KR19990025540A - Frequency modulation detection device with level adjustment function and its level adjusting method - Google Patents
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Abstract
레벨 조정 기능을 갖는 주파수 변조 검파 장치 및 그의 레벨 조정 방법이 개시된다. 이 장치는 입력한 주파수 변조된(FM) 신호와 발진 신호의 위상차를 검출하는 위상차 검출 수단과, 위상차의 직류 성분을 소정 기준 신호에 응답하여 추출하고, 추출된 직류 성분을 FM 검파 신호로서 출력하는 제1 저역 통과 필터와, FM 검파 신호에 응답하여 발진되는 주파수를 갖는 발진 신호를 출력하는 전압 제어 발진 수단 및 자주/발진 검파 신호에 대한 소정 기준 신호의 비율과 FM 검파 신호를 승산하고, 승산된 결과를 레벨 조정된 FM 검파 신호로서 출력하는 레벨 조정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하고, 기준 신호와 자주/발진 검파 신호의 비율에 의해 FM 검파 신호의 레벨의 산포를 정확하게 개선시킬 수 있는 효과가 있다.Disclosed are a frequency modulation detection device having a level adjustment function and a level adjustment method thereof. The apparatus extracts phase difference detection means for detecting a phase difference between an input frequency modulated (FM) signal and an oscillation signal, extracts a DC component of the phase difference in response to a predetermined reference signal, and outputs the extracted DC component as an FM detection signal. Multiplying the first low pass filter, a voltage controlled oscillation means for outputting an oscillation signal having an oscillation frequency in response to the FM detection signal, and a ratio of the predetermined reference signal to the self / oscillation detection signal and the FM detection signal; And a level adjusting means for outputting the result as a level-adjusted FM detection signal, and the distribution of the level of the FM detection signal can be accurately improved by the ratio of the reference signal and the self-oscillation detection signal. .
Description
본 발명은 이중 반송파(two carrier) 텔레비젼등과 같은 시스템에서 주파수 변조된(FM:Frequency Modulated) 신호를 검파하는 FM 검파에 관한 것으로서, 특히, 위상 동기 루프 방식을 이용하여 FM 검파를 수행하는 검파 장치에서 FM 검파된 신호의 레벨을 조정하는 레벨 조정 기능을 갖는 FM 검파 장치 및 그의 레벨 조정 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to FM detection for detecting a frequency modulated (FM) signal in systems such as two carrier televisions. In particular, the present invention relates to a detection apparatus for performing FM detection using a phase locked loop method. The present invention relates to an FM detector having a level adjusting function for adjusting a level of an FM detected signal and a level adjusting method thereof.
일반적으로 위상 동기 루프 방식을 사용하여 FM 신호를 검파하는 FM 검파 장치를 집적화할 경우, 위상 동기 루프에 포함되는 전압 제어 발진기의 저항이나 저역 통과 필터의 커패시터들은 공정 산포에 의해 그 크기가 변화한다. 이로 인하여, FM 검파 장치에서 출력되는 FM 검파 신호의 출력 레벨은 정상적인 값보다 커지거나 작아지게 되므로, 정확한 크기를 갖는 FM 검파 신호가 출력되지 않는 문제점이 있었다.In general, when integrating an FM detector that detects an FM signal using a phase locked loop method, the resistance of the voltage controlled oscillator or the capacitors of the low pass filter included in the phase locked loop change in size due to process dispersion. For this reason, the output level of the FM detection signal output from the FM detector is larger or smaller than the normal value, there is a problem that the FM detection signal having the correct size is not output.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 출원인은 위상 동기 루프를 사용하여 FM 신호를 검파하는 FM 검파 장치를 1995년 7월 3일자에 특허 출원 번호 95-19293(이하, 종래의 FM 검파 장치)으로 출원한 바 있다.In order to solve this problem, the applicant has filed an application for an FM detector that detects an FM signal using a phase locked loop under Patent Application No. 95-19293 (hereinafter, referred to as a conventional FM detector) on July 3, 1995. There is a bar.
