KR200154258Y1 - Low pass filter device with mute function. - Google Patents

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Abstract

본 고안은 통상적인 연산증폭기를 구비하는 연속시간의 저역통과필터장치에 있어서, 뮤트시 온되며 통상적인 저역통과필터 동작시에는 오프되는 뮤트용 스위치를 상기 연산증폭기의 입력단과 출력단 사이에 형성하고, 뮤트시 오프되며 통상적인 저역통과필터 동작시에 온되는 저역통과필터용 스위치를 외부의 입력전압 입력단과 상기 연상증폭기 입력단사이에 형성하여, 뮤트시 순간적인 잡음을 감소시킨 것을 특징으로 하는 뮤트 기능을 갖는 연속시간의 저역통과필터 장치에 관한 것으로, 뮤트시 온되며 통상적인 저역통과필터 동작시에는 오프되는 뮤트용 스위치를 상기 연산증폭기의 입력단과 출력단 사이에 형성하고, 뮤트시 오프되며 통상적인 저역통과필터 동작시에 온되는 저역 통과필터용 스위치를 외부의 입력전압 입력단과 상기 연산증폭기 입력단 사이에 형성하여, 뮤트시 순간적인 출력잡음을 감소시키는 효과가 있다.The present invention is a continuous low-pass filter device having a conventional operational amplifier, the mute switch is turned on during the normal low-pass filter operation between the input terminal and the output terminal of the operational amplifier, A mute function is formed between an external input voltage input terminal and the associating amplifier input terminal by forming a switch for a low pass filter which is turned off during muting and turned on during a normal low pass filter operation to reduce instantaneous noise during muting. The present invention relates to a low pass filter device having a continuous time, wherein a mute switch is formed between an input terminal and an output terminal of the operational amplifier, which is turned on during a normal low pass filter operation, and turned off when muted. The low pass filter switch, which is turned on during the filter operation, is connected to an external input voltage input terminal and the Formed between the input terminal group, it has the effect of reducing the instantaneous noise in the output mute.

Description

뮤트 기능을 갖는 연속시간의 저역통과필터 장치.Continuous low-pass filter device with mute function.

제1도는 종래기술에 따른 연속시간의 저역통과필터 회로도.1 is a low pass filter circuit diagram of continuous time according to the prior art.

제2a도 내지 제2c도는 본 고안의 일 실시예에 따른 연속시간의 DISO 저역통과 필터 회로도.2a to 2c is a circuit diagram of a DISO low pass filter of continuous time according to an embodiment of the present invention.

제3도는 본 고안의 다른 실시예에 따른 연속시간의 DIDO 저역통과필터 회로도.3 is a circuit diagram of a DIDO low pass filter of continuous time according to another embodiment of the present invention.

제4a, b도는 종래기술과 본 고안에 따른 뮤트신호 인가시 출력신호 파형도.Figure 4a, b is a waveform diagram of the output signal when applying the mute signal according to the prior art and the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 연속시간 저역통과 필터부 20 : 뮤트용 스위치10: continuous time low pass filter 20: mute switch

30 : 저역통과 필터부용 스위치30: low pass filter switch

본 고안은 전자회로 기술에 관한 것으로, 특히 뮤트(Mute) 기능을 갖는 연속시간의 저역통과필터(low-pass filter) 장치에 관한 것이다.The present invention relates to electronic circuit technology, and more particularly, to a continuous time low-pass filter device having a mute function.

일반적으로, 제1도는 종래의 뮤트 기능을 갖는 연속시간 저역통과필터 회로도로서, 이하 이를 참조하여 종래 회로의 구성 및 동작을 살펴보면, 우선 입력단을 통해 입력전압 Vin이 인가되면, 저항 R1에에 해당하는 전류i 1이 흐르고, 이 전류i 1은i 2,i 3로 나뉘어져 각각 저항 R2, 캐패시터 C로 흐르게 된다. 이때, 입력전압 Vin에 직류전압이 인가될 경우, 패캐시터 C는 개방(open)되어서 저항 R1에 흐르는 전류i 1이 R2로 전부 흐르게 되어 출력전압 Vout은 R1, R2에 의해 전압강하된 값을 가지게 된다.In general, FIG. 1 is a circuit diagram of a continuous time low-pass filter having a conventional mute function. Referring to the configuration and operation of a conventional circuit with reference to the following, first, when an input voltage V in is applied through an input terminal, the resistor R 1 is applied to the resistor R 1 . The current i 1 corresponding to flows, and this current i 1 is divided into i 2 and i 3 and flows to the resistor R 2 and the capacitor C, respectively. At this time, when a DC voltage is applied to the input voltage V in , the capacitor C is opened so that the current i 1 flowing through the resistor R 1 flows to R 2 , and the output voltage V out is applied to R 1 and R 2 . It will have a voltage drop.

