KR19990042732A - 스위칭 시간을 판단하는 스위치 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스위칭 시간을 판단하여 두가지 다른 동작을 수행할 수 있는 스위치 회로에 관한 것으로, 안정적인 기준신호를 인가해주는 저항과; 온오프 동작을 수행하는 스위치와; 신호의 위상을 반전시키는 인버터와; 신호를 다시 반전하여 원래의 신호로 복원시켜주는 인버터와; 신호가 입력되면 에지에서 비안정 상태로 이행한 다음 일정시간 경과후 안정상태로 복귀하여, 일정폭의 펄스신호를 출력하는 원샷 멀티바이브레이터와; 두 입력단자로 받아들인 신호를 논리합한후 반전시킨 신호를 내보내는 NAND-게이트와; 원샷 멀티바이브레이터의 출력신호를 반전시키는 인버터와; 두 입력단자로 받아들인 신호를 논리합한후 반전시킨 신호를 내보내는 NAND-게이트;로 구성된다. 본 발명은 원샷 멀티바이브레이터를 이용하여 간단한 회로를 구성하여, 두 가지의 다른 동작을 수행함으로서 마이컴이나 일반 디지탈회로의 입력신호로 활용할 수 있다.

Description

스위칭 시간을 판단하는 스위치 회로

본 발명은 스위칭 시간을 판단하는 스위치 회로에 관한 것으로, 스위치(Switch)를 길게 또는 짧게 누름에 따라 두가지의 다른 동작을 수행할 수 있는 회로를 구성함으로써, 일반 논리회로나 마이컴(Mi-Com)에서 A/D(Analog/Digital)컨버터 (Converter)나 타이머/카운터 (Timer/Counter) 없이 직결하여 사용할 수 있는 스위칭 시간을 판단하는 스위치 회로에 관한 것이다.

일반적으로 스위치 회로는 차동 증폭기(Differential Amplifier)를 입력신호에 대응한 수만큼 이용하여, 이러한 차동 증폭기의 전류원용 트랜지스터를 제어하는 것에 의해 원하는 신호를 선택하였다.

이러한 스위치 회로 장치는 차동 증폭회로에서 구성되기 때문에 소자수가 많아지며, 2개 이상의 입력 신호로부터 택일적으로 신호를 선택하는 경우에는 그 신호 절환부가 점유하는 면적이 커지기 때문에 회로를 구성하기가 어렵다.

또한, 차동 증폭회로를 이용하고 있고, 그 전류원용 트랜지스터를 제어하여 신호의 전환을 행하고 있기 때문에 차동 증폭회로 자체의 전압 강하가 크며, 전원 전압이 저전원 전압에서는 안정된 동작을 하지 못해 일반 디지털 회로에서 사용하기에는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 이같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 스위치를 길게 또는 짧게 누름에 따라 두가지의 다른 동작을 수행할 수 있는 기능을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 온오프 동작을 수행하는 스위치와; 입력되는 신호의 위상을 반전시키는 인버터와; 상기 인버터의 출력신호를 다시 반전하여 원래의 신호로 복원시켜주는 인버터와; 상기 인버터 신호가 입력되면 에지에서 비안정 상태로 이행한 다음 일정시간 경과후 안정상태로 복귀하여, 일정폭의 펄스신호를 출력하는 원샷 멀티바이브레이터와; 상기 인버터의 출력신호와 상기 원샷 멀티바이브레이터의 출력신호를 두 입력단자로 받아들여, 논리합한후 반전시킨 신호를 내보내는 NAND-게이트와; 상기 원샷 멀티바이브레이터의 출력신호를 반전시키는 인버터와; 상기 인버터과 인버터의 출력신호를 두 입력단자로 받아들여 논리합한후 반전시킨 신호를 내보내는 NAND-게이트;를 구비함을 특징으로 한다.

본 발명은 원샷 멀티바이브레이터를 이용하여 간단한 회로를 구성하여 두가지 다른 동작을 수행할 수 있는 펄스를 발생시켜, 이 신호를 마이컴이나 또는 다른 회로의 트리거 신호로 사용할 수 있다.

도 1은 스위치를 길고 또는 짧게 누름에 따라 두가지 동작을 하는 스위칭 시간을 판단하는 스위치 회로의 회로도.

도 2a는 본 발명에 따른 스위칭 시간을 판단하는 스위치 회로에서 스위치를 짧게 눌렀을 때의 각 지점에서의 타이밍 챠트.

도 2b는 본 발명에 따른 스위칭 시간을 판단하는 스위치 회로에서 스위치를 길게 눌렀을 때의 각 지점에서의 타이밍 챠트.

도 3은 본 발명에 따른 스위칭 시간을 판단하는 스위치 회로의 일 실시예의 회로도.