종래의 FM 검파 장치는 공정 산포에 의해 FM 검파부로부터 출력되는 (FM)검파 출력 신호의 레벨이 최대 40%까지 변한다고 가정할 때, 에러 전압을 VMAX라 하면 전압 제어 증폭기의 이득을 +VMAX에서 정상시 이득의 +40%로 하고, -VMAX에서 정상시 이득의 -40%로 하여 검파 출력 신호의 레벨을 조정한다. 따라서, 공정 산포에 의해 나타나는 검파 출력 신호 레벨의 변화량 만큼을 보상하여 최종 검파 출력 신호의 레벨이 일정하도록 한다.Conventional FM detectors assume that the level of the (FM) detected output signal output from the FM detector varies by up to 40% due to process dispersion. Adjust the level of the detected output signal at + 40% of normal gain and -40% of normal gain at -VMAX. Therefore, the amount of change in the detection output signal level indicated by the process dispersion is compensated so that the level of the final detection output signal is constant.
그러나, 전술한 종래의 FM 검파 장치는 검출 출력 신호의 레벨의 산포가 감소는 되지만, 오차로 인한 산포는 여전히 존재하는 문제점이 있다.However, although the dispersion of the level of the detection output signal is reduced in the conventional FM detector described above, there is a problem that the dispersion due to the error still exists.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 위상 동기 루프 방식을 사용하여 FM 신호를 검파할 때, 공정 산포에 의해 변하는 전압 제어 발진기의 이득에 의해 왜곡된 FM 검파 신호의 레벨을 정확히 조정할 수 있는 레벨 조정 기능을 갖는 FM 검파 장치를 제공하는 데 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is a level adjustment function that can accurately adjust the level of the distorted FM detected signal due to the gain of the voltage controlled oscillator that changes due to process dispersion when detecting the FM signal using a phase locked loop method. It is to provide an FM detector having a.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기 레벨 조정 기능을 갖는 FM 검파 장치에서 수행되는 FM 검파 신호의 레벨 조정 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for adjusting the level of an FM detection signal performed in an FM detection device having the level adjustment function.
도 1은 본 발명에 의한 FM 검파 장치의 바람직한 일실시예의 블럭도이다.1 is a block diagram of a preferred embodiment of the FM detector according to the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 장치에서 수행되는 본 발명에 의한 레벨 조정 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.FIG. 2 is a flowchart for explaining a level adjusting method according to the present invention performed in the apparatus shown in FIG. 1.
도 3은 도 1에 도시된 레벨 조정부의 바람직한 일실시예의 회로도이다.3 is a circuit diagram of a preferred embodiment of the level adjuster shown in FIG.
도 4는 전압 제어 발진기의 이득을 나타내는 그래프이다.4 is a graph showing the gain of a voltage controlled oscillator.
도 5는 종래의 FM 검파 장치와 본 발명에 의한 FM 검파 장치의 FM 검파 신호의 출력 레벨 조정을 설명하기 위한 그래프이다.5 is a graph for explaining the output level adjustment of the FM detection signal of the conventional FM detector and the FM detector according to the present invention.
상기 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 레벨 조정 기능을 갖는 FM 검파 장치는 입력한 FM 신호와 발진 신호의 위상차를 검출하는 위상차 검출 수단과, 상기 위상차의 직류 성분을 소정 기준 신호에 응답하여 추출하고, 추출된 직류 성분을 FM 검파 신호로서 출력하는 제1 저역 통과 필터와, 상기 FM 검파 신호에 응답하여 발진되는 주파수를 갖는 상기 발진 신호를 출력하는 전압 제어 발진 수단 및 자주/발진 검파 신호에 대한 상기 소정 기준 신호의 비율과 상기 FM 검파 신호를 승산하고, 승산된 결과를 레벨 조정된 FM 검파 신호로서 출력하는 레벨 조정 수단으로 구성되는 것이 바람직하다.In accordance with an aspect of the present invention, an FM detector having a level adjustment function includes phase difference detecting means for detecting a phase difference between an input FM signal and an oscillation signal, and extracts a DC component of the phase difference in response to a predetermined reference signal. A first low pass filter for outputting the extracted direct current component as an FM detection signal, a voltage controlled oscillation means for outputting the oscillation signal having a frequency oscillated in response to the FM detection signal, and the predetermined value for the self-oscillation detection signal It is preferable that it is comprised by the level adjusting means which multiplies the ratio of a reference signal and the said FM detection signal, and outputs the multiplied result as a level adjusted FM detection signal.
