KR20040051787A

KR20040051787A - 약전계 신호 수신시 증폭도 및 잡음 지수 개선 튜너

Info

Publication number: KR20040051787A
Application number: KR1020020079453A
Authority: KR
Inventors: 정창일
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2002-12-13
Filing date: 2002-12-13
Publication date: 2004-06-19

Abstract

본 발명은 약전계 신호 수신시 증폭도 및 잡음 지수 개선 튜너에 관한 것으로, 상세하게는 혼합부로부터 출력되는 IF 신호를 직접 AGC 디텍터를 통해 DC 전압으로 변환시키고, DC 전압을 직접 저잡음 증폭기의 바이어스 회로와 FET 증폭회로의 게이트로 인가하여 IF 신호의 레벨에 따라 이들의 증폭도를 제어함으로써 약전계 신호가 입력될 시 증폭도 및 잡음 지수를 개선하고, 강전계 신호가 입력될 시 신호 왜곡 및 혼변조 특성을 개선할 수 있다.

Description

약전계 신호 수신시 증폭도 및 잡음 지수 개선 튜너{TUNER FOR IMPROVING AMPLIFICATION FACTOR AND NOISE FACTOR ON RECEIVING OF WEAK ELECTRIC FIELD SIGNAL}

본 발명은 튜너에 관한 것으로, 상세하게는 혼합부로부터 출력되는 IF 신호를 직접 AGC 디텍터를 통해 DC 전압으로 변환시키고, DC 전압을 직접 저잡음 증폭기의 바이어스 회로와 FET 증폭회로의 게이트로 인가하여 IF 신호의 레벨에 따라 이들의 증폭도를 제어함으로써 약전계 신호가 입력될 시 증폭도 및 잡음 지수를 개선하고, 강전계 신호가 입력될 시 신호 왜곡 및 혼변조 특성을 개선할 수 있도록 하는 약전계 신호 수신시 증폭도 및 잡음 지수 개선 튜너에 관한 것이다.

일반적으로 RF 수신단에서 수신된 전력은 감쇠 및 잡음의 영향으로 인해 매우 낮은 전력레벨을 갖고 있기 때문에 반드시 증폭이 필요한 데, 이미 외부에서 많은 잡음을 포함해서 날아온 신호이기 때문에 무엇보다도 잡음을 최소화하는 증폭 기능이 필요하다.

저잡음 증폭기(LNA : Low Noise Amplifier)는 잡음 지수(Noise Figure)가 낮도록 동작점과 매칭포인트를 잡아서 설계된 증폭기이다.

이러한 저잡음 증폭기가 사용된 튜너는 도 1에 도시된 바와 같이 트랜지스터 및 바이어스 회로로 이루어지며, 안테나(ANT)를 통해 유기되는 신호중 방송 신호, 즉 RF 신호만을 증폭하는 저잡음 증폭기(1)와, 저잡음 증폭기(1)를 통해 출력되는 RF 신호중 희망하는 대역의 신호만을 통과시키는 입력 필터부(2)와, 입력 필터부(2)를 통해 입력되는 RF 신호를 동조시켜 출력하는 입력 동조부(3)와, 입력 동조부(3)를 통해 출력되는 RF 신호를 증폭시키는 FET 증폭부(4)와, FET 증폭부(4)를 통해 출력되는 RF 신호를 다시 동조시켜 출력하는 복동조부(5)와, 발진부(7)로부터 출력되는 발진 주파수와 복동조부(5)의 RF 신호를 혼합하여 IF 신호를 출력하는 혼합부(6)와, 발진 주파수를 생성하여 혼합부(6)로 출력하는 발진부(7)와, 혼합부(6)로부터 출력되는 IF 신호를 복조함과 동시에 입력 신호의 세기에 따라 내부AGC 디텍터(도시 생략)가 AGC 정보를 출력하는 복조 모듈부(8)로 구성된다. 여기에서 FET 증폭부(140)에 사용되는 FET는 듀얼 게이트 FET이며, 하나의 게이트는 입력 동조부(2)의 출력단에 연결되고, 다른 하나의 게이트는 복조 모듈부(180)의 AGC 출력측에 연결된다. 여기에서 또한 복조 모듈부(8)에서 출력되는 AGC 정보는 텔레비전의 마이컴(9)으로 입력되어 마이컴(9)에서 AGC의 세기에 따라 저잡음 증폭기(1)의 동작을 온/오프시켜 강전계가 입력될 시 저잡음 증폭기(1)의 동작을 오프시켜 강전계 입력으로 인한 신호 왜곡 및 혼변조를 방지한다.