한편, 입력전압 Vin에 교류전압이 인가될 경우, 주파수의 변화량에 의해 캐패시터 C의 임피던스(impedance)가 변화하게 된다. 즉, 고주파의 입력전압이 인가된 경우, 캐패시터 C가 단락(short)되어 연산증폭기(operational amplifier)의 마이너스 입력전압 값과 플러스 입력전압 값이 거의 동일하게 되고, 고주파의 성분을 제거시켜 출력을 내보내게 되어 저역통과필터로 작동한다.On the other hand, when an AC voltage is applied to the input voltage V in , the impedance of the capacitor C is changed by the amount of change in frequency. That is, when a high frequency input voltage is applied, capacitor C is shorted and the negative input voltage value of the operational amplifier is approximately equal to the positive input voltage value, and the high frequency component is removed to output the output. It acts as a low pass filter.

상기와 같은 동작을 이루는 저역통과필터 장치에 뮤트 기능을 부여할 경우, 종래에는 도면에 도시된 바와 같이, 통상적인 연속시간의 저역통과필터 회로에서, 뮤트시 스위치-온되어 출력전압 Vout을 입력전압 Vin과 동일하게 하는 뮤트 스위치(MUTE)가 출력단에 연결되어 있음을 알 수 있다. 즉 뮤트시, 뮤트 스위치(MUTE)가 온되면 저항 R2와 캐패시터 C에 전류가 흐르지 않게 되어 노드 1의 전압은 기준 전압인 Vref가 됨으로써, 어떤 신호가 입력단에 인가되더라고 Vout=Vref가 되어 출력을 강제로 보내지 못하게 하고 있다.When the mute function is applied to the low pass filter device which achieves the above operation, conventionally, as shown in the drawing, in the low pass filter circuit of a normal continuous time, when the mute is switched on to input the output voltage V out . It can be seen that a mute switch (MUTE) equal to the voltage V in is connected to the output terminal. That is, when the mute when, mute switch (MUTE) on being the voltage of the resistor R 2 and capacitor C is not current flows nodes in Figure 1 is the reference voltage, V ref, which signal is referred to in the input stage doedeo V out = V ref To prevent sending output.

그러나, 종래의 뮤트 기능을 갖는 연속시간 저역통과필터 장치는 도면에 도시된 바와 같이, 뮤트 스위치(MUTE)가 연속적인 저역통과필터의 출력단에 연결되어, 제4a도에 도시된 바와 같이 뮤트신호가 로우에서 하이(또는 하이에서 로우)로 천이하는 순간 스위치의 저항값과 캐패시터 부하에 의해 오버슈트(Overshoot) 현상이 발생하고, 일정시간이 지난 뒤 세틀링(Settling)이 이루어져서 뮤트신호가 순간적으로 천이할 때 사용자의 귀로 잡음을 듣게 되는 등의 문제점이 있었다.However, in the conventional continuous time low pass filter device having a mute function, as shown in the drawing, a mute switch (MUTE) is connected to the output terminal of the continuous low pass filter, and as shown in FIG. At the moment of transition from low to high (or high to low), overshoot occurs due to the resistance value of the switch and the capacitor load, and after a certain period of time, settling occurs and the mute signal momentarily transitions. There was a problem such as hear the noise in the user's ear when.

