KR20010027338A

KR20010027338A - 아날로그/디지털 회로

Info

Publication number: KR20010027338A
Application number: KR1019990039039A
Authority: KR
Inventors: 정현조
Original assignee: 조영석; 한국브이디오한라 주식회사
Priority date: 1999-09-13
Filing date: 1999-09-13
Publication date: 2001-04-06
Also published as: KR100315696B1

Abstract

본 발명은 자동차용 아날로그 입력을 받는 시스템에서 저항 입력을 받는 경우 디지털 카운터의 분해능을 증가시킬 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 Sbatt전압단에 저항(R3,Rin)과 저항(R1,R2)을 병렬 접속하고, 상기 저항(R3,Rin)의 공통접점으로부터의 입력전압과 상기 저항(R1)(R2)으로부터의 참조전압이 아날로그/디지털 변환기(2)에 입력되도록 구성하며, 상기 Sbatt와 아날로그/디지털 변환기(2)사이에는 정형기(1)를 접속하여 이 정형기(1)로부터의 기준전압이 아날로그/디지털 변환기(2)에 입력되도록 구성한 것으로, 변환 분해능을 증가시켜 입력변화를 정확하게 감지하도록 한 것이다.

Description

아날로그/디지털 회로 {Analog and Digital circuit}

본 발명은 아날로그/디지털 회로에 관한 것으로, 특히 자동차용 아날로그 입력을 받는 시스템에서 저항 입력을 받는 경우 디지털 카운터의 분해능을 증가시킬 수 있도록 한 것이다.

종래의 아날로그/디지털 인터페이스 회로는 도 1에 도시된 바와같이 정형기(1)를 통하여 정형된 기준전압을 이용하여 입력되는 저항의 변화를 아날로그/디지털 변환기(2)에서 감지하도록 이루어져 있었다.

도 1에서 정형된 기준전압에 풀업 저항을 연결하고 입력저항과 직렬로 기준전압 Vref를 분압하여 아날로그/디지털 변환기(2)의 입력으로 유입되어 아날로그/디지털 변환을 하였다.

8비트 분해능을 가진 아날로그/디지털 변환기(2)의 경우 접지에서 기준전압 Vref사이를 8비트 변환하기 때문에 예를들어 기준전압 Vref가 5V이면 측정전압 Vm의 아날로그/디지털 카운터값은 다음 수학식1과 같다.

Vm카운터값=

그러나 이와같은 종래 기술에 있어서는, 입력저항의 변화에 대한 아날로그/디지털 분해능을 높이기 위해서는 Rpullup저항을 최대한 작게 설정하여야 하지만 입력저항이 0Ω에 근접하면 Rpullup 파우어가 커져야 한다.

예를들어, Vref=5V, Rpullup=가장작은 1Ω일 경우, 입력저항 Ra=1Ω, 측정전압 Vm=2.5V, Vm카운터값 =, Pullup저항의 와트는 약 6.25[W]이다.

한편, 입력저항 Ra = 100Ω, 측정전압 Vm = 4.95V, Vm카운터값=, 풀업 저항의 와트는 약 0.2[W]이다.

따라서, 종래에는 작은 1Ω의 풀업 저항을 설정하였을 때에 풀업 저항의 와트를 크게 설정하여도 측정 카운터의 값은 입력 저항의 변화에 대하여 128-253까지 밖에 안되는 분해능을 갖게 되며, 이때 흐르는 전류용량이 크기 때문에 정형기의 파워 용량이 큰 소자를 선정하여야 하는 문제가 있었다.

본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은, 자동차용 아날로그 입력을 받는 시스템에서 저항 입력을 받는 경우 디지털 카운터의 분해능을 증가시키는데 있다.

도 1은 종래의 아날로그/디지털 회로

도 2는 본 발명의 아날로그/디지털 회로

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1:정형기 2:아날로그/디지털 변환기

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 아날로그 입력을 측정하기 위한 기준전압을 고정전압으로 하지 않고 변화가능한 입력전압으로 설정하고 그 전압을 측정하여 기준전압을 판단하므로 입력을 계산하도록 구성함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 구성도로, Sbatt전압단에 저항(R3,Rin)을 통하여 아날로그/디지털 변환기(2)에 입력전압이 인가되도록 구성되고, 상기 Sbatt전압단에 공통으로 저항(R1)(R2)을 통하여 아날로그/디지털 변환기(2)에 참조전압이 인가되도록 구성되며, 상기 Sbatt전압단에 정형기(1)를 통하여 상기 아날로그/디지털 변환기(2)에 기준전압이 인가되도록 구성된다.

이와같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 아날로그/디지털 변환기(2)의 기준전압이 정형기(1)를 통하여 정형된 전압 5V를 이용하여 입력전압을 판단하기 위하여 참조전압을 측정하고 이 전압을 기준으로 Sbatt전압을 계산하면 다음 수학식 2내지 수학식 4가 된다.

또한, 계산된 Sbatt전압을 저항(R3)과 저항(Rin)의 분압으로 측정된 입력전압으로부터 입력저항(Rin)을 산출하는데 이는 다음 수학식 5내지 수학식 7이 된다.

입력전압

예를들어, R1=10.2KΩ, R2=3.4KΩ, R3= 200Ω, 기준전압=5V, 참조전압 3V일 때, Sbatt는 다음 수학식 7과 같이 된다.

그리고 입력저항의 변화가 0∼100Ω일 경우, 입력저항 Ra = 1Ω이라면,

측정전압 Vm = 0.0597mV, Vm카운터값 =, 저항(R3)의 용량은 약 0.71W가 된다.

만일, 입력저항 Ra = 100Ω이라면, 측정전압 Vm = 4V, Vm카운터값 =, 저항(R3)의 용량은 약 0.32W가 된다.

상술한 바와같이, 작은 200Ω의 저항(R3)을 설정하였을 때에 저항(R3)의 와트를 작게 설정하여도 측정 카운터의 값은 입력 저항의 변화에 대하여 3∼204까지 분해능을 갖게 되며, 이때 정형기(1)를 흐르는 전류용량이 작기 때문에 정형기의 파워 용량이 작은 소자를 선정하여야 한다.

이상에서 설명한 바와같은 본 발명은 자동차용 아날로그 입력을 측정하기 위한 시스템에 있어서, 고정된 전압을 아날로그 입력의 기준전압으로 사용하지 않고 자동차용 배터리 전압을 기준전압으로 이용하여 입력전압을 측정하고 배터리 전압의 변동을 보상하기 위하여 참고전압을 추가로 입력받아 배터리 전압을 확인할 수 있는 효과가 있다.

또한, 이와같은 회로를 이용함으로써 아날로그 입력의 변화를 측정하는 아날로그/디지털 변환기의 분해능을 증가시킬 수 있으며, 기준전압을 정형기의 출력전압으로 사용하지 않기 때문에 작은 용량의 정형기를 사용할 수 있는 효과가 있다.

Claims

Sbatt전압단에 저항(R3,Rin)과 저항(R1,R2)을 병렬 접속하고, 상기 저항(R3,Rin)의 공통접점으로부터의 입력전압과 상기 저항(R1)(R2)으로부터의 참조전압이 아날로그/디지털 변환기(2)에 입력되도록 구성하며, 상기 Sbatt와 아날로그/디지털 변환기(2)사이에는 정형기(1)를 접속하여 이 정형기(1)로부터의 기준전압이 아날로그/디지털 변환기(2)에 입력되도록 구성한 것을 특징으로 하는 아날로그/디지털 회로.