KR20100036510A - 대역제거필터를 가지는 적외선 수신기 - Google Patents

Abstract

수신 감도가 향상된 적외선 수신기가 개시된다. 수신 감도 및 통달 거리를 향상시키기 위해, 적외선 수신기의 자동이득 증폭기의 이득은 증가하여야 한다. 자동이득 증폭기의 이득은 자동이득 조절기에 의해 설정된다. 자동이득 조절기는 입력되는 신호에 노이즈 성분이 많은 경우, 자동이득 증폭기의 이득을 감쇠시키고, 노이즈 성분이 적은 경우, 자동이득 증폭기의 이득을 증가시킨다. 따라서, 대역통과필터의 전단에 대역제거필터를 구비하여 노이즈 성분을 최소화시킨다. 이를 통하여, 자동이득 증폭기의 이득을 증가시키고, 수신 감도 및 통달 거리를 향상할 수 있다.

적외선 수신기, 노이즈, 통달 거리, 수신 감도

Description

대역제거필터를 가지는 적외선 수신기{Infrared Signal Receiver of having Band Rejection Filter}

본 발명은 적외선 수신기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 잡음신호를 최소화하기 위한 적외선 수신기에 관한 것이다.

적외선 수신기는 적외선을 이용하여 데이터 통신을 수행한다. 즉, 리모콘을 이용하여 적외선 신호를 전자제품으로 송신하면, 전자제품에 내장된 적외선 수신기는 적외선 신호를 수신하고, 이를 약속된 형태의 데이터 포맷으로 변환한다.

근거리 통신을 수행하는 적외선 송수신 기술에서는 송신원으로부터 수신원까지의 통달거리가 매우 중요한 문제로 대두되고 있다. 즉, 원래의 적외선 신호에 혼입되는 잡음으로 인해 수신거리가 멀어질수록 정확한 수신동작이 일어나지 않는 문제가 발생한다.

통상적인 적외선 송수신에 이용되는 반송파로는 30KHz 내지 60KHz의 주파수를 이용한다. 이러한 반송파에는 형광등의 외란에 의한 잡음이 혼입되는 현상이 발생한다. 이를 해결하기 위해서는 잡음 대역의 신호는 제거하고, 신호대역은 이득을 증가시켜서 잡음의 영향을 최소화하는 설계가 이루어져야 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 적외선 수신기를 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 일반적으로 아주 미약한 적외선 신호는 송신측에 구비된 발광 다이오드(10)를 통해 수신측의 포토다이오드(20)와 같은 광검출 소자로 전송된다. 포토다이오드(20)를 통해 적외선 신호는 맥동하는 전류의 형태로 검출된다. 검출된 적외선 신호는 적외선 수신기에 의해 이득이 조절되고, 기설정된 데이터 포맷 형식으로 변형되어 출력된다.

이러한 미약한 적외선 신호를 원거리에서 검출하기 위하여, 적외선 수신기는 트랜스 임피던스 증폭기(110), 자동이득 증폭기(120), 리미터(Limitter; 130), 대역통과필터(140), 자동이득 조절기(150), 문턱전압 조절기/비교기(160), 적분기(170), 슈미트리거(180) 및 출력 스테이지(190)를 구비하고 있다.

먼저, 포토다이오드(20)에 의해 수신된 신호는 전류의 형태로 적외선 수신기에 공급된다. 포토다이오드(20)에 의해 형성된 전류 형태의 적외선 신호는 트랜스 임피던스 증폭기(110)에 공급된다. 트랜스 임피던스 증폭기는 전류 형태의 신호를 전압 신호로 변환하고, 이를 증폭한다.

변환된 전압 신호는 자동이득 증폭기(120), 리미터(130) 및 대역통과필터(140)등을 거치면서 보다 큰 진폭을 가지고, 신호와 잡음의 선택비가 향상된 상태가 된다.

자동이득 증폭기(120)의 경우, 트랜스 임피던스 증폭기(110)로부터의 출력 전압 신호를 잡음과 신호의 형태에 따라 증폭율을 달리하도록 자동이득 조절기(150)의 출력 신호에 의해 제어 된다.

상기 리미터(130)는 대역통과필터(140)에 과전압이 인가되지 않도록 적당한 크기 이내에 제한하는 기능을 하며, 상기 대역통과필터(140)는 적외선 수신기의 주파수 선택도를 향상시키며, 일정한 주파수 대역만을 선택적으로 통과시킨다. 따라서, 대역통과필터(140)에서 설정된 통과대역만의 주파수가 통과된다. 그러나, 실질적인 하드웨어 구현시에는 이상적인 대역통과필터의 역할과는 일정한 차이가 발생한다. 따라서, 상당한 정도의 잡음신호도 대역통과필터(140)를 통과하게 된다.

대역통과필터(140)의 출력은 다시 문턱전압 조절기(ATC; Automatic threshold control)/비교기(160)등을 거치면서 비교적 일정한 신호 성분으로 형성된다. 이렇게 걸러진 신호들은 다시 적분기(integrator)(170) 및 슈미트리거(Schmitt- trigger)(180)등으로 구성된 복조 회로에서 출력 파워 트랜지스터를 가지는 출력 스테이지(190)의 구동 신호를 발생 시킨다.

