KR102149887B1 - 저전력 주파수 대역 감지회로 - Google Patents

저전력 주파수 대역 감지회로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 검출 대상의 전기 신호를 입력 받는 신호 수신부; 상기 신호 수신부에 입력된 신호에서 미리 설정된 제1 기준 주파수(f1) 대역 이상의 신호를 감지하는 저주파 감지부; 상기 신호 수신부에 입력된 신호에서 미리 설정된 제2 기준 주파수(f2) 대역 이상의 신호를 감지하는 고주파 감지부; 및 상기 저주파 감지부에서 제1 기준 주파수 대역 이상의 신호가 감지되고, 상기 고주파 감지부에서 제2 기준 주파수 대역 이상의 신호가 감지되면, 동작대기 모드를 동작모드로 전환하는 제어신호를 생성하는 신호 검출부를 포함할 수 있다.

Description

저전력 주파수 대역 감지회로{LOW POWER FREQUENCY BAND DETECTION CIRCUIT}
본 발명은 저전력 주파수 대역 감지회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부 노이즈가 많이 발생하는 저주파 감지부를 상시 구동하고, 저주파 감지부에서 특정 주파수 대역 이상의 신호가 감지될 때까지 고주파 감지부의 동작을 정지시킴으로써 고주파 감지부에서 발생하는 소비전력을 절감시킬 수 있는 저전력 주파수 대역 감지회로에 관한 것이다.
일반적으로 저전력 주파수 대역 감지회로는 다양한 통신장치에서 전원 절감을 위해 슬립/대기모드에 있는 회로동작을 깨우기 위해 특정 신호를 감지하여 슬립/대기모드를 깨우고 본격적인 통신을 하기 위한 기능으로 소비절력 절감을 위해 많이 사용되는 기술이다.
특히 차량 무인 통행료 징수 시스템에서 무선 차량용 단말기에 사용되고 있다. 소형 배터리를 사용하는 단말기에서는 상시 저전력 주파수 대역 감지회로가 동작을 해서 특정 주파수가 감지되면 저전력 모드인 슬립모드에 있는 MPU를 구동 시켜 정상적인 통신을 하도록 한다.
이때 수 초간의 정상적인 통신을 하게 되면 급속히 많은 전류가 흐르나 통신 시간이 짧아 소비전력이 많이 발생하지 않지만, 종래의 저전력 감지 회로들은 주파수 감지를 위한 저주파 감지회로와 고주파 감지회로가 항상 동시에 동작하여 소비 전력이 증가하는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명은 외부 노이즈가 많이 발생하는 저주파 감지부를 상시 구동하고, 저주파 감지부에서 특정 주파수 대역 이상의 신호가 감지될 때까지 고주파 감지부의 동작을 정지시킴으로써 고주파 감지부에서 발생하는 소비전력을 절감시킬 수 있는 저전력 주파수 대역 감지회로를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 실시예를 통하여 더욱 명확해질 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 저전력 주파수 대역 감지회로는 본 발명은 검출 대상의 전기 신호를 입력 받는 신호 수신부; 상기 신호 수신부에 입력된 신호에서 미리 설정된 제1 기준 주파수(f1) 대역 이상의 신호를 감지하는 저주파 감지부; 상기 신호 수신부에 입력된 신호에서 미리 설정된 제2 기준 주파수(f2) 대역 이상의 신호를 감지하는 고주파 감지부; 및 상기 저주파 감지부에서 제1 기준 주파수 대역 이상의 신호가 감지되고, 상기 고주파 감지부에서 제2 기준 주파수 대역 이상의 신호가 감지되면, 동작대기 모드를 동작모드로 전환하는 제어신호를 생성하는 신호 검출부를 포함할 수 있다.
상기 신호 수신부와 상기 저주파 감지부 사이에 배치되며, 상기 신호 수신부에 입력된 신호의 레벨 변화를 최소화하기 위해 위상(phase) 변환하는 신호 변환부를 더 포함할 수 있다.
