KR19990065419A

KR19990065419A - 톤 링어 집적회로의 전원 공급 제어회로

Info

Publication number: KR19990065419A
Application number: KR1019980000692A
Authority: KR
Inventors: 김성권
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-01-13
Filing date: 1998-01-13
Publication date: 1999-08-05

Abstract

전원 공급 제어 회로가 개시된다. 본 발명의 전원 공급 제어 회로는 시동부(23), 기준 전압 발생부(25), 저항부(87) 및 스위칭부(27)를 구비한다. 시동부(23)는 전원 신호 VIN을 수신하고 전원 신호 VIN이 소정의 차단 전압 이하가 되도록 제어하며, 시동 신호 VST를 출력한다. 기준 전압 발생부(25)는 시동 신호 VST에 응답하고 시동부(23)에 피드백되는 기준 전압 신호 VREF를 발생한다. 저항부(87)는 기준 전압 신호 VREF를 소정의 저항값으로 전달한다. 스위칭부(27)는 시동부(23)가 활성화 동작 중에는 시동부(23)로의 저항부(87)의 출력 신호 VRE의 공급을 차단한다. 또한 스위칭부(27)는 기준 전압 신호 VREF가 소정의 전압 레벨이 되면 시동부(23)로 저항부(87)의 출력 신호 VRE를 공급한다.

스위칭부(27)는 구체적으로 차동 증폭기(29) 및 제어부(30)을 구비한다. 차동 증폭기(29)는 시동 신호 VST를 증폭하여 출력한다. 제어부(30)는 차동 증폭기(29)의 출력(N80) 신호에 응답하여 시동부(23)로의 저항부(87)의 출력 신호 VRE의 공급을 제어한다.

Description

톤 링어 집적회로의 전원 공급 제어 회로

본 발명은 톤 링어(Tone Ringer) 집적회로(Intergrated Circuit, 이하 IC라 함)에 관한 것으로서, 특히 톤 링어 집적회로의 전원 공급 제어 회로(Power Supply Control Circuit)에 관한 것이다.

종래의 전화기에 내장되는 톤 링어 IC는 전화기의 교환기에서 보내주는 콜링호출(Calling) 신호를 입력신호로 수신하여 링어(Ringer) 신호라는 착신 신호를 출력한다. 교류 콜링(AC Calling) 신호는 톤 링어 IC 내의 브릿지(Bridge) 다이오드(Diode)와 캐퍼시터를 통하여, 전파 정류가 되고 평활화되어 일정 직류(DC)로 전원 공급 제어 회로의 입력 신호가 된다. 그리고 전원 공급 제어 회로는 이 입력 신호를 이용하여 전압 조절 동작과 활성화 전압과 유지 전압 간의 히스테리시스(Hysterisis)를 유발하며, 각 발진기에 기준 전압으로 인가하는 동작을 한다.

그리고 전원 공급 제어 회로는 활성화 전압이 설정되면 시동(start-up) 회로가 계속적으로 활성화 동작을 수행하여야 한다. 그리고 출력 전압이 일정한 기준 전압에 도달하면, 회로 동작을 중지하여야 한다.

그런데 종래의 전원 공급 제어 회로의 시동 회로는 활성화 동작 중에 누설 전류(leakage current)의 영향으로 인하여 성능이 저하된다. 이러한 활성화 동작 중의 성능의 저하는 전원 공급 제어 회로의 소비 전류를 증가시키는 문제점을 유발한다.

따라서 본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 시동시에 성능을 개선하고, 소비 전류를 최소화하는 전원 공급 제어 회로를 제공하는 데 있다.

본 발명은 첨부되는 도면과 연관하여 아래에서 기술될 것이다.

도 1은 본 발명의 전원 공급 제어 회로를 사용하는 톤 링어 IC를 나타내는 블락도이다.

도 2는 본 발명의 전원 공급 제어 회로를 나타내는 도면이다.

본 발명은 톤 링어 집적 회로의 전원 공급 제어 회로에 있어서, 전원 신호를 수신하며, 상기 전원 신호가 소정의 차단 전압 이하가 되도록 제어하며, 시동 신호를 출력하는 시동부, 상기 시동 신호에 응답하고 상기 시동부에 피드백되는 기준 전압 신호를 발생하는 기준 전압 발생부, 상기 기준 전압 신호를 소정의 저항값으로 전달하는 저항부 및 상기 시동부가 활성화 동작 중에는 상기 시동부로의 상기 저항부의 출력 신호의 공급을 차단하고, 상기 기준 전압 신호가 소정의 전압 레벨이 되면 상기 시동부로 상기 저항부의 출력 신호를 공급하는 스위칭부를 구비한다.

