KR20010020306A - 전자 신호송신기용 평가회로 - Google Patents

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Abstract

전류 중간접지부(1)를 포함하고 있으며, 이러한 전류 중간접지부에서 신호송신기(6)에 의해서 출력되는 신호전류(is)가 요소(2)에서 신호전압(Us)로 변환되는 전자 신호송신기(6)는 신호전류가 전류-센스-FET(3)의 드레인-소스-회로로 안내되고, 또한 전류-센스-FET(3)의 센스-출력부(센스)가 변환요소(2)와 연결되는 것을 특징으로 하고 있다.

Description

전자 신호송신기용 평가회로{evaluation circuit for electronic signal transmitters}
이러한 평가회로는 특히 엑츄에이터와 센서에 대해서 사용되며, 이때의 엑츄에이터와 센서는 출력신호로서 전류를 출력한다. 따라서 이러한 평가회로는 자주 센서에 대해서 사용되며, 안티록 브레이크(antilock brake) 제어시스템에서 센서를 이용해서 평가를 위해 자동차 휠의 회전수를 감지하게 된다. 센서-출력신호는 이에 대해서 각각의 신호상태에 따라 두 전류값 사이에서 변동한다. 신호전류의 일반적인 값은 예를 들어서 저 신호레벨에 대해서는 10 밀리 암페아 그리고 고신호레벨에 대해서는 20 밀리 암페아에 이른다.
신호전류가 예를 들어서 비교기에 의해서 평가되는 신호전압으로 변환하기 위해서 전류는 측정저항에 의해서 유도된다. 측정저항은 센서와 병렬 연결된다. 이러한 병렬연결을 통해서 센서에 걸리는 전압이 측정저항에서 감소되는 전압으로 강하하게 된다. 각각의 신호상태에 따라서 센서를 통해서 하나의 서로 다른 전압이 걸려 있다.
측정저항이 일반적으로 측정저항에 의해 감소되는 전압이 1.5 내지 3볼트에 이르도록 되어 있기 때문에 센서에 사용되는 공급전압이 1.5 내지 3볼트로 강하한다. 그러나 이러한 조치는 센서의 기능을 해친다. 측정저항의 감소를 통해서 센서에 사용되는 공급전압이 더이상 큰 변동을 하지 않도록 하기는 하지만, 그러나 단지 측정저항은 매우 작은 신호를 공급하고 있다. 이를 통해서 신호의 평가에 대한 문제가 제기된다. 더나아가서 방해와 연결되거나, 또는 이와 유사한 방해에 의한 영향이 증가하게 된다.
이로 인해서 측정저항에서 센서의 기능방해 또는 오류(예를 들어서 단락)가 발생하는 경우에 공급전압이 완전히 강하하기 때문에 보다큰 출력값을 지닌 측정저항이 고려되어야 한다.
본 발명은 청구항 1항의 상위개념에 따른 전류 중간접지부를 포함한 전자 신호송신기용 평가회로에 관한 것이며, 이 전류 중간접지부에서 신호송신기에 의해서 발생된 신호전류가 회로요소에서 신호전압으로 변환다.
도 1은 소스-센스-FET를 포함한 본 발명의 제1 평가회로,
도 2는 드레인-센스-FET를 포함한 본 발명의 제1 평가회로,
도 3은 소스-센스-FET를 포함한 본 발명의 제2 평가회로,
도 4는 드레인-센스-FET를 포함한 본 발명의 제2 평가회로,
본 발명의 과제는 출력부에서 기술한 평가회로에서 센서에 걸리는 전압이 미소한 변동을 갖도록 구성하는 것이다.
이 과제는 청구항 1항의 주요부분에 의해서 해결된다. 특히 본 발명의 유리한 개선점은 종속항으로 부터 나오게 된다.