도 4는 도 3의 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 스위치 20,30,60: 인버터

40: 원샷(단안정) 멀티바이브레이터 50,70: NAND-게이트

C2: 커패시터 R1,R2: 저항

Out1,2: 출력포트

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로하여 상세히 설명한다.

도 1은 스위치를 길고 또는 짧게 누름에 따라 두가지 동작을 하는 스위칭 시간을 판단하는 스위치 회로를 도시한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 스위칭 시간을 판단하는 스위치 회로를 도시한 것으로, 온오프 동작을 수행하는 스위치(10)와, 입력되는 신호의 위상을 반전시키는 인버터(20,60)와, 상기 인버터(20)의 출력신호를 원래의 신호로 복원시켜주는 인버터(30)와, 신호가 입력되면 에지에서 비안정 상태로 이행한 다음 일정시간 경과후 안정상태로 복귀하여, 일정폭의 펄스신호를 출력하는 원샷 멀티바이브레이터(40)와, 신호를 두 입력단자로 받아들여, 논리합한후 반전시킨 신호를 내보내는 NAND-게이트(50,70)를 구비한다.

도 2a는 스위칭 시간을 판단하는 스위치 회로에서 스위치를 짧게 눌렀을 때의 각 지점에서 발생하는 펄스파형을 도시한 것이고, 도 2b는 스위칭 시간을 판단하는 스위치 회로에서 스위치를 길게 눌렀을 때의 각 지점에서 발생하는 펄스파형을 도시한 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 스위칭 시간을 판단하는 스위치 회로의 동작을 도 2a와 도 2b를 참조하여 설명한다.

먼저 도 2a를 참조하면, a신호는 상기 스위치(10)가 짧게 눌렀을 때에 회로에 인가되는 신호의 파형을 보여준다. b신호는 a신호가 상기 인버터(20)를 거쳐 위상이 반전되어 출력됐을 때의 파형을 나타낸 것이고, 이 b신호가 다시 인버터(30)에 입력되어 위상이 반전된 c신호로 출력되는데, 이 c신호는 원신호 a와 같은 형태의 펄스 파형이다.

상기 c신호의 폴링에지에서 상기 원샷 멀티바이브레이터(40)는 비안정 상태로 이행하고, 시정수 R2C2(τ)에 의해 결정되는 일정시간이 경과하면, 다시 안정상태로 복귀하는 동작을 반복하여 일정한 펄스폭을 가지는 d신호를 출력하고, 이 d신호는 인버터(60)을 거쳐 위상이 반정되어 e신호가 출력된다. 여기서 시정수 R2C2(τ)는 기준이 되는 중간정도의 스위칭 시간으로 설정한다.

출력포트 Out1으로는 상기 d신호와 원샷 멀티바이브레이터(40)를 거치지 않은 c신호가 상기 NAND-게이트(50)에서 논리합한후 위상이 반전된 f신호를 출력되고, 출력포트 Out2로는 상기 b신호와 상기 e신호가 논리회로 NAND-게이트(70)를 통과하면 아무런 변화가 없는 g신호가 출력된다.

따라서, 출력포트 Out1으로 출력되는 f신호만이 타 회로의 입력신호로 사용 될 수 있다.

한편, 도 2b를 참조하면 a′신호는 스위치를 길게 눌렀을 때에 발생하는 신호의 파형을 보여준다. 이 a′신호가 인버터(20)에서 위상이 반전되어 b′신호가 출력되고, 다시 인버터(30)를 통과하면 c′신호가 된다.

상기 c′신호가 원샷 멀티바이브레이터(40)에 입력되면, 이 원샷 멀티바이브레이터(40)는 신호 c′의 폴링에지에서 트리거되어, 비안정 상태로 이행한후 시정수 R2C2(τ)에 의해 설정된 일정한 시간이 경과하면, 다시 안정 상태로 복귀하는 동작을 반복 수행하여 상기 시정수(τ)를 반주기로 하는 일정한 펄스폭을 가지는 d′신호를 출력한다. 그리고, e′신호는 상기 d′신호가 인버터(60)에서 위상이 반전되어 출력된 신호이다.

출력포트 Out1으로는 상기 c′신호와 상기 d′신호가 NAND-게이트(50)에서 논리합한후 위상이 반전되어 신호 f′가 출력되는데, 이 신호는 아무런 변화가 없으므로 의미가 없다.

한편, 출력포트 Out2로는 상기 b′신호와 상기 e′신호가 NAND-게이트(70)로 입력되어, 논리합한후 위상이 반전되어 신호 g′가 출력된다. 따라서, 출력포트 Out2로 출력되는 g′신호만이 타 회로의 입력신호로 사용 될 수 있다.