상기 다른 과제를 이루기 위해, FM 신호를 검파하여 FM 검파 신호를 출력하며, 상기 FM 검파 신호에 응답하여 발진되는 전압 제어 발진기를 포함하는 위상 동기 루프를 갖고, 상기 FM 검파 신호의 출력 레벨을 조정하는 레벨 조정 기능을 갖는 FM 검파 장치에서 수행되는 본 발명에 의한 레벨 조정 방법은, 상기 전압 제어 발진기를 자주 발진시키는 상기 FM 검파 신호의 직류 레벨인 자주 검파 신호를 구하는 단계와, 상기 자주 검파 신호와 상기 전압 제어 발진기가 정상적으로 자주 발진될 때의 상기 FM 검파 신호의 직류 레벨인 소정 기준 신호의 비율을 구하는 단계 및 상기 FM 검파 신호와 상기 비율을 승산하여 상기 출력 레벨이 조정된 상기 FM 검파 신호를 구하는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.In order to achieve the above another object, there is provided a phase locked loop including a voltage controlled oscillator which detects an FM signal and outputs an FM detection signal, and oscillates in response to the FM detection signal, and adjusts an output level of the FM detection signal. A level adjusting method according to the present invention performed in an FM detection device having a level adjusting function includes: obtaining an independent detection signal which is a DC level of the FM detection signal which frequently oscillates the voltage controlled oscillator; Obtaining a ratio of a predetermined reference signal which is a DC level of the FM detection signal when a voltage controlled oscillator is normally oscillated, and multiplying the ratio by the FM detection signal and the ratio to obtain the FM detection signal whose output level is adjusted. It is preferable that it consists of.
또는, FM 신호를 검파하여 FM 검파 신호를 출력하며, 상기 FM 검파 신호에 응답하여 발진되는 전압 제어 발진기를 포함하는 위상 동기 루프를 갖고, 상기 FM 검파 신호의 출력 레벨을 조정하는 레벨 조정 기능을 갖는 FM 검파 장치에서 수행되는 본 발명에 의한 레벨 조정 방법은, 상기 전압 제어 발진기를 상기 FM 신호의 반송파 주파수로 발진시키는 상기 FM 검파 신호의 직류 레벨인 발진 검파 신호를 구하는 단계와, 상기 발진 검파 신호와 상기 전압 제어 발진기가 정상적으로 상기 반송파 주파수로 발진될 때의 상기 FM 검파 신호의 직류 레벨인 소정 기준 신호의 비율을 구하는 단계 및 상기 FM 검파 신호와 상기 비율을 승산하여 상기 출력 레벨이 조정된 상기 FM 검파 신호를 구하는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.Or a phase locked loop including a voltage controlled oscillator which detects an FM signal and outputs an FM detected signal, and oscillates in response to the FM detected signal, and has a level adjustment function for adjusting an output level of the FM detected signal. The level adjusting method according to the present invention performed in the FM detector includes the steps of obtaining an oscillation detection signal which is a direct current level of the FM detection signal for oscillating the voltage controlled oscillator at the carrier frequency of the FM signal, and the oscillation detection signal; Obtaining a ratio of a predetermined reference signal which is a direct current level of the FM detection signal when the voltage controlled oscillator is normally oscillated at the carrier frequency; and multiplying the ratio by the FM detection signal and the ratio to detect the FM having the output level adjusted. It is preferable that the step consists of obtaining a signal.
이하, 본 발명에 의한 레벨 조정 기능을 갖는 FM 검파 장치의 구성 및 동작과 그의 레벨 조정 방법을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration and operation of the FM detector having a level adjustment function according to the present invention and a level adjustment method thereof will be described as follows.
도 1은 본 발명에 의한 FM 검파 장치의 바람직한 일실시예의 블럭도로서, 기준 신호 발생부(10), 위상 동기 루프(20)를 구성하는 위상차 검출부(22), 전압 제어 발진기(24) 및 제1 저역 통과 필터(26)와, 레벨 조정부(30)를 구성하는 연산부(32) 및 제2 저역 통과 필터(34)로 구성된다.1 is a block diagram of a preferred embodiment of the FM detection apparatus according to the present invention, which includes a reference signal generator 10, a phase difference detector 22 constituting a phase locked loop 20, a voltage controlled oscillator 24, and It consists of the 1st low pass filter 26, the calculating part 32 which comprises the level adjustment part 30, and the 2nd low pass filter 34. As shown in FIG.