상기와 같이 문제점을 해결하기 위하여 본 고안은, 연속시간의 저역통과필터 동작이 뮤트 전환될 때 순간적인 잡음의 발생을 억제하는 뮤트기능을 갖는 연속시간 저역통과필터 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the problem as described above, an object of the present invention is to provide a continuous time low-pass filter device having a mute function to suppress the occurrence of instantaneous noise when the low-pass filter operation of the continuous time is muted.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 뮤트기능을 갖는 연속시간의 저역통과필터는, 연산증폭기를 구비하며 뮤트 기능을 갖는 연속시간의 저역통과필터에 있어서, 입력단에 연결된 입력저항기(R1) ; 상기 입력저항기(R1)와 출력단을 접속하는 피드백저항기(R2) ; 상기 연산증폭기(OA)의 일입력단과 상기 출력단을 접속하는 캐패시터(C) ; 상기 연산증폭기(OA)의 일입력단과 상기 출력단 사이에 상기 캐패시터(C)와 병렬로 삽입되며, 뮤트신호에 응답하여 스위칭 동작하는 제1스위칭 수단(20) ; 및 상기 입력저항기(R1)와 상기 연산증폭기(OA)의 일입력단 사이에 삽입되며, 부 뮤트신호에 응답하여 스위칭 동작하는 제2스위칭 수단(30)을 구비하여 상기 뮤트신호가 천이할 때 발생하는 노이즈를 감소시킨 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the continuous pass low pass filter having a mute function of the present invention comprises a continuous amplifier low pass filter having a mute function, comprising: an input resistor (R 1 ) connected to an input terminal; A feedback resistor (R 2 ) for connecting the input resistor (R 1 ) and an output terminal; A capacitor (C) connecting one input terminal of the operational amplifier (OA) and the output terminal; First switching means (20) inserted between the one input terminal and the output terminal of the operational amplifier (OA) in parallel with the capacitor (C) and switching in response to a mute signal; And a second switching means 30 inserted between the input resistor R 1 and one input terminal of the operational amplifier OA and switching in response to a negative mute signal to generate the mute signal. The noise is reduced.

이하, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 고안을 보다 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여 본 고안의 바람직한 실시예를 소개하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be introduced in order to enable those skilled in the art to more easily implement the present invention.

첨부된 도면 제2a도는 본 고안의 일 실시예에 따른 연속시간 DISO(Different Input Single Output) 저역통과필터 회로를 도시한 것으로, 통상적인 연속시간의 저역통과필터부(10)에, 뮤트시 온되며 통상적인 저역통과필터 동작시에는 오프되는 뮤트용 스위칭(MUTE)(20)를 연산증폭기의 입력단과 출력단 사이에 삽입하였으며, 뮤트시 오프되며 통상적인 저역통과필터 동작시에 온되는 저역통과필터용 스위치(/MUTE)(30)를 입력전압 입력단과 연산증폭기 입력단 사이에 삽입되었다.2A is a diagram illustrating a continuous time differential input single output (DISO) low pass filter circuit according to an embodiment of the present invention, and is muted on a low pass filter unit 10 having a typical continuous time. A mute switch 20 is turned off during normal low pass filter operation between the input and output terminals of the operational amplifier, and is turned off when muted and turned on during normal low pass filter operation. (/ MUTE) 30 was inserted between the input voltage input and the operational amplifier input.

상기와 같은 구성을 갖는 본 고안의 뮤트기능을 갖는 저역통과필터장치의 동작을 첨부된 도면 제2b, c도를 참조하여 살펴본다.The operation of the low pass filter device having the mute function of the present invention having the configuration as described above will be described with reference to FIGS. 2B and 2C.

먼저, 제2b도에 도시된 바와 같이, 뮤트시 뮤트용 스위치(MUTE)(20)를 온시키고 저역통과필터용 스위치(/MUTE)(30)를 오프시키면 노드 2와 노드 3은 개방되고, 연산증폭기의 마이너스 입력단자의 전압은 연산 증폭기의 플러스 입력단자 전압인 Vref가 되고 개패키터 C 그리고 연산 증폭기의 마이너스 입력단자가 만나는 노드 2의 전압은 다음 전개식에 의해 기준 전압인 Vref를 갖게된다.First, as shown in FIG. 2B, when the mute switch (MUTE) 20 is turned on and the low pass filter switch (/ MUTE) 30 is turned off, the nodes 2 and 3 are opened. The voltage at the negative input terminal of the amplifier becomes V ref, which is the positive input terminal voltage of the op amp, and the voltage at node 2 where the negative signal terminal C and the negative input terminal of the op amp are met has the reference voltage V ref by the following expansion equation.

