. PWM 드라이버(400)는 PWM 신호를 생성하는 회로이다.The PWM signal (Pulse-Width-Modulation Signal) may be a modulation signal generated by comparing the triangle wave signal with the control signal and determining whether the triangle wave signal is higher than the control signal. The
PWM 드라이버(400)는 PWM 신호를 생성함에 있어서, 90도로 위상제어된 4개의 삼각파 신호를 각각 PWM 신호로 생성하고 이를 하나로 모아 출력함으로써 출력의 전류 리플(current ripple)을 감소시키고, 제어 성능을 향상시킬 수 있다. 이에 PWM 드라이버(400)에서 요구되는 90도 위상차이의 4개의 삼각파 신호를 발생시키기 위한 회로를 전술한 실시예에 따른 삼각파 발진 회로(300)를 차용함으로써, 간이하고 작은 크기의 아날로그 회로만으로도 90도 위상차이의 4개의 삼각파 신호를 발생시킬 수 있다. 따라서, PWM 드라이버(400)에서 차지하는 삼각파 발진 회로(300)의 크기 비중을 작게 할 수 있다. In generating the PWM signal, the
비교부(410)는 PWM 드라이버(400)의 외부로부터 입력되는 제어신호(CS)와 제1 삼각파 신호(TRI_1), 제2 삼각파 신호(TRI_2), 제3 삼각파 신호(TRI_3), 및 제4 삼각파 신호(TRI_4)를 비교하여 펄스신호(PS1, PS2, PS3, PS4)를 생성할 수 있다. 제1 펄스신호(PS1)는 제1 삼각파 신호(TRI_1)와 제어신호(CS)를 비교하여 생성되고, 제2 펄스신호(PS2)는 제2 삼각파 신호(TRI_2)와 제어신호(CS)를 비교하여 생성되고, 제3 펄스신호(PS3)는 제3 삼각파 신호(TRI_3)와 제어신호(CS)를 비교하여 생성되고, 제4 펄스신호(PS4)는 제4 삼각파 신호(TRI_4)와 제어신호(CS)를 비교하여 생성된다. 비교부(410)는 생성된 펄스신호(PS1, PS2, PS3, PS4)를 전력증폭부(420)으로 전달한다. 전력증폭부(420)는 비교부(410)로부터 전달받은 펄스신호(PS1, PS2, PS3, PS4)를 전력으로 변환하여 펄스파워(PP1, PP2, PP3, PP4)를 생성한다. 필터부(430)는 전력증폭부(420)로부터 전달받은 펄스파워(PP1, PP2, PP3, PP4)를 의도한 주파수 영역으로 필터링하여 출력전력(OP1, OP2, OP3, OP4)를 출력한다. 출력전력(OP1, OP2, OP3, OP4)는 합쳐져 PWM 신호(PWM signal)로 PWM 드라이버(400)에서 출력된다.The
본 실시예에 따른 PWM 드라이버(400)는 LD 드라이버(미도시)에 포함될 수 있다. LD 드라이버는 외부에서 입력되는 제어 신호에 따라 LD 전류를 제어하는 장치로, 드라이빙 방식에 따라 PWM방식과 선형방식으로 나뉜다. PWM 방식은 FET 소자의 포화영역에서만 사용하여 선형방식에 비해 발열이 적고 FET의 파손 확률을 감소시킬 수 있다. LD 드라이버는, 종래에 비해 고분해능의 삼각파 신호를 간소한 회로 구성을 가지는 삼각파 발진 회로를 통해 구현함으로써, 전류 리플을 최소화 시킨 PWM 신호를 생성할 수 있으며, 이를 통해 LD 드라이버의 제어 성능을 향상시킬 수 있다.The
본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.It is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and all ranges equivalent to or equivalent to the claims of the present invention are included in the scope of the present invention I will say.