상기 신호 변환부는, 상기 신호 수신부의 입력신호(S1)를 1/2주기의 입력신호(S2)로 변환하는 D플립플롭을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 저주파 감지부는, 상기 입력신호(S2)에서 미리 설정된 기준 볼트 이하를 필터링하여 입력신호(S3)을 출력하는 제1 적분회로, 상기 입력신호(S3)와 미리 설정된 기준 전압 신호(S4)를 비교하는 제1 비교기(U2)와, 비교 결과 상기 입력신호(S3)에서 미리 설정된 제1 기준 주파수(f1) 대역 이상의 신호가 감지되면 상기 입력신호(S3)를 증폭 및 정류하여 입력신호(S5)를 출력하는 제1 필터부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 저주파 감지부는, 상기 기준 전압 신호(S4)의 요동(fluctuation)을 방지하기 위한 제1 안정화 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 저주파 감지부에서 제1 기준 주파수(f1) 대역 이상의 신호가 감지된 경우, 상기 입력신호(S2)가 상기 고주파 감지부의 입력신호(S7)로 입력되도록 허용하는 논리 회로가 더 포함되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 논리 회로는, 두 입력단에 상기 입력신호(S5)가 입력되는 제1 낸드게이트(NAND gate)와, 상기 제1 낸드게이트(NAND gate)의 출력(S6)과 상기 입력신호(S2)를 입력 받아 입력신호(S7)을 출력하는 제2 낸드게이트(NAND gate)를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 고주파 감지부는, 상기 입력신호(S7)를 대상으로 미리 설정된 기준 볼트 이하의 필터링을 수행하여 입력신호(S8)을 출력하는 제2 적분회로, 상기 입력신호(S8)와 미리 설정된 기준 전압 신호(S9)를 비교하는 제2 비교기와, 비교 결과 상기 입력신호(S8)에서 미리 설정된 제2 기준 주파수(f2) 대역 이상의 신호(S9)가 감지되면, 검출이 용이하도록 상기 입력신호(S8)를 증폭 및 정류하여 입력신호(S10)을 출력하는 제2 필터부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 신호 검출부는, 상기 입력신호(S6)과 상기 입력신호(S10)을 입력 받아 최종 제어신호(S11)을 출력하는 XOR 게이트를 포함하며, 상기 최종 제어신호(S11)의 출력값에 기초하여 동작대기 모드와 동작모드 간에 전환이 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.
두 입력단에 상기 입력 신호(S1)와 상기 입력 신호(S2)를 입력 받고, 상기 입력 신호(S1)가 불안정하거나 또는 상기 신호 수신부에 상기 입력 신호(S1)가 입력되지 않으면 상기 저주파 감지부 및 상기 고주파 감지부의 동작을 정시 시키기 위한 신호를 상기 저주파 감지부로 출력하는 동작 정지 회로를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 저전력 주파수 대역 감지회로는 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명은 저주파 감지부를 상시 구동하고, 저주파 감지부에서 특정 주파수 대역 이상의 신호가 감지될 때까지 고주파 감지부의 동작을 정지시킴으로써 고주파 감지부에서 발생하는 소비전력을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 저전력 주파수 대역 감지 회로를 예시한 블록도.
도 2는 도 1에 예시된 본 발명의 저전력 주파수 대역 감지 회로를 예시한 회로도.
도 3은 도 1에 예시된 적분회로에 의해 변환된 신호를 예시한 도면.
도 4는 도 1에 예시된 본 발명의 저전력 주파수 대역 감지 회로의 감지 타이밍을 예시한 도면.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 저전력 주파수 대역 감지 회로를 예시한 회로도.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 명세서에서 기재한 모듈(MODULE)이란 용어는 특정한 기능이나 동작을 처리하는 하나의 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합을 의미할 수 있다.
또한 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
[제1 실시예]
이하 본 발명의 제1 실시예에 따른 저전력 주파수 대역 감지 회로에 대하여 도 1을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 저전력 주파수 대역 감지 회로를 예시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 저전력 주파수 대역 감지 회로는 신호 수신부(100), 신호 변환부(200), 저주파 감지부(300), 고주파 감지부(400) 및 신호 검출부(500)를 포함할 수 있다.