그리고, 제2c도에 도시된 바와 같이 저역통과필터용 스위치(30)를 온시키고 뮤트용 스위치(20)는 오프시키면 입력 저항(R1), 피드백 저항(R2) 그리고 저역통과필터용 스위치(30)가 만나는 노드 3과 노드 2가 서로 단락되어 통상적인 저역통과필터롤 동작하게 된다.As shown in FIG. 2C, when the low pass filter switch 30 is turned on and the mute switch 20 is turned off, the input resistor R 1 , the feedback resistor R 2 , and the low pass filter switch ( Nodes 3 and 2, which 30) meet, short-circuit each other to operate a normal low pass filter.

저역통과필터는 입력단을 통해 Vin의 입력전압이 인가되면 저항 R1에에 해당하는 저류i 1이 흐르고, 이 전류i 1은i 1.i 2으로 나뉘어져 각각의 가지(branch)로 흐르게 된다.The low pass filter is applied to the resistor R 1 when an input voltage of V in is applied through the input terminal. The storage i 1 corresponding to flows, and this current i 1 is i 1 . It is divided by i 2 and flows into each branch.

이때, 입력전압에 직류전압이 인가될 경우, 캐패시터 C는 개방되어서 저항 R1에 흐르는 전류i 1이 각각의 가지로 분할되지 않고 R2로 전부 흐르게 되어 출력전압 Vout은 저항 R1, R2에 의해 전압강하된 값을 나타낸다. 한편, 입력전압에 교류전압이 인가될 경우, 주파수의 변화량에 의해 캐패시터의 임피던스가 변화하게 된다. 즉, 고주파의 입력전압이 인가된 경우, 캐패시터 C가 단락되어 증폭기의 마이너스 입력 전압값과 플러스 입력전압 값이 거의 동일하게 되고, 고주파의 성분을 제거시켜 출력을 내보내게 되어 저역통과필터로 작동한다.At this time, when a DC voltage is applied to the input voltage, the capacitor C is opened so that the current i 1 flowing in the resistor R 1 flows to R 2 instead of being divided into branches, so that the output voltage V out is a resistor R 1 , R 2. Indicates a voltage drop by. On the other hand, when an AC voltage is applied to the input voltage, the impedance of the capacitor changes by the amount of change in frequency. In other words, when a high frequency input voltage is applied, the capacitor C is shorted and the negative input voltage value of the amplifier and the positive input voltage value are almost the same, and the high frequency component is removed to output the output to operate as a low pass filter. .

제3도는 본 고안의 다른 실시예에 따른 연속시간 DIDO(Different Input Different Output) 저역통과필터 회로를 도시한 것으로, 통상적인 DIDO 연속시간 저역통과필터 장치에서, 뮤트시 온되며 통상적인 저역통과필터 동작시에는 오프되는 뮤트 스위치(MUTE)를 연산증폭기의 마이너스 입력단과 플러스 출력단 사이, 연산증폭기의 플러스 입력단과 마이너스 출력단사이에 각각 삽입하였으며, 뮤트시 오프되며 통상적인 저역통과필터 동작시에 온되는 스위치(/MUTE)를 플러스 입력전압이 입력단과 연산증폭기의 마이너스 입력단 사이, 마이너스 입력 전압의 입력단과 연산증폭기의 플러스 입력단 사이에 각각 삽입하였다. 본 고안의 다른 실시예에 따른 연속시간 DIDO 저역통과필터 장치의 동작은 제2도의 연속시간 DISO 저역통과필터 장치와 동일한 동작을 한다.FIG. 3 illustrates a continuous time differential input different output (DIDO) low pass filter circuit according to another embodiment of the present invention, and in a typical DIDO continuous time low pass filter device, muted and normal low pass filter operation The mute switch (MUTE) which is turned off at the time of insertion is inserted between the negative input terminal and the positive output terminal of the operational amplifier, and between the positive input terminal and the negative output terminal of the operational amplifier, respectively.The switch is turned off when muted and turned on during normal low pass filter operation. Positive input voltage is inserted between the input terminal and the negative input terminal of the operational amplifier, between the input terminal of the negative input voltage and the positive input terminal of the operational amplifier, respectively. The operation of the continuous time DIDO low pass filter device according to another embodiment of the present invention performs the same operation as the continuous time DISO low pass filter device of FIG.

