KR20000039213A - 증폭기 출력 레벨의 온도 보상 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 장치는 온도 측정의 정확도를 높이기 위한 다수의 온도 측정 센서와; 온도 측정 센서로부터 현재의 온도를 측정하는 마이크로프로세서, 온도 보상 데이터가 저장되어 마이크로프로세서로 데이터를 보내는 온도 보상 메모리, 마이크로프로세서에 의해서 제어되고 아날로그 신호를 만드는 DAC(Digital to Analog Converter), DAC의 출력을 수신하여 증폭율을 제어하는 신호를 발생시키는 제어신호 발생회로, 제어신호 발생회로로부터 증폭율 제어신호를 수신하여 원하는 값을 얻는 증폭기를 구비한다. 본 방법은 온도 보상 데이터를 메모리에 저장하는데 있어서, 마이크로프로세서가 온도 측정 센서로부터 현재의 온도를 측정하는 단계, 온도를 측정하여 원하는 값이 출력되도록 DAC를 제어하는 단계, 제어된 DAC의 출력이 제어신호 발생회로의 기준 입력 신호가 되어 입력되는 단계, 입력된 신호에 의해 증폭기의 증폭율을 제어하는 신호를 증폭기에 공급하는 단계, 증폭기의 출력값을 측정하여 원하는 값이 출력되면 이때의 온도 및 DAC 제어값을 온도 보상 메모리에 저장하는 단계, 온도를 사용하는 기준에 맞게 조절하면서 앞의 단계들을 반복하는 단계, 상기 단계들의 반복에 의해 모든 온도 범위에서 측정을 종료하여 온도 보상 메모리에 저장하는 단계로 이루어지고, 증폭기의 실제 운용에 있어서, 마이크로프로세서가 온도 측정 센서로부터 현재의 온도를 측정하는 단계, 마이크로프로세서가 이전 작업에서 얻은 데이터를 온도 보상 메모리에서 판독하는 단계, 데이터를 판독하여 결과가 이전과 동일하면 DAC를 제어하는 단계로 이루어진다.

Description

증폭기 출력 레벨의 온도 보상 장치 및 방법

본 발명은 무선통신시스템에서의 온도변화에 따른 증폭기에 관한 것으로, 특히 온도변화에 따른 증폭기의 출력 특성을 효율적으로 최소한의 하드웨어를 이용하여 정밀하게 보상하기 위한 증폭기 출력 레벨의 온도 보상 장치 및 방법에 관한 것이다.

온도 보상 회로는 말 그대로 변화된 온도를 보상하는 회로이다. 이 회로는 서미스터(thermistor) 온도 보상 회로와 센시스터(sensistor) 온도 보상 회로 등이 있다.

그리고, 증폭기는 일반적으로 온도에 매우 민감한 특성을 가지고 있다. 따라서, 출력이 변하거나 시스템의 특성에 큰 영향을 미치게 된다. 특히 출력이 큰 경우에는 온도의 영향이 더욱 크게 된다.

도 1은 종래의 증폭기를 이용한 온도 보상 회로 구성도이다. 이에 도시한 바와 같이 온도가 가해지면, 온도 측정과 증폭율을 제어하는 제어신호 발생회로 및 제어신호 변환회로(10)와 증폭기(20)로 구성된다. 이의 작용을 설명하면 다음과 같다.

증폭기(20)의 증폭율은 증폭기(20)에 공급되는 바이어스 전압을 조절함으로써 변경된다. 또는 고정 증폭율을 가지는 증폭기(20)의 출력에 감쇄기를 가변함으로써 조절될 수 있다. 조절용 부품은 서미스터나 서멀패트 등을 사용하여 온도변화에 따른 전류나 전압이 변경된다.

또한, 이 값들이 증폭 회로에 맞게 변화되어서 증폭기(20)에 인가되게 된다. 따라서, 열에 민감한 부품이 많을 경우에는 다수의 부품이 필요하고, 각 부품 등을 유기적으로 연결하여 증폭기(20)를 제어하게 된다. 그러므로, 이 경우에는 매우 복잡한 회로와 부품 배치 문제가 발생하게 되고, 아날로그 부품 특성에 따라 해당 부품들의 정밀도도 매우 중요한 부품 선정 기준이 된다.

이와 같이 종래의 온도 변화에 따른 증폭기의 출력 보상 회로는 일반적으로 서미스터나 서멀패트 등을 사용하여 증폭기의 바이어스 전원 제어나 출력 감쇄기의 감쇄량을 변화시키는 방법이 사용된다. 하지만, 가변 범위가 클 경우에는 오차의 범위가 매우 크게 나타나게 된다. 또한, 온도 보상 회로의 복잡성이 증가하여, 증폭기의 크기 및 특성 등이 떨어지게 되고, 하드웨어의 복잡성으로 인하여 증폭기의 제작비용이 높아지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 온도 변화에 따른 출력 변화를 최소한의 부품으로 정밀하게 제어하기 위한 증폭기 출력 레벨의 온도 보상 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1 은 종래의 증폭기를 이용한 온도 보상 회로 구성도.