본 발명의 저전력 주파수 대역 감지 회로는 신호 수신부(100)에 입력된 신호를 신호 변환부(200)에서 입력 신호의 레벨 변화를 최소화하기 위해 위상을 변환한다. 그리고, 신호 변환부(200)에서 변환된 신호를 저주파 감지부(300) 및 고주파 감지부(400) 각각으로 출력된다. 저주파 감지부(300)는 신호 변환부(200)에서 출력된 신호에서 제1 기준 주파수 대역의 신호를 감지하고, 제1 기준 주파수 대역 이상의 신호를 감지하면 해당 신호를 고주파 감지부(400) 및 신호 검출부(500)로 제공한다.
고주파 감지부(400)는 신호 변환부(200)에서 출력된 신호 및 저주파 감지부(300)에서 출력된 신호(예를 들어, 제1 기준 주파수 대역 이상의 신호)가 모두 입력되지 않으면 동작하지 않는다. 만약 고주파 감지부(400)에 신호 변환부(200)에서 출력된 신호 및 저주파 감지부(300)에서 출력된 신호(예를 들어, 제1 기준 주파수 이상의 신호)가 모두 입력되면, 고주파 감지부(400)는 신호 변환부(200)에서 출력된 신호에서 제2 기준 주파수 대역 이상의 신호를 감지하여 신호 검출부(500)로 출력한다.
신호 검출부(500)는 저주파 감지부(300)에서 제1 기준 주파수 대역 이상의 신호가 감지되고, 고주파 감지부(400)에서 제2 기준 주파수 대역 이상의 신호가 감지되면, 동작대기 모드를 동작모드로 전환하는 최종 제어신호를 생성한다.
참고로, 위에서 설명한 제1 기준 주파수 대역은 저주파수 대역이고, 제2 기준 주파수 대역은 고주파수 대역일 수 있다.
이하에서는 본 발명의 저전력 주파수 대역 감지 회로의 구동을 도 2를 통해 자세히 설명하기로 한다.
도 2는 도 1에 예시된 본 발명의 저전력 주파수 대역 감지 회로를 예시한 회로도이다.
도 2를 참조하면, 신호 수신부(도 1의 100)는 외부의 다른 통신 장치로부터 송신되는 전기 신호(S1)를 입력 받는다. 신호 수신부(100)에 입력된 신호(S1)는 이하에서 설명하는 저주파 감지부(310, 320, 330, U2) 및 고주파 감지부(410, 420, 430, U5) 각각에서 특정 주파수 대역을 검출하는 대상 신호이다.
신호 변환부(200)의 입력단은 신호 수신부(100)의 출력단과 연결되고, 신호 변환부(200)의 출력단은 저주파 감지부(310, 320, 330, U2) 및 고주파 감지부(410, 420, 430, U5) 각각과 연결된다. 신호 변환부(200)는 신호 수신부(100)에 입력된 신호(S1)의 레벨 변화를 최소화하기 위해 위상(phase)을 변환한다.
예컨대, 신호 변환부(200)는 D플립플롭(D-flipflop)을 포함할 수 있다. 신호 변환부(200)의 D플립플롭은 신호 수신부(100)로부터 신호(S1)를 입력 받아 50% 신뢰도(duty)의 1/2주기의 신호로 변환하여 출력한다.
저주파 감지부(310, 320, 330, U2)는 신호 변환부(200)에서 변환되어 출력된 신호(S2)를 입력 받아 미리 설정된 제1 기준 주파수 대역(f1)의 신호를 감지한다. 그리고 저주파 감지부(310, 320, 330, U2)는 입력된 신호(S2)에서 제1 기준 주파수 대역(f1) 이상의 신호를 감지하면 이에 대한 신호를 고주파 감지부(410, 420, 430, U5) 및 신호 검출부(500)로 출력한다.
저주파 감지부(310, 320, 330, U2)는 제1 적분회로(310), 제1 비교기(U2), 제1 안정화 회로(320) 및 제1 필터부(330)를 포함할 수 있다.