그러나 이러한 종래의 튜너는 강전계 신호 수신시 신호 왜곡 및 혼변조를 방지하도록 저잡음 증폭기의 내부 트랜지스터의 컬렉터에 수십 ㎃의 전류가 인가시키는 구조로 설계되어 있으나 이러한 상태에서 약전계 신호가 수신이 되면 저잡음 증폭기가 낮은 증폭도와 매우 높은 잡음 지수값(6~7dB이상)을 갖는 문제점이 있다.

또한 텔레비전의 마이컴을 통해 저잡음 증폭기를 컨트롤하는 복잡한 구조로 이루어진 다른 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 혼합부로부터 출력되는 IF 신호를 직접 AGC 디텍터를 통해 DC 전압으로 변환시키고, DC 전압을 직접 저잡음 증폭기의 바이어스 회로와 FET 증폭회로의 게이트로 인가하여 IF 신호의 레벨에 따라 이들의 증폭도를 제어함으로써 약전계 신호가 입력될 시 증폭도 및 잡음 지수를 개선하고, 강전계 신호가 입력될 시 신호 왜곡 및 혼변조 특성을 개선할 수 있도록 하는데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 튜너 자체에서 저잡음 증폭기의 동작을 직접 제어함으로써 회로를 간략화시킬 수 있도록 하는데 있다.

도 1은 종래의 튜너의 구성을 개략적으로 나타낸 블록 회로도

도 2는 본 발명에 따른 약전계 신호 수신시 증폭도 및 잡음 지수 개선 튜너의 구성을 개략적으로 나타낸 블록 회로도

<도면중 주요부분에 대한 부호의 설명>

110 : 저잡음 증폭기120 : 입력 필터부

130 : 입력 동조부140 : FET 증폭부

150 : 복동조부160 : 혼합부

170 : 발진부180 : 복조 모듈부

190 : AGC 디텍터

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,

안테나를 통해 유기되는 신호중 RF 신호만을 증폭하는 저잡음 증폭기와, 상기 저잡음 증폭기를 통해 출력되는 RF 신호중 희망하는 대역의 신호만을 통과시키는 입력 필터부와, 상기 입력 필터부를 통해 입력되는 RF 신호를 동조시켜 출력하는 입력 동조부와, 듀얼 게이트를 구비하고, 상기 입력 동조부를 통해 출력되는 RF 신호를 증폭시키는 FET 증폭부와, 상기 FET 증폭부를 통해 출력되는 RF 신호를 다시 동조시켜 출력하는 복동조부와, 외부로부터 출력되는 발진 주파수와 상기 복동조부의 RF 신호를 혼합하여 IF 신호를 출력하는 혼합부와, 발진 주파수를 생성하여 상기 혼합부로 출력하는 발진부와, 상기 혼합부로부터 출력되는 IF 신호를 복조하는 복조 모듈부를 포함하는 튜너에 있어서,

상기 혼합부로부터 출력되는 IF 신호를 DC 전압으로 변환시켜 출력하는 AGC 디텍터를 더 구비하며,

상기 저잡음 증폭기는,

상기 AGC 디텍터의 출력단에 내부 바이어스 회로가 연결되고, 상기 AGC 디텍터로부터 유입되는 DC 전압에 따라 증폭도가 결정되어 약전계 신호의 입력시 증폭도가 높아지고, 강전계 신호의 입력시 증폭도가 낮아지며,

