KR20040005489A - RADIO FREQUENCY MODULATOR USING Phase Lock Loop - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 케이블TV 수신기 또는 위성방송수신기등과 같은 TV 연결장치에 구비되는 고주파변조기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방송주파수에 차이가 있는 국가간에 공통적으로 사용가능하도록 단일 PLL IC를 사용하면서 발진주파수의 가변이 가능한 PLL 방식 고주파 변조기에 관한 것이다.The present invention relates to a high frequency modulator provided in a TV connection device such as a cable TV receiver or a satellite broadcast receiver. More specifically, the oscillation frequency is used while using a single PLL IC to be commonly used among countries having a difference in broadcasting frequency. The present invention relates to a PLL type high frequency modulator capable of varying.
일반적으로, 고주파 변조기는 케이블 TV 수신기나, 위성방송수신기등과 같이 TV를 통해 영상 및 음성을 출력하도록 된 TV 연결장치에 구비되는 것으로서, 입력된 비디오신호 및 오디오신호를 TV 방송방식에 맞춰 선택된 채널의 고주파신호로 변환하여 출력하는 장치이다.In general, a high frequency modulator is provided in a TV connection device such as a cable TV receiver or a satellite broadcast receiver to output video and audio through a TV. The input video signal and audio signal are selected according to a TV broadcasting method. This device converts and outputs high frequency signals.
이러한 고주파변조기는 발진주파수의 발생방법에 따라서, PLL 방식과 NON-PLL방식으로 나눠진다.The high frequency modulator is divided into a PLL method and a NON-PLL method according to an oscillation frequency generation method.
상기에서, PLL 방식은 PLL(Phase Lock Loop) IC를 사용하여 발진주파수를 제어하도록 구성된 고주파변조기를 말하면, NON-PLL 방식은 PLL IC가 아닌 다른 소자, 대표적으로는 쏘 공진자(saw resonator)를 이용하여 발진부를 구성한 고주파변조기를 말한다.In the above, the PLL method refers to a high frequency modulator configured to control the oscillation frequency by using a phase lock loop (PLL) IC, and the NON-PLL method uses a device other than a PLL IC, typically a saw resonator. Refers to a high frequency modulator comprising an oscillator.
도 1은 상기 방식중 PLL 방식 고주파변조기의 개략적인 구성을 보인 것으로서, 상기 고주파변조기는 베이스밴드의 오디오신호를 소정 레벨 증폭하는 오디오증폭부(11)와, 상기 오디오증폭부(11)에서 증폭된 오디오신호를 AM변조하는 오디오변조부(12)와, 베이스밴드의 비디오신호를 설정된 공중파 방송채널에 대응하는 고주파신호로 FM변조하며 고주파변조된 비디오신호와 상기 오디오변조부(12)로부터 인가된 오디오변조신호를 합성하여 출력하는 믹서부(13)와, 상기 믹서부(13)로 출력되는 고주파신호를 증폭하여 RF출력단(RF_OUT)으로 출력하는 고주파증폭부(14)와,상기 믹싱부(13)에 설정된 채널주파수의 발진주파수를 제공하는 발진부(15)와, 상기 발진부(15)의 발진회로에 연결되어 발진주파수를 결정하는 탱크부(16)와, 상기 탱크부(16)로 발진주파수 제어신호의 위상을 동기시켜 인가하는 위상검출부(17)와, 외부 선택된 채널에 따라 설정된 분주값으로 기준주파수를 분주하여 설정된 주파수가 발생되도록 상기 위상검출부(17)를 통해 피드백 제어하는 프로그래머블 디바이더(18)로 이루어진다.1 shows a schematic configuration of a PLL type high frequency modulator of the above method, wherein the high frequency modulator is amplified by the audio amplifier 11 and amplified by a predetermined level of the baseband audio signal. An audio modulator 12 for AM-modulating an audio signal, an FM modulated baseband video signal to a high frequency signal corresponding to a set airwave broadcasting channel, and a high frequency modulated video signal and audio applied from the audio modulator 12 A mixer 13 for synthesizing and outputting a modulated signal, a high frequency amplifier 14 for amplifying a high frequency signal output from the mixer 13 and outputting the amplified high frequency signal to an RF output terminal RF_OUT, and the mixing unit 13 Oscillation unit 15 for providing the oscillation frequency of the channel frequency set in the, the tank unit 16 connected to the oscillation circuit of the oscillation unit 15 to determine the oscillation frequency, and the oscillation frequency control signal to the tank unit 16 A phase detector 17 for synchronizing and applying a phase of the signal to the programmable divider 18 for feedback control through the phase detector 17 so as to generate a set frequency by dividing a reference frequency by a division value set according to an externally selected channel. Is done.