제1 적분회로(310)는 신호 변환부(200)의 출력단과 연결된다. 제1 적분회로(310)는 신호 변환부(200)에서 변환된 신호(S2)(예를 들어, 도 3의 (a)형태)를 미리 설정된 기준 볼트의 이하를 필터링하여 변환된 신호(S3)을 출력한다. 예컨대, 기준 볼트가 0볼트로 설정된 경우 제1 적분회로(310)에서 변형된 신호(S3)는 파형의 하단부가 0볼트 보다 높도록 상향 시프트 되도록 변환될 수 있다(도 3의 (b)참조).
제1 비교기(U2)의 첫 번째 입력단에는 제1 적분회로(310)에서 출력된 신호(S3)가 입력된다. 그리고 제1 비교기(U2)의 두 번째 입력단에는 기준 전압 신호(S4) 입력된다.
제1 비교기(U2)는 제1 적분회로(310)에서 출력된 신호(S3)와 미리 설정된 기준 전압 신호(S4)를 비교하여 제1 적분회로(310)에서 변환되어 출력된 신호(S3)에 제1 기준 주파수 대역(f1) 이상의 신호를 감지한다.
참고로, 제1 비교기(U2)에서 제1 적분회로(310)에서 출력된 신호(S3)와 비교되는 기준 전압 신호(S4)는 제1 안정화 회로(320)를 통과하여 제1 비교기(U2)에 입력될 수 있다. 제1 안정화 회로(320)는 기준 전압 신호(S4)의 요동(fluctuation)을 방지하는 역할을 한다. 제1 안정화 신호를 통과한 기준 전압 신호(S4)는 전압 및/또는 주기의 변동이 안정된 상태로 제1 비교기(U2)에 입력되기 때문에 비교 감지 정밀도가 향상될 수 있다.
제1 비교기(U2)는 제1 적분회로(310)에서 출력된 신호(S3)와 기준 전압 신호(S4)를 비교한 결과, 제1 적분회로(310)에서 출력된 신호(S3)에서 제1 기준 주파수 대역(f1) 이상의 신호가 감지되면 제1 적분회로(310)에서 출력된 신호(S3)를 제1 필터부(330)로 출력한다.
제1 필터부(330)는 제1 비교기(U2)에서 출력된 신호(S3)를 증폭 및 정류하여 필터된 신호(S5)를 생성한다. 제1 필터부(330)는 다이오드 D2와 저항 R5, 캐패시터 C3, 저항 R6으로 구성될 수 있다. 제1 필터부(330)는 이전 과정에 의해 불안정하고 미약하게 변한 신호(S3)를 증폭 및 정류하기 때문에 저주파 감지부(310, 320, 330, U2)에서 보다 정밀한 주파수 대역의 감지가 가능하다.
제1 필터부(330)에서 증폭 및 정류된 신호(S5)는 논리 회로(610, 620)를 통과하여 고주파 감지부(410, 420, 430, U5)로 출력된다. 또한, 제1 필터부(330)에서 증폭 및 정류된 신호(S5)는 신호 검출부(500)로 출력된다.
논리 회로(610, 620)는 저주파 감지부(310, 320, 330, U2)에서 제1 기준 주파수(f1) 대역 이상의 신호에 대한 감지 여부에 따라 신호 변환부(200)에서 변환되어 출력된 신호(S2)가 고주파 감지부(410, 420, 430, U5)로 입력되는 것에 대한 허용을 결정한다.
논리 회로(610, 620)는 제1 낸드게이트(610)(NAND gate) 및 제2 낸드게이트(620)(NAND gate)를 포함한다. 참고로, 낸드게이트는 모든 입력이 참인 경우 출력이 거짓이 되는 논리 게이트로, 앤드 게이트(AND gate)의 반전(complement)을 의미하는 게이트이다. 논리 회로에서 출력 전압이 높은(high) 상태를 1, 즉 참이라고 하고, 낮은(low) 상태를 0, 즉 거짓이라고 할 때 낸드 게이트는 입력 모두가 참일 때만 출력이 거짓이 되고, 나머지 경우 모두 출력이 참이 된다. 즉, 입력 중 하나라도 거짓 값이 있다면 출력은 참이 된다.
제1 낸드게이트(610)는 두 개의 입력단이 구비된다. 제1 낸드게이트(610)의 두 입력단에는 제1 필터부(330)를 통과한 신호(S5)가 입력된다. 제1 낸드게이트(610)는 두 개의 입력단에 입력된 신호(S5)에 따라서 다른 결과를 갖는 신호(S6)를 출력한다.