바람직하기로는 상기 스위칭부는 상기 시동 신호를 증폭하여 출력하는 차동 증폭기 및 상기 차동 증폭기의 출력 신호에 응답하여 상기 시동부로의 상기 저항부의 출력 신호의 공급을 제어하는 제어부를 구비한다.

이어서, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 여기서 각 도면에 대하여 부호와 숫자가 같은 것은 동일한 부재임을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 전원 공급 제어 회로를 사용하는 톤 링어 IC를 나타내는 블락도로서, 상섬전자 제품 톤 링어 IC KA2418/2428에 대한 개략적인 설명을 하기위한 것이다. KA2418/2428은 1칩 전화기 톤 링어로서 전화기의 온훅(On-Hook) 상태에서 교환기로부터 교류 콜링 신호를 받아 착신 신호를 발생시켜 주는 IC이다. 입력 신호인 120Vrms, 50Hz의 교류 콜링 신호는 1uF의 외장 캐퍼시터를 통해 직류가 차단되고 2.2㏀의 외장 저항에 의해 전류 레벨이 줄어 팁(Tip), 링(Ring) 신호로 입력된다. 출력 신호인 착신 신호는 2개의 주파수(1700Hz, 2300Hz)를 일정한 시간 간격으로 교대로 발진시켜 기계적인 전화 벨소리와 유사한 진동음을 출력하는 이중 톤 발진기 동작한다. 이때, 상기 스위프(sweep) 주파수 발진기(17)의 스위프 주파수는 8.5Hz이다.

그리고 칩의 내부에는 브릿지 다이오드(11)가 내장된다. 그러므로 도 1의 톤 링어 IC는 별도의 외부 부품 없이도 전화국으로부터 걸려오는 교류 콜링 신호를 전파 정류하여 이를 그대로 전원 전압으로 사용할 수 있다. 전원 공급 제어 회로(15)는 제너(Zener) 다이오드의 직렬 연결로 전압 조절 동작을 유도하며, 회로 동작상 턴온(turn-on) 전압과 턴오프(turn-off) 전압간에 히스테리시스가 존재하도록 설계하여 콜링 신호의 일그러짐이나 링/팁 라인을 통하여 유입되는 각종 랜덤(random) 노이즈(noise) 등에 대하여 높은 면역성을 가진다. 또한 상기 전원 공급 제어 회로(15)는 시동 회로를 이용하여 톤 주파수 및 스위칭 주파수를 조정할 수 있다.

도 2는 본 발명의 전원 공급 제어 회로를 나타내는 도면이다. 이를 참조하면, 시동부(23), 기준 전압 발생부(25), 저항부(87) 및 스위칭부(27)를 구비한다. 상기 시동부(23)는 도 1의 브릿지다이오드(11)의 출력 신호인 전원 신호 VIN을 수신한다. 그리고 상기 시동부(23)는 상기 전원 신호 VIN이 소정의 차단 전압 이하가 되도록 제어하며, 시동 신호 VST를 출력한다. 그리고 상기 기준 전압 발생부(25)는 상기 시동 신호 VST에 응답하고 상기 시동부(23)에 피드백되는 기준 전압 신호 VREF를 발생한다. 상기 저항부(87)는 상기 기준 전압 신호 VREF를 소정의 저항값으로 전달한다. 상기 스위칭부(27)는 상기 시동부(23)가 활성화 동작 중에는 상기 시동부(23)로의 상기 저항부(87)의 출력 신호 VRE의 공급을 차단한다. 또한 상기 스위칭부(27)는 상기 기준 전압 신호 VREF가 소정의 전압 레벨이 되면 상기 시동부(23)로 상기 저항부(87)의 출력 신호 VRE를 공급한다.

상기 스위칭부(27)는 구체적으로 차동 증폭기(29) 및 제어부(30)을 구비한다. 상기 차동 증폭기(29)는 상기 시동 신호 VST를 증폭하여 출력한다. 그리고 상기 제어부(30)는 상기 차동 증폭기(29)의 출력(N80) 신호에 응답하여 상기 시동부(23)로의 상기 저항부(87)의 출력 신호 VRE의 공급을 제어한다.

상기 제어부(29)는 더욱 구체적으로 제1, 제2 NPN형 트랜지스터(83,85) 및 제1 저항(87)을 구비한다. 상기 제1 NPN형 트랜지스터(83)는 베이스에 상기 차동 증폭기(29)의 출력(N80) 신호가 입력되고 이미터에 접지 전압 VSS와 연결된다. 그리고 상기 제1 저항(87)은 상기 제1 NPN형 트랜지스터(83)의 컬렉터와 상기 전원 신호 VIN 사이에 형성된다. 그리고 상기 제2 NPN형 트랜지스터(85)는 베이스에 상기 제1 NPN형 트랜지스터(83)의 컬렉터가 연결되고, 이미터가 상기 접지 전압 VSS와 연결되며, 컬렉터가 상기 저항부(83)의 출력 신호 VRE와 연결된다.