도 2 는 본 발명 증폭기 출력 레벨의 온도 보상 장치 구성도.

도 3 은 본 발명에 의한 온도 보상 데이터를 메모리에 저장하는 흐름도.

도 4 는 본 발명에 의한 증폭기의 실제 운용 흐름도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 제어신호 발생회로 및 제어신호 변환회로

20, 160 : 증폭기

100, 110 : 온도 측정 센서

120 : 마이크로프로세서

130 : 온도 보상 메모리

140 : DAC

150 : 제어신호 발생회로

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명에 따른 증폭기 출력 레벨의 온도 보상 장치의 실시예는, 온도 측정의 정확도를 높이기 위한 다수의 온도 측정 센서와;

상기 온도 측정 센서로부터 현재의 온도를 측정하는 마이크로프로세서와;

온도 보상 데이터가 저장되어 상기 마이크로프로세서로 데이터를 보내는 온도 보상 메모리와;

상기 마이크로프로세서에 의해서 제어되고 아날로그 신호를 만드는 DAC와;

상기 DAC의 출력을 수신하여 증폭율을 제어하는 신호를 발생시키는 제어신호 발생회로; 및

상기 제어신호 발생회로부터 증폭율 제어신호를 수신하여 원하는 값을 얻는 증폭기를 구비하여 이루어진다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 온도 보상 메모리는, 불휘발성의 성질을 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 증폭기 출력 레벨의 온도 보상 장치의 실시예는, 온도 보상 데이터를 메모리에 저장하는데 있어서,

마이크로프로세서가 온도 측정 센서로부터 현재의 온도를 측정하는 단계;

상기 온도를 측정하여 원하는 값이 출력되도록 DAC를 제어하는 단계;

상기 제어된 DAC의 출력이 제어신호 발생회로의 기준 입력 신호가 되어 입력되는 단계;

상기 입력된 신호에 의해 증폭기의 증폭율을 제어하는 신호를 증폭기에 공급하는 단계;

상기 증폭기의 출력값을 측정하여 원하는 값이 출력되면 이때의 온도 및 DAC 제어값을 온도 보상 메모리에 저장하는 단계;

온도를 사용하는 기준에 맞게 조절하면서 상기 단계들을 반복하는 단계; 및

상기 단계들의 반복에 의해 모든 온도 범위에서 측정을 종료하여 온도 보상 메모리에 저장하는 단계를 구비하여 이루어진다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 마이크로프로세서가 온도 측정 센서로부터 현재의 온도를 측정하는 단계는, 측정 때의 시점의 출력 값을 측정하는 단계를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 증폭기 출력 레벨의 온도 보상 장치의 다른 실시예는, 증폭기의 실제 운용에 있어서,

마이크로프로세서가 온도 측정 센서로부터 현재의 온도를 측정하는 단계;

상기 마이크로프로세서가 이전 작업에서 얻은 데이터를 온도 보상 메모리에서 판독하는 단계;

상기 데이터를 판독하여, 결과가 이전과 동일하면 DAC를 제어하는 단계를 구비하여 이루어진다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 마이크로프로세서가 이전 작업에서 얻은 데이터를 온도 보상 메모리에서 판독하는 단계는, 다시 마이크로프로세서가 온도 측정 센서로부터 현재의 온도를 측정하는 단계를 수행하는 단계를 포함하여 이루어진다.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명 증폭기 출력 레벨의 온도 보상 장치 구성도이다. 이에 도시한 바와 같이, 온도 측정의 정확도를 높이기 위한 다수의 온도 측정 센서(100)(110)와, 온도 측정 센서(100)(110)로부터 현재의 온도를 측정하는 마이크로프로세서(120)와, 온도 보상 데이터가 저장되어 마이크로프로세서(120)로 데이터를 보내는 온도 보상 메모리(130)와, 마이크로프로세서(120)에 의해서 제어되고 아날로그 신호를 만드는 디지털/아날로그 변환기(Digital to Analog Converter : DAC, 이하 DAC)(140)와, DAC(140)의 출력을 수신하여 증폭율을 제어하고 신호를 발생시키는 제어신호 발생회로(150)와; 제어신호 발생회로(150)부터 증폭율 제어신호를 수신하여 원하는 값을 얻는 증폭기(160)로 구성된 것으로, 이의 작용 및 효과를 도 2 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첫째, 증폭기(160)의 특성을 측정하여 온도 보상 데이터를 메모리에 저장하는 상태는 다음과 같다, 입력을 고정시킨 상태에서 증폭기(160)를 동작시킨다. 그러면, 마이크로프로세서(120)가 온도 측정 센서(100)(110)로부터 현재의 온도를 측정한다(S1). 또한, 측정 때의 시점의 출력 값을 측정한다. 그리고, 온도를 측정하여 원하는 값이 출력되도록 DAC(140)를 제어한다(S2). 만일 원하는 값이 출력되지 않으면, 원하는 출력값을 얻을 때까지 지금까지의 단계를 반복한다(S9).