예를 들면, 제1 낸드게이트(610)는 입력단에 제1 기준 주파수 대역(f1)의 신호만 입력되면 LOW 신호를 출력하고(도 4의 B참조), 입력단에 제1 기준 주파수 대역(f1)의 신호 및 제1 기준 주파수 대역(f1) 이상의 신호가 모두 입력되면 HIGH 신호를 출력한다.
제2 낸드게이트(620)는 제1 낸드게이트(610)와 고주파 감지부(410, 420, 430, U5) 사이에 위치된다. 제2 낸드게이트(620)에는 두 개의 입력단이 구비된다. 제2 낸드게이트(620)의 첫 번째 입력단은 제1 낸드게이트(610)의 출력단과 연결된다. 그리고 제2 낸드게이트(620)의 두 번째 입력단은 신호 변환부(200)의 출력단과 연결된다. 또한, 제2 낸드게이트(620)의 출력단은 고주파 감지부(410, 420, 430, U5)와 연결된다.
즉, 제2 낸드게이트(620)는 신호 변환부(200)에서 출력된 신호(S2)와 제1 낸드게이트(610)에서 출력된 신호(S6)을 모두 입력 받고, 입력 결과에 따른 신호(S7)를 고주파 감지부(410, 420, 430, U5)로 출력한다.
앞서 설명한 바와 같이 낸드게이트는 입력 중 하나라도 거짓 값이 있다면 출력은 참이 된다. 예를 들어, 제2 낸드게이트(620)는 제1 낸드게이트(610)로부터 LOW 신호를 입력 받으면 high 신호를 출력한다. 이때. 제2 낸드게이트(620)가 high 신호를 출력하면 제2 낸드게이트(620)와 연결된 고주파 감지부(410, 420, 430, U5)의 동작은 정지되며, 고주파 감지부(410, 420, 430, U5)의 동작이 정지되기 때문에 고주파 감지부(410, 420, 430, U5)에서는 전류 소비가 발생하지 않게 된다.
반대로, 제2 낸드게이트(620)는 제1 낸드게이트(610)로부터 HIGH 신호를 입력 받으면 LOW 신호를 출력한다. 이때 제2 낸드게이트(620)가 LOW 신호를 출력하면 제2 낸드게이트(620)와 연결된 고주파 감지부(410, 420, 430, U5)의 동작이 시작된다.
다시 말해서 제2 낸드게이트(620)는 저주파 감지부(310, 320, 330, U2)에서 제1 기준 주파수 대역(f1) 이상의 신호가 감지되면 고주파 감지부(410, 420, 430, U5)에서 신호(S2)에서 제2 기준 주파수 대역(f2) 이상의 신호를 감지 할 수 있도록 LOW 신호를 출력하고, 저주파 감지부(310, 320, 330, U2)에서 제1 기준 주파수 대역(f1) 이상의 신호가 감지되지 않으면 HIGH 신호를 출력하여 고주파 감지부(410, 420, 430, U5)의 동작 정지시킬 수 있다.
고주파 감지부(410, 420, 430, U5)는 제2 낸드게이트(620)에서 출력된 신호(S7)를 입력 받아 미리 설정된 제2 기준 주파수 대역(f2)의 신호를 감지한다. 그리고 고주파 감지부(410, 420, 430, U5)는 입력된 신호(S7)에서 제2 기준 주파수 대역(f2) 이상의 신호를 감지하면 이에 대한 신호를 신호 검출부(500)로 출력한다.
고주파 감지부(410, 420, 430, U5)는 제2 적분회로(410), 제2 비교기(U5), 제2 안정화 회로(420) 및 제2 필터부(430)를 포함할 수 있다.
제2 적분회로(410)는 제2 낸드게이트(620)의 출력단과 연결된다. 제2 적분회로(410)는 제2 낸드게이트(620)에서 출력된 신호(S7)(예를 들어, 도 3의 (a) 형태)를 미리 설정된 기준 볼트의 이하를 필터링하여 변환된 신호(S8)을 출력한다. 예컨대, 기준 볼트가 0볼트로 설정된 경우 제2 적분회로(410)에서 변형된 신호(S8)는 파형의 하단부가 0볼트 보다 높도록 상향 시프트 되도록 변환될 수 있다(도 3의 (b)참조).