본 발명에 따라서 신호전류는 전류-센스-FET의 드레인-소스-회로를 통해 안내되며, 또한 전류-센스-FET의 센스-출력부는 변환요소와 연결되어 있다. 신호송신기의 신호전류가 센스-FET의 드레인-소스-전류를 통해 안내되므로서, 상대적으로 미소한 전압강하가 발생하게 된다. 센스-FET의 드레인-소스-전류의 비교가능한 저항은 규칙적으로 1오옴 보다도 작으므로, 20밀리 암페어의 신호전류로 감소되는 전압이 20밀리 볼트이하가 된다. 이러한 전압은 공급전압에 비해 상대적으로 무시할 수 있으며, 따라서 센서에 공급전압이 완전히 이루어진다. 특히 이러한 사실은 센서가 공급전압에 전혀 영향을 받지 않도록 되어 있기 때문에 센서의 기능에 유리하게 작용하게 된다.
센스-FET의 센스-출력부는 센스-FET의 연결계수(coupling factor)에 따라서 드레인-소스-회로를 흐르는 전류에 따라 전류를 공급하게 된다. 센스-FET의 센스-출력부에 의해서 출력되는 전류는 변환요소에서 전압으로 변환된다. 이러한 전압이 병렬 연결에서는 더이상 센서의 공급전압과 함께 걸리지 않기 때문에 전압은 센서에서 반작용을 일으키지 않는다.
유리한 방법으로 센스-FET의 센스-출력부는 전류반사에 의해서 변환요소와 연결된다. 이를 통해서 또다른 변환요소에서 강하되는 전압의 연결이 해제가 된다. 이러한 회로는 변환요소에서의 강하 전압이 또다른 신호처리를 위해 최적의 값을 취하도록 설계된다.
본 발명의 또다른 실시예에 있어서 감시회로가 구비되어 있으며, 이의 출력부가 센스-FET의 게이트접속부와 연결된다. 특히 유리한 방법으로서 감시회로의 입력부는 센스-FET의 드레인-접속부와 연결된다. 이러한 감시장치를 통해서 센스-FET는 오류작동하는 경우에 단락되어, 손실출력이 더이상 발생하지 않는다. 이를 통해서 회로가 매우 미소한 출력이 되도록 설계된다.
본 발명을 통해서 센서의 공급전압의 변동폭이 무시되므로써 기본적으로, 측정저항이 직접 사용되지 않는 대신 맨처음 전류-전류-변환이 실행되도록 되어 있다. 이를 통해서 큰 측정저항은 전압문제를 발생시키게 되고, 작은 측정저항은 작은 평가신호를 공급하여 방해연결에 대해서 단점이 되는 문제점을 피해가게 된다. 센스-FET로 전류 중간접지부가 사용된다.
본 발명의 또다른 장점은 특히 도면을 참조하여 설명한 실시예에 의하여 다음의 기술로 부터 나온다.
도 1에서 도시된 것 처럼 한쪽으로는 작동 센서(6)가 공급전압(Uv)과 연결되어 있다. 다른 한쪽은 작동 센서(6)가 전류-센스-FET(3)의 드레인-접속부와 연결되어 있다. 작동 센서(6)는 신호상태에 따라서 서로다른 크기의 신호전류(is)를 공급하게 된다. 작동 센서(6)의 전류 중간접지부는 참고 부호(1)로 지시되어 있다.
센스-FET(3)의 소스-접속부는 접지된다. 센스-FET(3)의 센스-출력부는 감시회로(5)의 입력부와 연결된다. 감시회로(5)의 출력부는 센스-FET(3)의 게이트-접속부를 제어한다.
센스-FET(3)의 소스-출력부는 종래의 전류반사회로(4)의 입력부와 연결된다. 전류반사회로(4)의 출력부는 저항(2)의 접속부와 연결된다. 저항(2)의 또다른 접속부는 안정된 공급전압(Uu)과 연결된다. 전류반사회로(4)와 연결된 저항(2)의 접속부는 평가회로의 출력부(A)를 구성하고 있다.
이어서 회로의 기능이 기술되어 있다. 만약에 작동 센서(6)에서 예를 들어서 기어(7)의 하나의 이가 지나가게 된다면, 센서(6)의 출력전류(is)는 높은 레벨값을 갖게 된다. 이어서 출력전류(is)는 예를 들어서 약 20 밀리 암페어에 이른다.
센스-FET(3)는 정상 운전상태로 접속된다. 이에 따라서 드레인-소스-회로의 저항은 1오옴 보다도 작은 값을 갖게 된다. 센스-FET의 전압강하가 20 밀리 볼트 보다도 작게된다. 이에 따라서 센서(6)에서는 완전 공급전압(Uv)이 걸리게 된다.