이러한 PLL 방식 고주파 변조기에서는, 고주파 변조기에서 변조하고자 하는 방송채널을 변경하고자 하는 경우, 상기 프로그래머블 디바이더(18)로 분주제어신호를 OV 또는 5V를 인하가면, 상기 프로그래머블 디바이더(18)가 입력된 제어전압에 따라 다른 횟수로 분주하여, 설정된 주파수신호가 발생되도록 제어한다.In the PLL type high frequency modulator, when the broadcasting channel to be modulated by the high frequency modulator is changed, when the divided control signal is reduced by OV or 5V to the programmable divider 18, the programmable divider 18 receives the input control voltage. By dividing at different times according to the control, a predetermined frequency signal is generated.
상술한 종래의 PLL 방식 고주파 변조기에서는 단지 두가지의 주파수중에서만 선택가능한데, 국가들에서 채택하고있는 방송방식에도 NTSC방식, PAL방식등 여러가지 있으며, 동일한 방송방식, 예를 들어 NTSC방송방식을 채택하고 있는 국가들이더라도 채택하고 있는 주파수는 서로 다르다.In the above-described conventional PLL type high frequency modulator, only two frequencies can be selected. There are various broadcasting methods, such as NTSC and PAL, that adopt the same broadcasting method, for example, NTSC broadcasting method. Even countries are adopting different frequencies.
예를 들어, NTSC방송방식을 채택하고 있는 국가들중, 미국(USA)은 3,4채널을 고주파변조채널로 지정하고 있으며, 동남아지역에서는 1,2채널을 고주파변조채널로 선택하고 있는 등, 대략적으로 NTSC방송방식에 따른 국가들에서 채용되는 채널로는 4가지가 대체적으로 사용되고 있다.For example, among the countries adopting the NTSC broadcasting system, the USA designates 3 and 4 channels as high frequency modulation channels, and in Southeast Asia, 1 and 2 channels are selected as high frequency modulation channels. In general, four channels are generally used in the NTSC broadcasting countries.
따라서, 종래의 PLL 방식 고주파 변조기의 경우 2채널에 대해서는 변경할 수 있도록 되어 있기 때문에, 국가별로 제품을 따로 개발하여야 하며, 여러 국가들을대상으로 하고자 하는 경우, 발진주파수가 다른 두개의 IC를 사용하여야 하는 등의 문제점이 있다.Therefore, in the case of the conventional PLL type high frequency modulator, since two channels can be changed, the products must be developed separately for each country, and in order to target several countries, two ICs having different oscillation frequencies must be used. There is such a problem.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 IC 추가없이 4가지의 발진주파수중 선택이 가능하도록 하여, 제조 및 판매가 용이한 ＰＬＬ방식 고주파 변조기를 제공하는 것이다.The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to provide a PLL type high frequency modulator that is easy to manufacture and sell by allowing selection of four oscillation frequencies without adding an IC.
도 1은 PLL방식 고주파 변조기의 종래 구성을 보인 블럭도이다.1 is a block diagram showing a conventional configuration of a PLL type high frequency modulator.