제2 비교기(U5)의 첫 번째 입력단에는 제2 적분회로(410)에서 출력된 신호(S8)가 입력된다. 그리고 제2 비교기(U5)의 두 번째 입력단에는 기준 전압 신호(S9) 입력된다.
제2 비교기(U5)는 제2 적분회로(410)에서 출력된 신호(S8)와 미리 설정된 기준 전압 신호(S9)를 비교하여 제2 적분회로(410)에서 출력된 신호(S8)에 제2 기준 주파수 대역(f2) 이상의 신호를 감지한다.
참고로, 제2 비교기(U5)에서 제2 적분회로(410)에서 출력된 신호(S8)와 비교되는 기준 전압 신호(S9)는 제2 안정화 회로(420)를 통과하여 제2 비교기(U5)에 입력될 수 있다. 제2 안정화 회로(420)는 기준 전압 신호(S9)의 요동(fluctuation)을 방지하는 역할을 한다. 제2 안정화 신호를 통과한 기준 전압 신호(S9)는 전압 및/또는 주기의 변동이 안정된 상태로 제2 비교기(U5)에 입력되기 때문에 비교 감지 정밀도가 향상될 수 있다.
제2 비교기(U5)는 제2 적분회로(410)에서 출력된 신호(S8)와 기준 전압 신호(S9)를 비교한 결과, 제2 적분회로(410)에서 출력된 신호(S8)에서 제2 기준 주파수 대역(f2) 이상의 신호가 감지되면 제2 적분회로(410)에서 출력된 신호(S8)를 제2 필터부(430)로 출력한다.
제2 필터부(430)는 제2 비교기(U5)에서 출력된 신호(S8)를 증폭 및 정류하도록 필터된 신호(S10)를 생성한다(도 4의 C 참조). 제2 필터부(430)는 다이오드 D4와 저항 R11, 캐패시터 C6, 저항 R12으로 구성될 수 있다. 제2 필터부(430)는 이전 과정에 의해 불안정하고 미약하게 변한 신호(S8)를 증폭 및 정류하기 때문에 고주파 감지부(410, 420, 430, U5)에서 보다 정밀한 주파수 대역의 감지가 가능하다.
제2 필터부(430)에서 증폭 및 정류된 신호(S10)는 신호 검출부(500)로 출력된다.
신호 검출부(500)는 제1 낸드게이트(610)로부터 입력 받은 신호(S6)와 제2 필터부(430)를 통과한 신호(S10)를 입력 받고, 이를 기초로 최종 제어신호(S11)를 출력한다.
예컨대, 신호 검출부(500)는 저주파 감지부(310, 320, 330, U2)에서 제1 기준 주파수 대역(f1) 이상의 신호가 감지되고, 또한 고주파 감지부(410, 420, 430, U5)에서 제2 기준 주파수 대역(f2) 이상의 신호가 감지되면, 동작대기 모드를 동작모드로 전환하는 최종 제어신호(S11)를 생성한다(도 4의 D 참조).
신호 검출부(500)는 XOR 게이트를 포함할 수 있다. 참고로 XOR 게이트는 배타적 논리합(exclusive or)을 구현한 디지털 논리 회로의 일종이다.
본 발명의 저전력 주파수 대역 감지 회로는 외부 노이즈가 많이 발생하는 저주파 감지부(310, 320, 330, U2)를 상시 구동하고, 저주파 감지부(310, 320, 330, U2)에서 제1 기준 주파수 대역(f1) 이상의 신호가 감지될 때까지 고주파 감지부(410, 420, 430, U5)의 동작을 정지시킴으로써 고주파 감지부(410, 420, 430, U5)에서 발생하는 소비전력을 절감시킬 수 있는 이점이 있다.