예를 들어서 연결계수가 1/100이 되는 경우에는 센스-FET(3)의 센스-출력부는 0.2 밀리 암페어를 출력한다. 이러한 전류는 전류반사회로(4)로 흐르게 된다. 이에 따라서 전류반사회로(4)의 출력부에서 마찬가지로 0.2 밀리 암페어가 흐르게 된다. 만약 저항(2)의 크기가 약 20 킬로 오옴이면 저항(2)에서는 4볼트로 강하하게 된다. 평가회로의 출력부(A)에 걸리는 전압은 마이너스 4볼트의 공급전압의 크기로 된다.
센서(6)에서 기어(7)의 이 대신 이의 뒷면이 지나간다면, 센서(6)에 의해서 출력되는 신호전류(is)가 예를 들어서 10 밀리 암페어에 이르게 된다. 처음에 기술한 기능방법에 따라서 전압은 평가회로의 출력부(A)에서 마이너스 2볼트의 공급전압과 동일하게 된다.
센스-FET(3)의 드레인-접속부에서의 전압은 방해로 인해서 증가하게 되고, 예를 들어 1볼트의 설정 증폭값을 초과하게 되면, 감시회로(5)는 센스-FET의 게이트-접속부에서 신호를 출력하고, 이어서 센스-FET(3)가 단락된다. 따라서 더이상 평가회로에 전류가 흐르지 않게 되므로, 손실출력이 증가되는 것을 방지하게 된다.
도 2에 도시된 평가회로는 도1에 도시된 평가회로와 동일한 것이다. 그러나 소스-센스-접속부 대신에 센스-FET(3')가 드레인-센스-접속부를 구비하고 있다. 이러한 상태로 전류반사회로(4')가 설계된다. 저항(2')은 이에 따라서 결정된 공급전압(uv)대신 접지된다. 이의 결과로 평가회로의 출력부(A')의 전압은 4볼트의 공급전압 또는 2볼트의 공급전압이 아니라 단순히 4볼트 또는 2볼트가 된다.
도 3과 도 4에 도시된 평가회로는 도 1과 도 2에 도시한 평가회로와 동일한 것이다. 공급전압 대신에 센서는 접지되고, 이를 통해서 평가회로와 관계한 구성요소가 공급전압과 연결되고, 그리고 이에 따른 극성변경을 예상할수 있다. 그러나 회로의 기능은 변경되지 않는다.

Claims (4)

  1. 전류 중간접지부(1; 1')를 포함하고 있으며, 상기 전류 중간접지부에서 신호송신기(6, 6')에 의해서 출력되는 신호전류(is)가 요소(2, 2')에서 신호전압(Us)으로 변환되는 전자 신호송신기(6, 6)에 있어서,
    신호전류가 전류-센스-FET(3, 3')의 드레인-소스-회로(D-S)로 안내되고, 전류-센스-FET(3, 3')의 센스-출력부(센스)가 변환요소(2, 2')와 연결되는 것을 특징으로 하는 전자 신호송신기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 센스-출력부(센스)는 전류반사(4, 4')를 통해 상기 변환요소(2; 2')와 연결되는 것을 특징으로 하는 전자 신호송신기.
  3. 제 1항 또는 제 2 항에 있어서, 감시회로(5, 5')가 구비되어 있으며, 이 감시회로(5, 5')의 출력부는 전류-센스-FET(3, 3')의 게이트-접속부(G)와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 신호송신기.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 감시회로(5, 5')의 입력부는 전류-센스-FET(3, 3')의 드레인-접속부(D)와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 신호송신기.
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