그러므로, 스위치를 누른 시간이 시정수(τ)보다 짧으면 출력포트 Out1으로 짧은 만큼의 펄스가 생기고, 시정수(τ)보다 오래 누르면 출력포트 Out2로 더 누른 시간만큼의 펄스가 생긴다. 따라서, 이 두개의 펄스를 마이컴의 입력신호나 다른 회로의 트리거 신호로 사용할 수 있다.

도 3은 스위칭 시간을 판단하는 스위치 회로의 일 실시예를 도시한 것으로, NAND-게이트(50)에 연결된 출력포트 Out1으로는 마이컴의 입력포트 1이 연결되고, NAND-게이트(70)에 연결된 출력포트 Out2로는 마이컴의 입력포트 2가 연결되어 입력에 따른 동작을 수행하는 것을 보여주고 있다.

도 4는 도 3의 포트 1,2를 입력포트(일반 디지털 포트)로 사용하는 일 실시예의 흐름도를 도시한 것으로, 포트 1에서 로우레벨의 신호가 검출되는 가를 판단한 다음 로우레벨의 신호이면 A동작을 수행하는 단계와, 전 단계에서 하이레벨의 신호가 검출되었다면 다시 포트 2에서 로우레벨의 신호가 검출되는 가를 판단한 다음 로우레벨의 신호이면 B동작을 수행하고 하이레벨의 신호이면 기타동작을 수행하는 단계로 구성되어 있다.

도 4를 참조하여 도 3의 스위칭 시간을 판단하는 스위치 회로의 일 실시예의 동작을 설명한다.

먼저 스위치(10)를 짧게 누르면 a신호가 발생하여 회로에 인가되는데, 이 신호와 같은 c신호가 원샷 멀티바이브레이터(40)에 입력되어 적절한 시간을 가지는 시정수에 의해 d신호가 발생하므로, c신호와 d신호가 NAND-게이트(50)에서 논리합되어 에지를 가지는 f신호가 발생되고 NAND-게이트(70)에서는 에지가 없는 g신호가 발생한다. 그러므로, 에지를 가지는 f신호가 포트 1으로 인가되므로, 포트 1에서 "0"을 검출하여 A동작을 수행한다.

한편, 스위치(10)를 길게 누르면 a'신호가 발생하여 a'신호가 같은 c'신호가 원샷 멀티바이브레이터(40)에 입력되어 시정수에 의해 d'신호가 발생하므로 NAND-게이트(50)에서는 에지가 없는 f'신호가 발생하고, NAND-게이트(70)에서는 b'신호와 e'신호를 논리합하여 에지를 가지는 g'신호를 발생한다. 그러므로, 에지를 가지는 g'신호가 포트 2로 인가되므로 포트 2에서 "0"을 검출하여 B의 동작을 수행한다.

상기와 같은 본 발명은 원샷 멀티바이브레이터를 사용하여 스위치를 짧고 길게 누름에 따라 다른 두가지 다른 동작을 수행할 수 있다. 또한, 마이컴(Micro Computer)에서는 특별히 A/D(Analog/ Digital) 컨버터(Converter)나 타이머/카운터 (Timer/Counter)가 없어도 일반 포트로 판단할 수 있으며, 일반 논리 회로에도 직접 결합할 수 있다.

Claims (3)

1. DC전압(Vcc)에 연결되어 안장된 기준신호를 스위치(10)와 회로에 인가시켜 주는 저항(R1)과; 온오프 동작을 수행하는 스위치(10)와; 입력되는 신호의 위상을 반전시키는 인버터(20)와; 상기 인버터(20)의 출력신호를 다시 반전하여 원래의 신호로 복원시켜주는 인버터(30)와; 상기 인버터(30) 신호가 입력되면 입력펄스의 에지에서 비안정 상태로 이행한 다음 일정시간 경과후 안정상태로 복귀하여 일정폭의 펄스신호를 출력하는 원샷 멀티바이브레이터(40)와; 상기 인버터(30)의 출력신호와 상기 원샷 멀티바이브레이터(40)의 출력신호를 두 입력단자로 받아들여 논리합한후 반전시킨 신호를 내보내는 NAND-게이트(50)와; 상기 원샷 멀티바이브레이터(40)의 출력신호를 반전시키는 인버터(60)와; 상기 인버터(20)과 인버터(60)의 출력신호를 두 입력단자로 받아들여 논리합한후 반전시킨 신호를 내보내는 NAND-게이트(70);를 구비하는 스위칭 시간을 판단하는 스위치 회로.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 인버터(20,30)는 2단의 버퍼로 동작하여 회로의 안전성을 높인 것을 특징으로 하는 스위칭 시간을 판단하는 스위치 회로.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 NAND-게이트(50,70)와 연결된 출력단으로 일반 논리회로나 마이컴을 직결할 수 있는 것을 특징으로 하는 스위칭 시간을 판단하는 스위치 회로.