상기 차동 증폭기(29)는 더욱 구체적으로 제3 NPN형 트랜지스터(77), 제1, 제2 PNP형 트랜지스터(73,75), 제2 및 제3 저항(81,79)를 구비한다. 상기 제3 NPN형 트랜지스터(77)는 베이스에 상기 시동 신호 VST가 입력된다. 그리고 제2 저항(81)은 상기 제3 NPN형 트랜지스터(77)의 이미터와 상기 접지 전압 VSS 사이에 형성된다. 그리고 상기 제1 PNP형 트랜지스터(73)는 이미터가 상기 전원 신호 VIN에 연결되며, 베이스와 컬렉터는 상기 제3 NPN형 트랜지스터(77)의 컬렉터와 공통 접속된다. 그리고 상기 제3 저항(79)는 제1 단자가 상기 접지 전압 VSS와 연결된다.그리고 상기 제2 PNP형 트랜지스터(75)는 이미터가 상기 전원 신호 VIN에 연결되며, 베이스는 상기 제3 NPN형 트랜지스터(77)의 컬렉터와 연결되며, 컬렉터는 상기 제3 저항(79)의 제2 단자와 연결되어 상기 차동 증폭기(29)의 출력(N80) 신호가 된다.

다시 도 2를 참조하여 본 발명의 전원 공급 제어 회로의 동작을 구체적으로 설명하면, 다음과 같다. 먼저 도 2의 스위칭부(27)의 존재를 배제하고 설명한다. 전원 신호 VIN이 브릿지다이오드(11)로부터 인가되어 제너 다이오드(35)의 턴온 전압 이상이 되면, 저항들(41,43)과 트랜지스터(45) 및 저항(33)으로 구성되는 직류 패스가 형성된다. 그리고 트랜지스터(49)가 동작한 후에는 트랜지스터(51)가 포화(saturation) 모드가 되며, 상기 트랜지스터(45)의 이미터(N34)는 상기 트랜지스터(51)의 포화 전아인 0.2V가 된다. 그리고 상기 전원 신호 VIN은 도 1의 캐퍼시터(13)에 전화가 충전되며, 트랜지스터(44)의 베이스(N36)의 전위는 상기 VIN와 함께 상승한다. 그러면, 상기 트랜지스터(44)의 베이스(N36)의 전위는 트랜지스터(49)의 베이스(N34)의 전위와 제너다이오드(35)의 전압의 합 약 6.7V가 된다. 상기 VIN이 계속 상승하면, 저항들(41,43)과 트랜지스터들(45,51)로 구성되는 직류 패스를 통하여 전류가 흐른다. 이에 따라 저항(41)의 한 단자(N42)의 전위는 트랜지스터(44)의 동작 전위를 확보한다. 그리고 트랜지스터(44)의 컬렉터 전류는 트랜지스터들(67,69)의 베이스에 공급된다. 그러면, 트랜지스터(69)에 전류를 흐르며, 이와 일정한 비례 관계의 전류가 트랜지스터(67)에 흐른다. 그리고 트랜지스터(65)가 동작하여 제너 다이오드(89)가 턴온되며 전류 미러 구조의 상단(24)과 하단(26)은 포지티브 피드백(positive feedback)을 형성한다. 그리고 상단(24)과 하단(26)의 전류비가 일치하게 된다.

상기 VIN의 전위는 정상 동작시에 10V 이상으로 인가되는데, 제너 전압 기준부(31)에 의하여 제어된다. 이때, 트랜지스터(71)가 턴온된다. 그리고 상기 저항부(87)을 통하여 흐르는 전류는 트랜지스터(53)의 베이스에 공급되어 트랜지스터(53)를 포화 모드에서 동작하게 한다. 그러면, 포화 모드에서 동작하던 트랜지스터(51)는 턴오프되며 이전의 직류 패스이던 저항들(41,43)과 트랜지스터들(45,51)의 패스는 차단되며, 다시 저항들(41,43)과 트랜지스터(45) 및 저항(33)으로 구성되는 직류 패스가 형성된다. 그리고 저항(33)으로 흐르는 전류에 의하여 트랜지스터(49)의 베이스(N34)의 전위는 높아지며 제너 다이오드(35)의 동작을 정지시킨다.