도 2는 도 1에 도시된 장치에서 수행되는 본 발명에 의한 레벨 조정 방법을 설명하기 위한 플로우차트로서, 자주 검파 신호(V2) 또는 발진 검파 신호(V2')에 대한 기준 신호(V1 또는 V1')의 비율을 구하는 단계(제40 및 42단계) 및 레벨 조정된 FM 검파 신호(V4)를 구하는 단계(제44단계)로 이루어진다.FIG. 2 is a flowchart for explaining a level adjusting method according to the present invention performed in the apparatus shown in FIG. 1, and is a reference signal V1 or V1 ′ for an autonomous detection signal V2 or an oscillation detection signal V2 '. Obtaining a ratio of the < RTI ID = 0.0 >) < / RTI >
도 1에 도시된 위상 동기 루프(20)는 초기 상태인 자주 발진 상태 또는 프리 런닝(free running) 상태에서 기준 신호 발생부(10)로부터 출력되는 기준 신호(V1)에 응답하여 자주 발진되고, 자주 발진 상태에서의 FM 검파 신호(V3)를 레벨 조정부(30)로 출력한다. 여기서, 기준 신호 발생부(10)는 도 1에 도시된 전압 제어 발진기(24)가 공정상의 에러 없이 정상적으로 제조되어 자주 발진될 때 그의 제어 전압을 기준 신호(V1)로서 출력한다. 그러나, 입력단자 IN을 통해 FM 신호가 입력되면, 위상 동기 루프(20)는 프리 런닝 상태에서 로킹 상태로 들어가게 되어 FM 신호의 반송파 주파수를 추적한다. 이 때 전압 제어 발진기(24)는 반송파 주파수에서 발진하며 이 상태에서 FM 검파 신호(V3)가 레벨 조정부(30)로 출력된다. 이 때, 기준 신호 발생부(10)는 전압 제어 발진기(24)가 공정상의 에러 없이 정상적으로 제조되어 반송파 주파수로 발진될 때의 그의 제어 전압을 기준 신호(V1')로서 출력한다.The phase-locked loop 20 shown in FIG. 1 is frequently oscillated in response to the reference signal V1 output from the reference signal generator 10 in the initial oscillation state or the free running state. The FM detection signal V3 in the oscillation state is output to the level adjusting unit 30. Here, the reference signal generator 10 outputs its control voltage as the reference signal V1 when the voltage controlled oscillator 24 shown in FIG. 1 is normally manufactured without oscillation and frequently oscillated. However, when the FM signal is input through the input terminal IN, the phase locked loop 20 enters the locked state from the free running state to track the carrier frequency of the FM signal. At this time, the voltage controlled oscillator 24 oscillates at a carrier frequency, and in this state, the FM detection signal V3 is output to the level adjuster 30. At this time, the reference signal generator 10 outputs the control voltage when the voltage controlled oscillator 24 is normally manufactured without a process error and oscillated at a carrier frequency as a reference signal V1 '.
세부적으로 위상 동기 루프(20)의 동작을 살펴보면, 위상차 검출부(22)는 입력단자 IN을 통해 입력한 FM 신호와 전압 제어 발진기(24)로부터 출력되는 발진 신호의 위상차를 검출하고, 검출된 위상차를 저항(R) 및 커패시터(C)로 구성되는 제1 저역 통과 필터(26)로 출력한다. 제1 저역 통과 필터(26)는 위상차 검출부(22)에서 검출된 위상차의 직류 성분을 기준 신호 발생부(10)로부터 출력되는 소정 기준 신호에 응답하여 추출하고, 추출된 직류 성분을 FM 검파 신호(V3)로서 연산부(32) 및 전압 제어 발진기(24)로 출력한다. 이 때, 전압 제어 발진기(24)는 제어 전압으로서 입력한 FM 검파 신호(V3)에 응답하여 발진되는 주파수를 갖는 발진 신호를 위상차 검출부(22)로 출력한다.Looking at the operation of the phase-locked loop 20 in detail, the phase difference detector 22 detects the phase difference between the FM signal input through the input terminal IN and the oscillation signal output from the voltage controlled oscillator 24, and detects the detected phase difference. Output to first low pass filter 26 consisting of resistor R and capacitor C. The first low pass filter 26 extracts a DC component of the phase difference detected by the phase difference detector 22 in response to a predetermined reference signal output from the reference signal generator 10, and extracts the extracted DC component using an FM detection signal ( V3) is output to the calculating part 32 and the voltage controlled oscillator 24. As shown in FIG. At this time, the voltage controlled oscillator 24 outputs an oscillation signal having a frequency oscillated in response to the FM detection signal V3 input as the control voltage to the phase difference detector 22.