제4b도는 본 고안에 따른 뮤트 기능을 갖는 저역통과필터 장치의 뮤트시 파형예시도로서, 뮤트용 스위치 또는 저역통과필터용 스위치가 턴온되기까지의 과도기적 저항값은 뮤트 또는 뮤트 바 클럭이 서로 변하는 시점에서 변화하기는 하지만, 저항값은 캐패시터(C)와 함께 시정수(RC)로서 스위칭 잡음을 감소시켜 필터링 후단에서 발생하는 순간적인 잡음을 억제하고 있음을 확인할 수 있다.Figure 4b is a waveform example when the mute of the low pass filter device having a mute according to the present invention, the transient resistance value until the mute switch or the low pass filter switch is turned on at the time when the mute or mute bar clock is changed Although the value varies from, it can be seen that the resistance value suppresses the instantaneous noise occurring after the filtering by reducing the switching noise as the time constant (RC) together with the capacitor (C).

참고적으로 본 고안에서 뮤트용 스위치 및 저역통과필터부용 스위치는 통상적인 NMOS트랜지스터 또는 PMOS 트랜지스터 또는 전달게이트 등의 로직으로 구성 가능하다.For reference, in the present invention, the mute switch and the low pass filter switch may be configured by logic such as a conventional NMOS transistor or a PMOS transistor or a transfer gate.

이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill.

본 고안은 뮤트시 온되며 통상적인 저역통과필터 동작시에는 오프되는 뮤트용 스위치를 상기 연산증폭기의 입력단과 출력단 사이에 삽입되고, 뮤트시 오프되며 통상적인 저역통과필터 동작시에 온되는 저역통과 필터용 스위치를 외부의 입력전압 입력단과 상기 연산증폭기 입력단 사이에 형성하여, 뮤트시 순간적인 출력잡음을 감소시키는 효과가 있다.The present invention incorporates a mute switch between the input and output stages of the operational amplifier, which is on when muted and turned off during normal low pass filter operation, and is turned off when muted and turned on during normal low pass filter operation. The switch is formed between an external input voltage input terminal and the operational amplifier input terminal, thereby reducing the instantaneous output noise when muting.

Claims (1)

연산증폭기를 구비하여 뮤트 기능을 갖는 연속시간의 저역통과필터에 있어서, 입력단에 연결된 입력저항기(R1); 상기 입력저항기(R1)와 출력단을 접속하는 피드백저항기(R2); 상기 연산증폭기(OA)의 일입력단과 상기 출력단을 접속하는 캐패시터(C); 상기 연상증폭기(OA)의 일입력단과 상기 출력단 사이에 상기 캐패시터(C)와 병렬로 삽입되며, 뮤트신호에 응답하여 스위칭 동작하는 제1스위칭 수단(20); 및 상기 입력저항기(R1)와 상기 연산증폭기(OA)의 일입력단 사이에 삽입되며, 부 뮤트신호에 응답하여 스위칭 동작하는 제2스위칭 수단(30)을 구비하여 상기 뮤트신호가 천이할 때 발생하는 노이즈를 감소시킨 것을 특징으로 하는 뮤트 기능을 갖는 연속시간의 저역통과필터 장치.A continuous time low pass filter having an operational amplifier and having a mute function, comprising: an input resistor (R 1 ) connected to an input terminal; A feedback resistor (R 2 ) for connecting the input resistor (R 1 ) and the output terminal; A capacitor (C) connecting one input terminal of the operational amplifier (OA) and the output terminal; First switching means (20) inserted between the one input terminal and the output terminal of the associative amplifier (OA) in parallel with the capacitor (C) and switching in response to a mute signal; And a second switching means 30 inserted between the input resistor R 1 and one input terminal of the operational amplifier OA and switching in response to a negative mute signal to generate the mute signal. A low-pass filter device of continuous time with a mute function, characterized by reducing noise.
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