도 2는 본 발명에 의한 PLL 방식 고주파 변조기에서, 발진주파수 발생부분의 구성을 보인 블럭도이다.2 is a block diagram showing the configuration of an oscillation frequency generating portion in the PLL type high frequency modulator according to the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 PLL 방식 고주파 변조기에서 주파수레지스터에 저장된 테이블의 일예를 보인 도면이다.3 is a diagram illustrating an example of a table stored in a frequency register in a PLL type high frequency modulator according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
11 : 오디오증폭부12 : 오디오변조부11 audio amplifier 12 audio modulator
13 : 고주파합성부14 : 고주파증폭부13 high frequency synthesis unit 14 high frequency amplification unit
15 : 발진부16 : 탱크회로부15: oscillation unit 16: tank circuit unit
17 : 위상검출부18, 21 : 프로그래머블 디바이더17: phase detection unit 18, 21: programmable divider
22 : 저장부23 : 아날로그디지탈변환부22: storage unit 23: analog digital conversion unit
본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위한 구성수단으로서, 베이스밴드의 오디오 및 비디오신호를 발진부에서 인가된 주파수신호로 변환하여 출력하는 PLL 방식 고주파변조기에 있어서,The present invention is a construction means for achieving the above object, in the PLL system high frequency modulator for converting the audio and video signals of the baseband to the frequency signal applied from the oscillator,
OV에서 전원전압(VDD)사이의 제어신호를 입력받아 4개의 채널선택데이타를 생성하는 아날로그/디지탈변환부;An analog / digital converter configured to receive a control signal between the power supply voltage VDD at OV and generate four channel selection data;
상기 아날로그/디지탈변환부로부터 출력되는 4개의 제어데이타에 각각 대응되는 4개의 발진주파수를 발생시키기 위한 분주데이타가 설정된 테이블이 저장되며, 상기 아날로그/디지탈변환부로부터 입력된 채널선택데이타에 해당하는 분주데이타를 출력하는 저장부;A table in which division data for generating four oscillation frequencies corresponding to four control data output from the analog / digital conversion unit is set is stored, and a division corresponding to the channel selection data input from the analog / digital conversion unit is stored. A storage unit for outputting data;
상기 저장부로부터 인가된 분주데이타에 따른 분주횟수만큼 입력주파수를 분주하여 선택된 채널의 주파수신호가 발생되도록 하는 프로그래머블 분주기; 및A programmable divider for dividing an input frequency by the number of divisions according to the division data applied from the storage unit to generate a frequency signal of a selected channel; And
상기 프로그래머블 분주기에서 분주된 신호의 위상을 맞춰 발진부로 인가하는 위상검출 및 챠지펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.It characterized in that it comprises a phase detection and charge pump to apply the phase to the oscillation unit in accordance with the phase of the divided signal in the programmable divider.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 PLL 방식 고주파 변조기의 구성을 상세하게 설명한다.Hereinafter, a configuration of a PLL type high frequency modulator according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 PLL 방식 고주파 변조기의 일부분의 구성을 도시한 블럭도로서, 21은 입력된 신호를 분주하여 출력하고 분주횟수의 설정이 가능한 프로그래머블 분주기이고, 22는 국가별로 요구하는 4개의 비디오채널에 대한 주파수값을 발진하기 위한 상기 프로그래머블 분주기(21)의 분주데이타와 채널선택데이타를 대대응시킨 테이블이 저장되며 입력된 채널선택데이타에 대응하는 분주데이타를 출력하는 저장부이고, 23은 0V 내지 동작전원(VDD)의 전압신호를 4개의 채널선택데이타를 발생시키는 아날로그/디지탈 변환기이다.2 is a block diagram showing a configuration of a part of the PLL type high frequency modulator according to the present invention. 21 is a programmable divider capable of dividing and outputting an input signal and setting the frequency of dividing. A storage unit which stores a table corresponding to the divided data of the programmable frequency divider 21 and the channel selection data for oscillating frequency values of two video channels, and outputs the divided data corresponding to the input channel selection data; 23 is an analog / digital converter for generating four channel selection data for voltage signals from 0V to the operating power supply VDD.
상기 저장부(22)에는 예를 들어, 미국에서 사용되는 3,4 채널에 대응되는 분주데이타와, 동남아지역에서 사용되는 1,2채널에 대한 분주데이타가 저장된다. 이 경우, 상기 고주파변조기는 미국지역 뿐만 아니라 동남아지역에서 동시에 사용가능하게 된다.The storage unit 22 stores, for example, divided data corresponding to 3 and 4 channels used in the United States and divided data for 1 and 2 channels used in Southeast Asia. In this case, the high frequency modulator can be used simultaneously in Southeast Asia as well as the United States.
상기 도 2에는 도시하지 않았지만, 상기 프로그래머블분주기(21)의 출력신호는 위상검출및챠지펌프(17)를 통해 도 1의 발진부(15)에 연결된 RF탱크부(16)로 인가되고, 상기 발진부(15)에서 출력되는 발진주파수는 프로그래머블분주기(21)로 피드백된다.Although not shown in FIG. 2, the output signal of the programmable divider 21 is applied to the RF tank 16 connected to the oscillation unit 15 of FIG. 1 through a phase detection and charge pump 17. The oscillation frequency output from (15) is fed back to the programmable divider 21.