즉, 본 발명에 의한 FM 검파 장치는 FM 검파 신호(V3)의 레벨을 조정하기 위해, 먼저 전압 제어 발진기(24)를 자주 발진시키는 FM 검파 신호(V3)의 직류 레벨인 자주 검파 신호(V2) 또는 전압 제어 발진기(24)를 반송파 주파수로 발진시키는 FM 검파 신호(V3)의 직류 레벨인 발진 검파 신호(V2')를 구한다(제40단계).That is, the FM detection apparatus according to the present invention, in order to adjust the level of the FM detection signal V3, firstly the self-detection signal V2 which is the DC level of the FM detection signal V3 which frequently oscillates the voltage controlled oscillator 24. Alternatively, an oscillation detection signal V2 ', which is a DC level of the FM detection signal V3 for oscillating the voltage controlled oscillator 24 at the carrier frequency, is obtained (step 40).
제40단계후에, 도 1에 도시된 레벨 조정부(30)는 발진 검파 신호(V2')에 대한 소정 기준 신호(V1')의 비율 또는 자주 검파 신호(V2)에 대한 소정 기준 신호(V1)의 비율을 구한다(제42단계).After the 40th step, the level adjusting unit 30 shown in FIG. 1 performs the ratio of the predetermined reference signal V1 'to the oscillation detection signal V2' or the predetermined reference signal V1 to the self-detection signal V2. Find the ratio (step 42).
이를 위해, 제2 저역 통과 필터(34)는 전압 제어 발진기(24)가 자주 발진 상태에 있을 때 제1 저역 통과 필터(26)로부터 출력되는 FM 검파 신호(V3)를 입력하여 직류 레벨을 검출하고, 검출된 직류 레벨을 자주 검파 신호(V2)로서 연산부(32)로 출력한다. 또는, 제2 저역 통과 필터(34)는 전압 제어 발진기(24)를 반송파 주파수로 발진시키는 FM 검파 신호(V3)를 입력하여 저역 성분을 필터링하고, 필터링된 신호를 발진 검파 신호(V2')로서 연산부(32)로 출력한다. 연산부(32)는 발진 검파 신호(V2') 또는 자주 검파 신호(V2)에 대한 소정 기준 신호(V1' 또는 V1)의 비율을 계산한다. 제42단계후에, 연산부(32)는 제42단계에서 구해진 비율과 FM 검파 신호(V3)를 승산하고, 승산된 결과를 레벨 조정된 FM 검파 신호로서 출력단자 OUT를 통해 출력한다(제44단계). 즉, 본 발명에 의한 FM 검파 장치는 FM 검파 신호(V3)의 변동 레벨을 비율에 의해 정확히 조절한다.To this end, the second low pass filter 34 detects the DC level by inputting the FM detection signal V3 output from the first low pass filter 26 when the voltage controlled oscillator 24 is frequently oscillated. The detected DC level is frequently output to the calculation unit 32 as a detection signal V2. Alternatively, the second low pass filter 34 inputs the FM detection signal V3 for oscillating the voltage controlled oscillator 24 at the carrier frequency to filter the low pass component, and the filtered signal as the oscillation detection signal V2 '. It outputs to the calculating part 32. The calculating part 32 calculates the ratio of the predetermined reference signal V1 'or V1 with respect to the oscillation detection signal V2' or the self-detection signal V2. After step 42, the calculating unit 32 multiplies the ratio obtained in step 42 by the FM detection signal V3, and outputs the multiplied result through the output terminal OUT as a level adjusted FM detection signal (step 44). . That is, the FM detector according to the present invention accurately adjusts the fluctuation level of the FM detection signal V3 by the ratio.