[제2 실시예]
이하 도 5를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 저전력 주파수 대역 감지 회로를 설명한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 저전력 주파수 대역 감지 회로를 예시한 회로도이다. 참고로 이하에서 설명하는 제2 실시예는 제1 실시예에서 설명한 모든 구성들을 포함할 수 있으며, 제1 실시예와 동일한 도면부호를 부여한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 저전력 주파수 대역 감지 회로는 동작 정지 회로를 더 포함한다.
동작 정지 회로(110)는 두 입력단에 입력 신호(S1)와 입력 신호(S2)가 연결되고, 출력단은 저주파 감지부(310, 320, 330, U2)의 적분회로(310)와 연결된다. 동작 정지 회로(110)는 다이오드(D5), 저항(R13), 저항(R14), 캐시피터(C7), 및 낸드게이트(U7)로 이루어질 수 있다.
동작 정지 회로의 낸드게이트(U7)는 입력 신호(S1)와 입력 신호(S2)를 입력 받고, 입력 신호(S1)가 불안정하거나 또는 입력 신호(S1)가 발생하지 않을 경우(즉, 신호 수신부에 입력된 신호가 없을 경우)에 저주파 감지부(310, 320, 330, U2)의 동작을 정지시키기 위한 신호를 출력한다.
예컨대, 고주파 감지부(410, 420, 430)는 저주파 감지부(310, 320, 330)에서 제2 기준 주파수 대역 이상의 신호가 검출된 경우에만 동작하기 때문에 저주파 감지부(310, 320, 330, U2)가 동작하지 않으면 고주파 감지부(410, 420, 430)도 동작하지 않는다.
따라서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 저전력 주파수 대역 감지 회로는 입력 신호(S1)이 불안 정하거나 또는 입력되지 않을 경우에 모든 회로의 동작을 정지시키기 때문에 저전력 주파수 대역 감지 회로의 비정상 동작을 방지할 수 있는 이점이 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 전체 또는 부분적 기능들은 일련의 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 기계어로 번역한 소프트웨어로 구현되거나, 그러한 소프트웨어가 컴퓨터를 통해 판독될 수 있는 기록매체에 포함되어 제공될 수 있음을 당업자가 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광 기록매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리, USB 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드 외에도, 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있다.
또한 이상에서는 본 발명에 관한 몇 가지 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 신호 수신부
200: 신호 변환부
300: 저주파 감지부
400: 고주파 감지부
500: 신호 검출부

Claims (10)

  1. 검출 대상의 전기 신호를 입력 받는 신호 수신부;
    상기 신호 수신부에 입력된 신호에서 미리 설정된 제1 기준 주파수(f1) 대역 이상의 신호를 감지하는 저주파 감지부;
    상기 신호 수신부에 입력된 신호에서 미리 설정된 제2 기준 주파수(f2) 대역 이상의 신호를 감지하는 고주파 감지부; 및
    상기 저주파 감지부에서 제1 기준 주파수 대역 이상의 신호가 감지되고, 상기 고주파 감지부에서 제2 기준 주파수 대역 이상의 신호가 감지되면, 동작대기 모드를 동작모드로 전환하는 제어신호를 생성하는 신호 검출부를 포함하되,
    상기 신호 수신부와 상기 저주파 감지부 사이에 배치되고, 상기 신호 수신부의 입력신호(S1)을 1/2주기의 입력신호(S2)로 변환하는 신호 변환부를 더 포함하고,
    상기 저주파 감지부는,
    상기 입력신호(S2)에서 미리 설정된 기준 볼트 이하를 필터링하여 입력신호(S3)을 출력하는 제1 적분회로, 상기 입력신호(S3)와 미리 설정된 기준 전압 신호(S4)를 비교하는 제1 비교기(U2)와, 비교 결과 상기 입력신호(S3)에서 미리 설정된제1 기준 주파수(f1) 대역 이상의 신호가 감지되면 상기 입력신호(S3)를 증폭 및 정류하여 입력신호(S5)를 출력하는 제1 필터부
    를 포함하는 저전력 주파수 대역 감지 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 신호 변환부는,
    상기 신호 수신부에 입력된 신호의 레벨 변화를 최소화하기 위해 위상(phase) 변환하는 것을 특징으로 하는 저전력 주파수 대역 감지 회로.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 신호 변환부는,