그러면, 제어된 DAC(140)의 출력이 제어신호 발생회로(150)의 기준 입력 신호가 되어 입력되고(S3), 입력된 신호에 의해 증폭기(160)의 증폭율을 제어하는 신호를 증폭기(160)에 공급한다(S4). 그리고, 증폭기(160)의 출력값을 측정하여 원하는 값인지 비교한다(S5). 그 결과 증폭기(160)의 출력값을 측정하여 원하는 값이 출력되면 이때의 온도 및 DAC(140) 제어값을 온도 보상 메모리(130)에 저장하게 된다(S6).

그리고, 온도를 사용하는 기준에 맞게 조절하면서 상기 단계들을 반복한다(S7). 이때 단계들의 반복에 의해 모든 온도 범위에서 측정을 종료하여 온도 보상 메모리(130)에 저장한다(S8).

둘째, 증폭기(160)의 실제 상태일 때는 다음과 같다. 마이크로프로세서(120)가 온도 측정 센서(100)(110)로부터 현재의 온도를 측정하고(S11), 마이크로프로세서(120)가 이전 작업에서 얻은 데이터를 온도 보상 메모리(130)에서 판독한다(S12). 그래서, 온도 측정 결과 이전과 동일한지의 여부를 판단한다(S13). 따라서, 온도 측정 결과 이전과 동일하면, 마이크로프로세서(120)가 DAC(140)를 제어한 후(S14), 다시 반복한다.

하지만, 온도 측정 결과 이전과 동일하지 않으면 (S11)의 단계를 수행한다. 따라서, 아날로그 회로의 영향을 끼치지 않도록 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 증폭기의 온도 변화를 상세히 알 수 있고, 정확한 제어가 가능하다. 또한 아날로그 신호를 이용하여 신호를 발생시키는 회로에 비해 정밀한 값을 얻을 수 있으며, 특성이 좋게 되며 아날로그 회로의 조정 단자 등이 필요가 없다. 그리고, 부품들의 특성 편차로 인한 불량이나 조정이 거의 없어지며, 제품의 가격 절하 및 신뢰성, 정밀도가 높아지는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 온도 측정의 정확도를 높이기 위한 다수의 온도 측정 센서와;

   상기 온도 측정 센서로부터 현재의 온도를 측정하는 마이크로프로세서와;

   온도 보상 데이터가 저장되어 상기 마이크로프로세서로 데이터를 보내는 온도 보상 메모리와;

   상기 마이크로프로세서에 의해서 제어되고 아날로그 신호를 만드는 DAC(Digital to Analog Converter)와;

   상기 DAC의 출력을 수신하여 증폭율을 제어하는 신호를 발생시키는 제어신호 발생회로; 및

   상기 제어신호 발생회로로부터 증폭율 제어신호를 수신하여 원하는 값을 얻는 증폭기를 구비하여 이루어지는, 증폭기 출력 레벨의 온도 보상 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 온도 보상 메모리는, 불휘발성의 성질을 포함하여 이루어지는, 증폭기 출력 레벨의 온도 보상 장치.
3. 온도 보상 데이터를 메모리에 저장하는데 있어서,

   마이크로프로세서가 온도 측정 센서로부터 현재의 온도를 측정하는 단계;

   상기 온도를 측정하여 원하는 값이 출력되도록 DAC를 제어하는 단계;

   상기 제어된 DAC의 출력이 제어신호 발생회로의 기준 입력 신호가 되어 입력되는 단계;

   상기 입력된 신호에 의해 증폭기의 증폭율을 제어하는 신호를 증폭기에 공급하는 단계;

   상기 증폭기의 출력값을 측정하여 원하는 값이 출력되면 이때의 온도 및 DAC 제어값을 온도 보상 메모리에 저장하는 단계;

   온도를 사용하는 기준에 맞게 조절하면서 상기 단계들을 반복하는 단계; 및

   상기 단계들의 반복에 의해 모든 온도 범위에서 측정을 종료하여 온도 보상 메모리에 저장하는 단계를 구비하여 이루어지는, 증폭기 출력 레벨의 온도 보상 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 마이크로프로세서가 온도 측정 센서로부터 현재의 온도를 측정하는 단계는,

   측정할 때의 시점의 출력 값을 측정하는 단계와;

   원하는 출력값을 얻을 때까지 지금까지의 단계를 반복하는 단계를 더 포함하여 이루어지는, 증폭기 출력 레벨의 온도 보상 방법.
5. 증폭기의 실제 운용에 있어서,

   마이크로프로세서가 온도 측정 센서로부터 현재의 온도를 측정하는 단계;

   상기 마이크로프로세서가 이전 작업에서 얻은 데이터를 온도 보상 메모리에서 판독하는 단계; 및

   상기 데이터를 판독하여, 결과가 이전과 동일하면 DAC를 제어하는 단계를 구비하여 이루어지는, 증폭기 출력 레벨의 온도 보상 방법.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 마이크로프로세서가 이전 작업에서 얻은 데이터를 온도 보상 메모리에서 판독하는 단계는, 다시 마이크로프로세서가 온도 측정 센서로부터 현재의 온도를 측정하는 단계를 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는, 증폭기 출력 레벨의 온도 보상 방법.