도 3은 도 1에 도시된 레벨 조정부(30)의 바람직한 일실시예의 회로도로서, 제1, 제2 및 제3 전류원들(I1, I2 및 I3), 제1, 제2, 제3 및 제4 트랜지스터들(Q1, Q2, Q3 및 Q4)로 구성된다.FIG. 3 is a circuit diagram of a preferred embodiment of the level adjuster 30 shown in FIG. 1, wherein the first, second and third current sources I1, I2 and I3, first, second, third and fourth. It consists of transistors Q1, Q2, Q3 and Q4.
도 3에 도시된 레벨 조정부의 제1 전류원(I1)은 기준 신호(V1' 또는 V1)에 상응하는 제1 전류를 공급하고, 제2 전류원(I2)은 발진 검파 신호(V2') 또는 자주 검파 신호(V2)에 상응하는 제2 전류를 공급하며, 제3 전류원(I3)은 제1 저역 통과 필터(26)로부터 출력되는 FM 검파 신호(V3)에 상응하는 제3 전류를 공급하는 역할을 한다.The first current source I1 of the level adjuster shown in FIG. 3 supplies a first current corresponding to the reference signal V1 'or V1, and the second current source I2 detects the oscillation detection signal V2' or frequently. The second current corresponding to the signal V2 is supplied, and the third current source I3 serves to supply a third current corresponding to the FM detection signal V3 output from the first low pass filter 26. .
도 3에 도시된 제1 트랜지스터(Q1)는 제1 전류원(I1)으로부터 공급되는 제1 전류와 접지 사이에 연결되는 컬렉터 및 이미터와 제3 전류원(I3)으로 공급되는 제3 전류와 연결되는 베이스를 갖는다. 제2 트랜지스터(Q2)는 공급 전원(Vcc)과 제1 트랜지스터(Q1)의 베이스 사이에 연결되는 컬렉터 및 이미터를 갖고, 제1 전류원(I1)으로부터 공급되는 제1 전류와 연결되는 베이스를 갖는다. 또한, 제3 트랜지스터(Q8)는 공급 전원(Vcc)과 제2 전류원(I2)으로 공급되는 제2 전류 사이에 연결되는 컬렉터 및 이미터를 갖고, 제2 트랜지스터(Q2)의 베이스와 연결되는 베이스를 갖으며, 제4 트랜지스터(Q4)는 레벨 조정된 FM 검파 신호(Iout)와 접지 사이에 연결되는 컬렉터 및 이미터를 갖고, 제2 전류원(I2)으로 공급되는 제2 전류와 연결되는 베이스를 갖는다.The first transistor Q1 shown in FIG. 3 is connected to a collector connected between the first current supplied from the first current source I1 and ground, and a third current supplied to the emitter and the third current source I3. Has a base. The second transistor Q2 has a collector and emitter connected between the supply power source Vcc and the base of the first transistor Q1 and has a base connected with the first current supplied from the first current source I1. . In addition, the third transistor Q8 has a collector and emitter connected between the supply power supply Vcc and a second current supplied to the second current source I2, and a base connected to the base of the second transistor Q2. The fourth transistor Q4 has a collector and emitter connected between the level-adjusted FM detection signal Iout and ground, and has a base connected to the second current supplied to the second current source I2. Have
도 3에 도시된 장치로부터 출력되는 신호(Iout)는 다음 수학식 1과 같이 제2 전류(I2)에 대한 제1 전류(I1)의 비율과 제3 전류(I3)의 승산된 결과로서 표현된다.The signal Iout output from the apparatus shown in FIG. 3 is a result of multiplying the ratio of the first current I 1 to the second current I 2 by the third current I 3 as shown in Equation 1 below. Expressed as
여기서, Vbeq1, Vbeq2, Vbeq3 및 Vbeq4는 제1, 제2, 제3 및 제4 트랜지스터(Q1, Q2, Q3 및 Q4)의 베이스-이미터간 동적 전압을 각각 나타내고, Is는 각 트랜지스터들의 포화전류를 나타낸다.Here, Vbeq1, Vbeq2, Vbeq3, and Vbeq4 represent base-emitter dynamic voltages of the first, second, third, and fourth transistors Q1, Q2, Q3, and Q4, respectively, and Is represents the saturation current of each transistor. Indicates.