일반적으로, PLL(Phase-Locked Loop)이란 위상 잠금 장치를 의미하는 것으로서, 송신해온 신호의 위상을 동기(synchronization) 시키는 위상동기루프(회로)를 말한다. 여기서, 위상동기란 기준신호원에 관해 일정한 위상각에서 동작하도록 발진기 또는 주기신호발생기를 제어하는 것을 말하며, 이런 위상동기루프는 디지털 피변조파의 동기복조, 코히어런트 반송파의 추적, 임계의 연장, 비트 (bit)의 동기, 심벌의 동기 등에 사용된다.Generally, a phase-locked loop (PLL) refers to a phase locked device, and refers to a phase-locked loop (circuit) for synchronizing the phase of a transmitted signal. Here, phase synchronization refers to controlling an oscillator or a periodic signal generator to operate at a constant phase angle with respect to a reference signal source. The phase synchronization loop is a synchronous demodulation of a digital modulated wave, tracking of a coherent carrier, extension of a threshold, Used for bit synchronization, symbol synchronization, etc.
고주파 변조기는 이런 위상동기루프를 이용하여 발진부의 발진주파수를 설정주파수로 일정하게 유지시키는데 이용한다.The high frequency modulator is used to keep the oscillation frequency of the oscillation part constant at the set frequency using this phase locked loop.
기본적으로, PLL은 위상검출기(PD), 루프필터(LP), 발진기로 이루어지는데, 위상검출기는 두 신호의 위상을 비교하여 위상차에 비례하는 전압을 출력하는 회로이고, 루프필터는 위상검출기로부터 입력되는 에러 신호를 걸러낸다.Basically, the PLL is composed of a phase detector (PD), a loop filter (LP), and an oscillator. The phase detector is a circuit that compares the phases of two signals and outputs a voltage proportional to the phase difference, and the loop filter is input from the phase detector. Filter out any error signals.
이때, 분주회로를 추가하여 주파수를 조정하도록 하는 경우도 있다.In this case, a frequency divider may be adjusted by adding a frequency divider circuit.
상기 고주파변조기는 위상검출기, 발진기, 분주기로 이루어진 PLL을 통해 발진주파수를 제어하는 것으로서, 상기에서, 발진부(15) →프로그래머블분주기(21) →위상검출및챠지펌프(17) →RF탱크부(16)가 연결되어, 위상동기루프(Phase Lock Loop)가 형성되고, 상기 발진부(15)의 발진주파수를 제어한다.The high frequency modulator is to control the oscillation frequency through a PLL consisting of a phase detector, an oscillator, and a divider, in which the oscillation unit 15 → programmable divider 21 → phase detection and charge pump 17 → RF tank unit ( 16 is connected to form a phase lock loop and controls the oscillation frequency of the oscillator 15.
상기와 같은 위상동기루프에서 발진부(15)로부터 출력되는 주파수가 설정된 주파수에 도달할때까지 상기 프로그래머블분주기(21)는 분주를 소정 횟수 반복실행하고, 마침내 설정된 발진주파수가 출력되면, 해당 주파수가 록(lock)시켜, 주파수가변이 발생되지 않도록 하는 것이다.In the phase-locked loop as described above, the programmable frequency divider 21 repeats the frequency division a predetermined number of times until the frequency output from the oscillator 15 reaches the set frequency. It is locked so that no frequency variation occurs.
이때, 상기 아날로그디지탈변환부(23)는 기존에 0V 또는 동작전원(VDD) 두가지 값으로 정해져 있는 제어신호 대신, 0V 에서 동작전원(VDD)까지의 전압신호를 입력받아 해당 아날로그신호를 2비트의 디지탈신호로 출력한다.At this time, the analog digital converter 23 receives a voltage signal from 0V to the operating power supply VDD instead of a control signal that is previously set to two values of 0V or the operating power supply VDD, and converts the analog signal into a 2-bit input signal. Output by digital signal.
상기 아날로그디지탈변환부(23)로부터 출력되는 디지탈신호, 00, 01, 10, 11이 발생하고자 하는 채널주파수를 나타내는 채널선택데이타가 된다.The digital signals, 00, 01, 10, and 11 output from the analog digital converter 23 become channel selection data indicating channel frequencies to be generated.