이때, 트랜지스터들(57,59,65)로 흐르는 누설 전류가 발생되는데, 이 누설 전류는 트랜지스터(71)의 베이스로 흐르며 전류 이득 만큼 증폭되어 트랜지스터(53)의 베이스로 공급된다. 그러면, 상기 트랜지스터(53)가 동작하게 된다. 이러한 상기 트랜지스터(53)의 동작은 상기 기준 전압 신호 VREF가 소정의 전압이 되기 전에 트랜지스터(51)의 포화 모드에서의 동작을 방해하여 시동 회로의 오동작을 유발시킨다.

이와 같은 오동작을 방지하기 위하여 도 2의 스위칭부(27)이 존재한다. 제1 저항(87)과 제2 NPN형 트랜지스터(85)는 누설 전류를 제거하기 위한 것이다. 상기 기준 전압 신호 VREF가 소정의 전압이 되기 전에 트랜지스터(53)의 베이스로 공급되는 누설 전류는 제2 NPN형 트랜지스터(85)의 동작으로 인하여 접지 전압 VSS로 흐르는 전류 패스가 형성되어 트랜지스터(51)의 동작을 안정하게 유지해 준다. 그러므로 상기 기준 전압 신호 VREF가 소정의 전압이 되기 전까지는 상기 시동부(23)가 정상 동작을 한다. 그리고 기준 전압 신호 VREF가 소정의 전압이 되면, 제3 NPN형 트랜지스터(77)에 전류가 흐르며, 제1 및 제2 PNP형 트랜지스터들(73,75)의 미러 구조에 따라 흐르는 전류는 제3 저항(79)에 흐른다. 그리고 제1 NPN형 트랜지스터(83)를 포화 모드로 동작시켜 제2 NPN형 트랜지스터(85)의 동작을 정지시킨다. 그리고 트랜지스터(71)에 의하여 구동된 전류는 저항부(87)을 통하여 트랜지스터(53)의 동작을 유도한다. 이에 따라 트랜지스터(51)를 통한 전류는 더 이상 발생되지 않는다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

본 발명의 전원 공급 제어 회로에 의하여 시동시에 성능이 개선시키고, 소비 전류를 최소화할 수 있다.

Claims

톤 링어 집적 회로의 전원 공급 제어 회로에 있어서,

전원 신호를 수신하며, 상기 전원 신호가 소정의 차단 전압 이하가 되도록 제어하며, 시동 신호를 출력하는 시동부;

상기 시동 신호에 응답하고 상기 시동부에 피드백되는 기준 전압 신호를 발생하는 기준 전압 발생부;

상기 기준 전압 신호를 소정의 저항값으로 전달하는 저항부; 및

상기 시동부가 활성화 동작 중에는 상기 시동부로의 상기 저항부의 출력 신호의 공급을 차단하고, 상기 기준 전압 신호가 소정의 전압 레벨이 되면 상기 시동부로 상기 저항부의 출력 신호를 공급하는 스위칭부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 제어 회로.
제1 항에 있어서, 상기 스위칭부는

상기 시동 신호를 증폭하여 출력하는 차동 증폭기; 및

상기 차동 증폭기의 출력 신호에 응답하여 상기 시동부로의 상기 저항부의 출력 신호의 공급을 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 제어 회로.
제2 항에 있어서, 상기 제어부는

베이스에는 상기 차동 증폭기의 출력 신호가 입력되며, 이미터는 접지 전압과 연결되는 제1 NPN형 트랜지스터;

상기 제1 NPN형 트랜지스터의 컬렉터와 상기 전원 신호 사이에 형성되는 제1 저항; 및

베이스에는 상기 제1 NPN형 트랜지스터의 컬렉터가 연결되고, 이미터는 상기 접지 전압과 연결되며, 컬렉터는 상기 저항부의 출력 신호와 연결되는 제2 NPN형 트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 제어 회로.
제2 항에 있어서, 상기 차동 증폭기는

베이스에 상기 시동신호가 입력되는 제3 NPN형 트랜지스터;

상기 제3 NPN형 트랜지스터의 이미터와 상기 접지 전압 사이에 형성되는 제2 저항;

이미터가 상기 전원 신호에 연결되며, 베이스와 컬렉터는 상기 제3 NPN형 트랜지스터의 컬렉터와 공통 접속되는 제1 PNP형 트랜지스터;

제1 단자는 상기 접지 전압과 연결되는 제3 저항; 및

이미터가 상기 전원 신호에 연결되며, 베이스는 상기 제3 NPN형 트랜지스터의 컬렉터와 연결되며, 컬렉터는 상기 제3 저항의 제2 단자와 연결되어 상기 차동 증폭기의 출력 신호가 되는 제2 PNP형 트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 제어 회로.