상기 FET 증폭부는,

상기 AGC 디텍터의 출력단에 듀얼 게이트중 어느 하나의 게이트가 연결되고, 상기 AGC 디텍터로부터 유입되는 DC 전압에 따라 증폭도가 결정되어 약전계 신호의 입력시 증폭도가 높아지고, 강전계 신호의 입력시 증폭도가 낮아지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 약전계 신호 수신시 증폭도 및 잡음 지수 개선 튜너의 구성을 도 2를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 약전계 신호 수신시 증폭도 및 잡음 지수 개선 튜너의 구성을 개략적으로 나타낸 블록 회로도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 약전계 신호 수신시 증폭도 및 잡음 지수 개선 튜너(100)는, 저잡음 증폭기(110)와, 입력 필터부(120)와, 입력 동조부(130)와, FET 증폭부(140)와, 복동조부(150)와, 혼합부(160)와, 발진부(170)와, 복조 모듈부(180)과, AGC 디텍터(190)로 구성된다.

저잡음 증폭기(110)는 트랜지스터 및 바이어스 회로로 이루어지며, AGC 디텍터(190)의 출력단에 내부 바이어스 회로가 연결되고, AGC 디텍터(190)로부터 유입되는 DC 전압에 따라 증폭도가 결정되어 약전계 신호의 입력시 증폭도가 높아지고, 강전계 신호의 입력시 증폭도가 낮아져서 안테나(ANT)를 통해 유기되는 신호중 방송 신호, 즉 RF 신호를 증폭한다.

입력 필터부(120)는 저잡음 증폭기(110)를 통해 출력되는 RF 신호중 희망하는 대역의 신호만을 통과시킨다.

입력 동조부(130)는 입력 필터부(120)를 통해 입력되는 RF 신호를 동조시켜출력한다.

FET 증폭부(140)는 듀얼 게이트 FET이며, 하나의 게이트는 입력 동조부(130)의 출력단에 연결되고, 다른 하나의 게이트는 AGC 디텍터(190)의 출력단에 연결되어, AGC 디텍터(190)로부터 유입되는 DC 전압에 따라 증폭도가 결정되어 약전계 신호의 입력시 증폭도가 높아지고, 강전계 신호의 입력시 증폭도가 낮아지며 RF 신호를 증폭시켜 출력한다.

복동조부(150)는 FET 증폭부(140)를 통해 출력되는 RF 신호를 다시 동조시켜 출력한다.

혼합부(160)는 발진부(170)로부터 출력되는 발진 주파수와 복동조부(150)의 RF 신호를 혼합하여 IF 신호를 출력한다.

발진부(170)는 발진 주파수를 생성하여 혼합부(160)로 출력한다.

복조 모듈부(180)는 혼합부(160)로부터 출력되는 IF 신호를 복조하여 영상신호를 텔레비전측으로 전송한다.

AGC 디텍터(190)는 혼합부(160)로부터 출력되는 IF 신호의 세기에 따라 이에 대응되는 DC 전압으로 변환시켜 출력한다.

이하 본 발명에 따른 약전계 신호 수신시 증폭도 및 잡음 지수 개선 튜너의 동작을 도 2를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

안테나(ANT)를 통해 RF 신호가 수신되어 동조된 후 혼합부(160)를 통해 IF 신호로 변환되어 이로부터 출력되면 이는 복조 모듈부(180)와, AGC 디텍터(190)로 각각 출력된다.

그러면 복조 모듈부(180)에서는 IF 신호를 복조하여 영상신호를 텔레비전측으로 전송함과 동시에 AGC 디텍터(190)는 IF 신호를 DC 전압으로 변환시킨 후 이를 FET 증폭부(140)의 게이트와 저잡음 증폭기(110)의 바이어스 회로로 각각 공급한다.