    D플립플롭을 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 주파수 대역 감지 회로.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 저주파 감지부는,
    상기 기준 전압 신호(S4)의 요동(fluctuation)을 방지하기 위한 제1 안정화 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 주파수 대역 감지 회로.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 저주파 감지부에서 제1 기준 주파수(f1) 대역 이상의 신호가 감지된 경우, 상기 입력신호(S2)가 상기 고주파 감지부의 입력신호(S7)로 입력되도록 허용하는 논리 회로가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 저전력 주파수 대역 감지 회로.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 논리 회로는,
    두 입력단에 상기 입력신호(S5)가 입력되는 제1 낸드게이트(NAND gate)와, 상기 제1 낸드게이트(NAND gate)에서 출력된 입력신호(S6)와 상기 입력신호(S2)를 입력받아 입력신호(S7)을 출력하는 제2 낸드게이트(NAND gate)를 포함하고,
    상기 제1 낸드게이트는 상기 저주파 감지부에서 상기 제1 기준 주파수(f1) 대역 이하의 신호가 감지되면 상기 입력신호(S6)를 low로 출력하며,
    상기 제2 낸드게이트는 상기 제1 낸드게이트에서 입력신호(S6)를 low로 출력하면 상기 입력신호(S7)를 high로 출력시켜 상기 고주파 감지부의 동작을 정지시키는 것을 특징으로 하는 저전력 주파수 대역 감지 회로.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 고주파 감지부는,
    상기 입력신호(S7)를 대상으로 미리 설정된 기준 볼트 이하의 필터링을 수행하여 입력신호(S8)을 출력하는 제2 적분회로, 상기 입력신호(S8)와 미리 설정된 기준 전압 신호(S9)를 비교하는 제2 비교기와, 비교 결과 상기 입력신호(S8)에서 미리 설정된 제2 기준 주파수(f2) 대역 이상의 신호(S9)가 감지되면, 검출이 용이하도록 상기 입력신호(S8)를 증폭 및 정류하여 입력신호(S10)을 출력하는 제2 필터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 주파수 대역 감지 회로.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 신호 검출부는,
    상기 입력신호(S6)와 상기 입력신호(S10)를 입력 받아 최종 제어신호(S11)을 출력하는 XOR 게이트를 포함하며,
    상기 최종 제어신호(S11)의 출력값에 기초하여 동작대기 모드와 동작모드 간에 전환이 이루어지는 것을 특징으로 하는 저전력 주파수 대역 감지 회로.
  10. 제2항에 있어서,
    두 입력단에 상기 입력신호(S1)와 상기 입력신호(S2)를 입력 받고, 상기 입력신호(S1)가 불안정하거나 또는 상기 신호 수신부에 상기 입력신호(S1)가 입력되지 않으면 상기 저주파 감지부 및 상기 고주파 감지부의 동작을 정시 시키기 위한 신호를 상기 저주파 감지부로 출력하는 동작 정지 회로를 더 포함하는 저전력 주파수 대역 감지 회로.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005012813A (ja) * 2003-06-19 2005-01-13 Rakon Ltd 低電力水晶発振器
KR20120066561A (ko) * 2010-12-14 2012-06-22 (주)이엔엠시스템 대기 상태에서 저주파 영역 음향에 대해서 음성인식을 수행하는 음성인식 시스템 및 그 제어방법
KR20190089955A (ko) * 2016-12-21 2019-07-31 인텔 코포레이션 무선 통신 기술, 장치 및 방법
US20200082175A1 (en) * 2018-09-07 2020-03-12 TuSimple Rear-facing perception system for vehicles

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005012813A (ja) * 2003-06-19 2005-01-13 Rakon Ltd 低電力水晶発振器
KR20120066561A (ko) * 2010-12-14 2012-06-22 (주)이엔엠시스템 대기 상태에서 저주파 영역 음향에 대해서 음성인식을 수행하는 음성인식 시스템 및 그 제어방법
KR20190089955A (ko) * 2016-12-21 2019-07-31 인텔 코포레이션 무선 통신 기술, 장치 및 방법
US20200082175A1 (en) * 2018-09-07 2020-03-12 TuSimple Rear-facing perception system for vehicles

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