본 발명에 의한 FM 검파 장치의 동작 원리를 첨부한 도면들을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The operation principle of the FM detector according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 4는 전압 제어 발진기(24)의 이득을 나타내는 그래프로서, 횡축은 전압 제어 발진기(24)를 제어하는 FM 검파 신호(V3)를 나타내고, 종축은 전압 제어 발진기(24)에서 발진되는 주파수(f)를 나타낸다.4 is a graph showing the gain of the voltage controlled oscillator 24, where the horizontal axis represents the FM detection signal V3 for controlling the voltage controlled oscillator 24, and the vertical axis represents the frequency f oscillated by the voltage controlled oscillator 24. ).
도 4를 참조하면, 전압 제어 발진기(24)의 설계치의 이득은 Ko이고, 공정후의 이득은 Ko'이며, f1은 Ko 또는 Ko'를 갖는 전압 제어 발진기(24)의 프리 런닝 주파수이고, fc는 위상 동기 루프(20)에 입력되는 FM 신호의 주파수로서, 전압 제어 발진기(24)가 Ko나 Ko'를 갖든지 상관없이 위상 동기 루프(20)가 로킹되면 전압 제어 발진기(24)는 이 주파수(fc)에서 발진한다. 이 때, FM 신호의 일정한 주파수 편이에 대한 전압 제어 발진기(24)의 제어 전압인 FM 검파 신호(V3)의 변동분은 전압 제어 발진기(24)가 이득 Ko를 갖을 때 dV1이고, 이득 Ko'를 갖을 때 dV2이다.Referring to FIG. 4, the gain of the design value of the voltage controlled oscillator 24 is Ko, the gain after the process is Ko ', f1 is the free running frequency of the voltage controlled oscillator 24 having Ko or Ko', and fc is As the frequency of the FM signal input to the phase locked loop 20, regardless of whether the voltage controlled oscillator 24 has Ko or Ko ', if the phase locked loop 20 is locked, the voltage controlled oscillator 24 will be at this frequency ( fc). At this time, the variation of the FM detection signal V3 which is the control voltage of the voltage controlled oscillator 24 with respect to a constant frequency shift of the FM signal is dV1 when the voltage controlled oscillator 24 has a gain Ko, and has a gain Ko '. When dV2.
전술한 가정하에서, 도 1에 도시된 본 발명에 의한 장치는 dV2를 dV1으로 만든다. 즉, 전압 제어 발진기(24)가 Ko'를 갖을 때의 FM 검파 신호(dV')로부터 전압 제어 발진기(24)가 Ko를 갖을 때의 FM 검파 신호(dV)를 다음 수학식 2와 같이 구한다.Under the foregoing assumption, the device according to the invention shown in FIG. 1 makes dV2 d3. That is, the FM detection signal dV when the voltage controlled oscillator 24 has Ko is obtained from the FM detection signal dV 'when the voltage controlled oscillator 24 has Ko' as shown in the following equation.
여기서, K는 수학식 6에서 후술되는 비례상수이며, 다음 수학식 3 및 수학식 4를 이용하여 다음과 같이 구해질 수 있다.Here, K is a proportional constant described later in Equation 6, and can be obtained as follows using Equations 3 and 4 below.
여기서, F는 전압 제어 발진기(24)의 발진 주파수를 나타내고, Vc는 전압 제어 발진기(24)의 제어 전압으로서 사용되는 FM 검파 신호(V3)를 나타낸다.Here, F represents the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 24, and Vc represents the FM detection signal V3 used as the control voltage of the voltage controlled oscillator 24.
수학식 2에 수학식 4를 대입하면, 다음 수학식 5와 같다.Substituting Equation 4 into Equation 2 is as follows.
수학식 5를 수학식 2에 나타난 K에 대해 풀면, 다음 수학식 6과 같다.Solving Equation 5 with respect to K shown in Equation 2, the following equation (6).
한편, 수학식 3을 도 4에 도시된 그래프에 적용하여 다시 전개하면 다음 수학식 7과 같이 된다.Meanwhile, when Equation 3 is applied to the graph shown in FIG. 4 and developed again, Equation 7 is obtained.