이로 인해 일정 신호 레벨 이하의 약전계 신호가 입력되는 경우 AGC 디텍터(190)로부터 출력되는 DC 전압이 일정 레벨 이상을 유지되어 FET 증폭부(140)와 저잡음 증폭기(110)의 증폭도가 일정하게 유지된다.

반대로 일정 신호 레벨 이상의 강전계 신호가 입력되는 경우 AGC 디텍터(190)로부터 출력되는 DC 전압이 낮아져서 FET 증폭부(140)와 저잡음 증폭기(110)의 증폭도가 이와 대응되게 낮아진다.

따라서 약전계 신호가 입력되는 경우 저잡음 증폭기의 컬렉터에 수 ㎃의 작은 전류가 인가되도록 함으로써 낮은 잡음 지수를 가지며, 강전계 신호가 입력되는 경우 AGC 전압을 통해 저잡음 증폭기의 바이어스 전압을 조절하여 FET 증폭부의 증폭도가 낮아져 과신호 입력으로 인한 방송 신호 왜곡 및 혼변조 특성이 나빠지는 것을 막을 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 약전계 신호 수신시 증폭도 및 잡음 지수 개선 튜너에 의하면, 혼합부로부터 출력되는 IF 신호를 직접 AGC 디텍터를 통해 DC 전압으로 변환시키고, DC 전압을 직접 저잡음 증폭기의 바이어스 회로와 FET 증폭회로의 게이트로 인가하여 IF 신호의 레벨에 따라 이들의 증폭도를 제어함으로써 약전계 신호가 입력될 시 증폭도 및 잡음 지수를 개선하고, 강전계 신호가 입력될 시 신호 왜곡 및 혼변조 특성을 개선하며, 튜너 자체에서 저잡음 증폭기의 동작을 직접 제어함으로써 회로를 간략화시킬 수 있다.

Claims

안테나를 통해 유기되는 신호중 RF 신호만을 증폭하는 저잡음 증폭기와, 상기 저잡음 증폭기를 통해 출력되는 RF 신호중 희망하는 대역의 신호만을 통과시키는 입력 필터부와, 상기 입력 필터부를 통해 입력되는 RF 신호를 동조시켜 출력하는 입력 동조부와, 듀얼 게이트를 구비하고, 상기 입력 동조부를 통해 출력되는 RF 신호를 증폭시키는 FET 증폭부와, 상기 FET 증폭부를 통해 출력되는 RF 신호를 다시 동조시켜 출력하는 복동조부와, 외부로부터 출력되는 발진 주파수와 상기 복동조부의 RF 신호를 혼합하여 IF 신호를 출력하는 혼합부와, 발진 주파수를 생성하여 상기 혼합부로 출력하는 발진부와, 상기 혼합부로부터 출력되는 IF 신호를 복조하는 복조 모듈부를 포함하는 튜너에 있어서,

상기 혼합부로부터 출력되는 IF 신호를 DC 전압으로 변환시켜 출력하는 AGC 디텍터를 더 구비하며,

상기 저잡음 증폭기는,

상기 AGC 디텍터의 출력단에 내부 바이어스 회로가 연결되고, 상기 AGC 디텍터로부터 유입되는 DC 전압에 따라 증폭도가 결정되어 약전계 신호의 입력시 증폭도가 높아지고, 강전계 신호의 입력시 증폭도가 낮아지며,

상기 FET 증폭부는,

상기 AGC 디텍터의 출력단에 듀얼 게이트중 어느 하나의 게이트가 연결되고, 상기 AGC 디텍터로부터 유입되는 DC 전압에 따라 증폭도가 결정되어 약전계 신호의입력시 증폭도가 높아지고, 강전계 신호의 입력시 증폭도가 낮아지는 것을 특징으로 하는 약전계 신호 수신시 증폭도 및 잡음 지수 개선 튜너.