100, 200, 300 : 삼각파 발진 회로
110 : 제1 삼각파 발진기
120 : 제2 삼각파 발진기
111 : 제1 비교기
112 : 제1 적분기
121 : 제2 비교기
122 : 제2 적분기
230 : 간섭부
N1 : 제1 노드
N2 : 제2 노드
340 : 제1 반전기
350 : 제2 반전기
400 : PWM 드라이버
410 : 비교부
420 : 전력증폭부
430 : 필터부100, 200, 300: Triangular wave oscillation circuit
110: first triangle wave oscillator
120: second triangle wave oscillator
111: first comparator
112: first integrator
121: second comparator
122: second integrator
230:
N1: First node
N2: second node
340: First turnaround
350: The second half
400: PWM Driver
410:
420:
430:
Claims (12)
제2 입력신호와 제2 기준신호를 비교하여 제2 비교신호를 출력하는 제2 비교기, 상기 제2 비교신호를 적분하여 제2 삼각파 신호를 출력하는 제2 적분기를 포함하고, 상기 제2 삼각파 신호가 상기 제2 입력신호로 제공되는 제2 삼각파 발진기;를 포함하고,
상기 제1 삼각파 신호가 상기 제2 비교기의 입력으로 제공되어, 상기 제1 삼각파 신호와 상기 제2 삼각파 신호의 위상이 기결정된 위상만큼 차이나는 삼각파 발진 회로.A first comparator for comparing a first input signal with a first reference signal to output a first comparison signal, and a first integrator for integrating the first comparison signal to output a first triangular wave signal, A first triangle wave oscillator provided with the first input signal; And
A second comparator for comparing a second input signal with a second reference signal to output a second comparison signal, and a second integrator for integrating the second comparison signal to output a second triangle wave signal, And a second triangle wave oscillator provided with the second input signal,
Wherein the first triangle wave signal is provided as an input to the second comparator and the phases of the first triangle wave signal and the second triangle wave signal are different by a predetermined phase.
상기 기결정된 위상은 90도인 삼각파 발진 회로.The method according to claim 1,
Wherein the predetermined phase is 90 degrees.
상기 제1 삼각파 신호를 180도 반전하는 제1 반전기;를 더 포함하는 삼각파 발진 회로.The method according to claim 1,
And a first inverter for inverting the first triangle wave signal by 180 degrees.
상기 제2 삼각파 신호를 180도 반전하는 제2 반전기;를 더 포함하는 삼각파 발진 회로.The method of claim 3,
And a second inverter for inverting the second triangle wave signal by 180 degrees.
상기 제1 기준신호와 상기 제2 기준신호는 직류 신호인 삼각파 발진 회로.The method according to claim 1,
Wherein the first reference signal and the second reference signal are DC signals.
상기 제1 기준신호와 상기 제2 기준신호는 실질적으로 크기가 동일한 삼각파 발진 회로.6. The method of claim 5,
Wherein the first reference signal and the second reference signal have substantially the same magnitude.
상기 제1 적분기는 제2 OP 앰프를 포함하고, 상기 제1 비교기는 제1 OP 앰프를 포함하고, 상기 제2 OP 앰프의 비반전입력단과 상기 제1 OP 앰프의 반전입력단에 상기 제1 기준신호가 제공되는 삼각파 발진 회로.The method according to claim 1,
Wherein the first integrator comprises a second operational amplifier, the first comparator includes a first operational amplifier, and the non-inverting input of the second operational amplifier and the inverting input of the first operational amplifier are connected to the first reference signal A triangular wave oscillation circuit is provided.
상기 제1 적분기는 상기 제1 비교신호와 상기 제1 기준신호의 차이를 적분하는 삼각파 발진 회로.The method according to claim 1,
Wherein the first integrator integrates the difference between the first comparison signal and the first reference signal.
상기 제1 적분기의 출력단과 상기 제2 비교기의 입력단 사이에, 상기 제1 삼각파 신호와 상기 제2 삼각파 신호의 위상차이가 90도가 되기까지 소요되는 시간을 조절하는 간섭부;가 더 마련되는 삼각파 발진 회로.The method according to claim 1,
And an interferometer for adjusting a time required for the phase difference between the first triangle wave signal and the second triangle wave signal to become 90 degrees between the output terminal of the first integrator and the input terminal of the second comparator, Circuit.
상기 간섭부는 가변저항을 포함하는 삼각파 발진 회로.10. The method of claim 9,
Wherein the interfering section includes a variable resistor.
상기 제1 반전기는 출력단이 반전입력단과 연결된 OP 앰프를 포함하는 삼각파 발진 회로.The method of claim 3,
Wherein the first inverter includes an operational amplifier whose output is coupled to the inverting input.
상기 제1 삼각파 신호와 제어신호를 비교하여 제1 PWM(Pulth Width Modulation) 신호를 출력하고, 상기 제2 삼각파 신호와 상기 제어신호를 비교하여 제2 PWM 신호를 출력하는 PWM 신호 생성부;를 포함하는 PWM 드라이버.A triangular wave oscillation circuit according to claim 1; And
And a PWM signal generator for comparing the first triangle wave signal and the control signal to output a first PWM (Pulse Width Modulation) signal, and for comparing the second triangle wave signal and the control signal to output a second PWM signal PWM driver.
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KR100728431B1 (en) * | 2006-09-25 | 2007-06-13 | 엘지이노텍 주식회사 | Apparatus for generating pwm signal |
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KR20050044876A (en) * | 2001-07-31 | 2005-05-13 | 야마하 가부시키가이샤 | Power amplifier circuit |
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