수학식 7을 Ko'/Ko에 대해 풀면, 다음 수학식 8과 같다.When Equation 7 is solved for Ko '/ Ko, Equation 8 is obtained.
수학식 6을 수학식 2에 대입한 식에 수학식 8을 대입하면, 다음 수학식 9와 같다.Substituting Equation 8 into Equation 6 into Equation 2 is shown in Equation 9 below.
수학식 9로부터 알 수 있듯이, 수학식 2의 K는 자주 검파 신호(V2)에 대한 기준 신호(V1)의 비율 또는 발진 검파 신호(V2')에 대한 기준 신호(V1')의 비율로서 표현된다.As can be seen from Equation 9, K in Equation 2 is often expressed as the ratio of the reference signal V1 to the detection signal V2 or the ratio of the reference signal V1 'to the oscillation detection signal V2'. .
도 5는 종래의 FM 검파 장치와 본 발명에 의한 FM 검파 장치의 FM 검파 신호의 출력 레벨 조정을 설명하기 위한 그래프이다. 도 5에 도시된 그래프에서, 횡축은 이득 Ko' 또는 FM 검파 신호(V3)를 나타내고, 종축은 레벨 조정부(30)의 이득 또는 레벨 조정된 FM 검파 신호(V4)를 나타낸다.5 is a graph for explaining the output level adjustment of the FM detection signal of the conventional FM detector and the FM detector according to the present invention. In the graph shown in FIG. 5, the horizontal axis represents the gain Ko 'or FM detection signal V3, and the vertical axis represents the gain or level adjusted FM detection signal V4 of the level adjuster 30. FIG.
종래의 FM 검파 장치는 도 5에 도시된 바와 같이, Ko의 변동 범위(58)를 설정하고, 설정된 변동 범위(58)에 대한 FM 검파 신호의 레벨을 이득 조정 범위(60) 내에서 조정하므로, 출력 레벨 조정부는 이득(52, 54 또는 56)을 갖음을 알 수 있다. 그러나, 본 발명에 의한 FM 검파 장치는 도 5에 도시된 바와 같이, 전압 제어 발진기(24)가 공정상의 오차에 의해 어떠한 이득을 갖는다 할 지라도 정확히 FM 검파 신호의 레벨을 조정하여 출력할 수 있다. 즉, 레벨 조정부(30)는 이득(50)을 갖는다.The conventional FM detector sets the fluctuation range 58 of Ko and adjusts the level of the FM detection signal with respect to the set fluctuation range 58 within the gain adjustment range 60, as shown in FIG. It can be seen that the output level adjuster has gains 52, 54 or 56. However, as illustrated in FIG. 5, the FM detection apparatus according to the present invention can accurately adjust and output the level of the FM detection signal even if the voltage controlled oscillator 24 has any gain due to a process error. That is, the level adjuster 30 has a gain 50.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 레벨 조정 기능을 갖는 FM 검파 장치 및 그의 레벨 조정 방법은 전압 제어 증폭기를 사용하여 FM 검파 신호의 레벨을 조정하는 종래의 방법과 달리, 기준 신호와 자주/발진 검파 신호의 비율에 의해 FM 검파 신호의 레벨의 산포를 정확하게 개선시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the FM detection device having a level adjustment function and the level adjustment method thereof according to the present invention are different from the conventional signal and the frequency / oscillation unlike the conventional method of adjusting the level of the FM detection signal using a voltage control amplifier. The ratio of the detected signals has the effect of accurately improving the distribution of the levels of the FM detected signals.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970047205A KR19990025540A (en) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | Frequency modulation detection device with level adjustment function and its level adjusting method |
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| KR1019970047205A KR19990025540A (en) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | Frequency modulation detection device with level adjustment function and its level adjusting method |
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| Publication Number | Publication Date |
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| KR19990025540A true KR19990025540A (en) | 1999-04-06 |
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ID=66043928
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| KR1019970047205A KR19990025540A (en) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | Frequency modulation detection device with level adjustment function and its level adjusting method |
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| KR (1) | KR19990025540A (en) |
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1997
- 1997-09-12 KR KR1019970047205A patent/KR19990025540A/en not_active Application Discontinuation
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