그리고, 상기 저장부(22)는 4개의 선택가능한 채널주파수에 대응하는 분주데이타를 저장하고 있으며, 각각의 채널주파수값은 상기 아날로그디지탈변환부(23)로부터 인가되는 채널선택데이타에 1:1 대응하여 저장된다.The storage unit 22 stores divided data corresponding to four selectable channel frequencies, and each channel frequency value corresponds 1: 1 to the channel selection data applied from the analog digital conversion unit 23. Are stored.
상기 저장부(22)에 저장된 분주제어를 위한 롬테이블의 일예를 도 3에 보인다.An example of a ROM table for frequency division control stored in the storage unit 22 is shown in FIG. 3.
도 3에서, 31은 채널선택데이타이고, 32는 각각의 채널선택데이타에 대응하는 채널주파수의 분주데이타값이다.In Fig. 3, 31 is channel selection data, and 32 is frequency division data value of the channel frequency corresponding to each channel selection data.
실제의 경우, US 3채널을 주파수값, 61.25MHz를 발생시키기 위하여, 상기 프로그래머블 디바이더(21)에서 필요한 분주데이타는 메인 카운터의 경우 "011110"이고, 스왈로우 카운터(swallow counter)의 경우 "1010"이다.In practice, in order to generate a frequency value of 61.25 MHz for three US channels, the division data required by the programmable divider 21 is "011110" for the main counter and "1010" for the swallow counter. .
즉, 상기와 같이 발생시키고자 하는 채널주파수에 대응하는 분주데이타값이 저장부에 저장된다.That is, the divided data value corresponding to the channel frequency to be generated as described above is stored in the storage unit.
상기 도 3은 저장부(22)에 저장시키는 테이블 구성의 간단한 예를 보인 것이다.3 illustrates a simple example of a table structure to be stored in the storage unit 22.
그러므로, 예를 들어, US 3채널을 선택하는 제어신호가 인가되면, 상기 아날로그디지탈변환부(23)로부터 상기 US 3채널에 대응되는 채널선택데이타(예를 들어, 00)이 출력되고, 이는 저장부(22)로 입력되어 분주데이타로서 "1010"등을 출력시킨다.Therefore, for example, when a control signal for selecting the US 3 channel is applied, channel selection data (eg, 00) corresponding to the US 3 channel is output from the analog digital conversion unit 23, which is stored. It is input to the unit 22 and outputs "1010" and the like as the dispensing data.
상기와 같이, 저장부(22)로부터 출력된 분주데이타는 프로그래머블 분주기(21)로 입력되고, 상기 프로그래머블 분주기(21)는 입력된 분주데이타 만큼 입력신호(발진부(15)의 출력주파수)를 반복 분주하여, 설정된 채널주파수를 생성시킨다.As described above, the divided data output from the storage unit 22 is input to the programmable divider 21, and the programmable divider 21 inputs an input signal (output frequency of the oscillator 15) by the input divided frequency. Repeated frequency division generates the set channel frequency.
상기와 같은 작용에 의하여, 상기 PLL 방식 고주파 변조기는 분주횟수를 조정하여, 총 4개의 채널주파수를 발생시킬 수 있다.By the above-described operation, the PLL type high frequency modulator may generate four channel frequencies by adjusting the frequency of division.
상술한 바와 같이, 본 발명은 별도의 IC를 추가하지 않고도 간단하게 여러국가들에서 채용하는 다수의 발진주파수를 각각 변경발생시킬 수 있으며, 그 결과, 여러 국가들의 요구에 맞는 채널신호를 하나의 제품에서 동시에 구현할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention can simply change and generate a plurality of oscillation frequencies respectively employed in various countries without adding a separate IC, and as a result, a single channel signal that meets the needs of various countries is produced. This can be implemented simultaneously in.
더하여, 본 발명에 의한 고주파 변조기는 여러 국가에서 사용가능하므로서, 각각의 국가별로 고주파변조기를 생산하거나 별도의 IC를 추가하는 것에 비하여, 제품의 생산공정이 단순해지며, 또한 제품 관리 및 판매가 용이해지는 우수한 효과가 있다.In addition, since the high frequency modulator according to the present invention can be used in various countries, the production process of the product is simplified, and the product management and sales become easier as compared to producing a high frequency modulator for each country or adding a separate IC. Excellent effect.
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