이러한 출력 스테이지(190)의 동작에 따라 최종 출력인 디지털 제어 신호가 적외선 수신기에 연결된 마이크로 컨트롤러에 제공되어 후속 작업이 이루어진다.

또한, 상기 적외선 수신기는 또한 자동이득 조절기(150)를 구비하는데, 자동이득 조절기(Automatic Gain Control)(150)는 신호와 잡음이 혼재하는 상태에서 적외선 수신기의 이득을 조절한다. 즉, 자동이득 증폭기(120)의 이득을 조절하여, 잡음신호의 크기에 따른 이득의 조절 동작을 수행한다. 따라서, 자동이득 증폭기(120)는 적정 크기 이하의 잡음이 나오도록 이득이 조정되어, 수신 신호에 대한 감도는 향상된다. 이로 인하여 주변 환경에서 발생되는 여러 잡음을 충분히 억제하여, 수신기 출력에 잡음에 의한 임의 펄스의 발생은 억제된다.

그러나, 대역통과필터의 중심 주파수와 인접한 주파수를 갖는 잡음원에 의해 출력에서의 원하지 않는 펄스가 발생되기도 한다. 이를 방지하기 위해서는 전체적으로 적외선 수신기의 이득은 감쇄되어야 한다. 특히, 자동이득 조절기를 통한 자동이득 증폭기의 이득은 적정크기 이하로 설정되어야 한다. 결국, 이러한 자동이득 증폭기의 이득의 감소는 적외선 수신기의 통달 거리의 축소를 가져온다. 결국, 잡음원의 주파수 성분이 대역통과필터의 중심 주파수에 인접한 값을 갖는다면 통달거리는 더욱 줄어들게 된다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 높은 수신감도와 향상된 통달 거리를 확보할 수 있는 적외선 수신기를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 포토다이오드에 의해 검출된 전류 형태의 적외선 신호를 전압 신호로 변환하기 위한 트랜스 임피던스 증폭기; 상기 트랜스 임피던스 증폭기의 출력을 증폭하기 위한 자동이득 증폭기; 상기 자동이득 증폭기의 출력을 소정 레벨 이하로 제한하기 위한 리미터; 상기 리미터의 출력으로부터 제거대역에 속하는 노이즈를 제거하기 위한 대역제거필터; 상기 대역제거필터에 연결되고, 통과대역의 신호를 선택하여 출력하기 위한 대역통과필터; 상기 대역통과필터의 출력신호를 수신하고, 상기 자동이득 증폭기의 이득을 조절하기 위한 자동이득 조절기; 상기 대역통과필터의 출력을 수신하고, 설정된 문턱전압에 따라 펄스신호를 발생하기 위한 문턱전압 조절기/비교기; 상기 펄스 신호를 적분하기 위한 적분기; 상기 적분기의 출력을 수신하고, 구형파를 형성하기 위한 슈미트리거; 및 상기 구형파에 따른 온/오프 동작을 통해 최종 출력신호를 형성하기 위한 출력 스테이지를 포함하는 적외선 수신기를 제공한다.

상술한 본 발명에 따르면, 대역제거필터는 리미터와 대역통과필터 사이에 구비된다. 대역제거필터는 노이즈 성분을 제거하거나, 노이즈 성분의 크기를 저감시 킨다. 따라서, 대역통과필터의 출력은 상대적으로 노이즈 성분이 저감된 신호로 이루어진다. 대역통과필터의 출력은 자동이득 조절기로 입력되며, 높은 신호 대 잡음비를 가진 신호로 인해 자동이득 조절기는 자동이득 증폭기의 이득을 증가시킨다. 따라서, 자동이득 증폭기의 이득의 증가에 의해 적외선 수신기의 수신 감도는 향상되며, 통달 거리는 증가한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적외선 수신기를 도시한 블록도이다.

본 발명의 구성 요소는 트랜스 임피던스 증폭기(200), 자동이득 증폭기(210), 리미터(220), 대역억제필터(230), 대역통과필터(240), 자동이득 조절기(250), 문턱전압 조절기/비교기(260), 적분기(270), 슈미트리거(280) 및 출력 스테이지(290)로 구성된다.

상기 구성요소의 상세 동작 설명은 아래와 같다.

적외선 수신기는 외부 부품인 포토다이오드(30)에 연결되어 있고, 아주 미약한 적외선 신호가 포토다이오드(30)와 같은 광검출 소자를 통하여 맥동하는 전류의 형태로 검출 된다.

이러한 미약한 적외선 신호전류를 원거리에서 검출하기 위하여, 적외선 수신기 회로의 내부에 다수의 회로들이 구비된다. 특히, 레벨이 미약한 적외선 신호를 수신하고, 이를 증폭하며, 신호처리에 장애가 되는 노이즈를 제거하는 회로가 적외선 수신기의 중요한 요소로 작용한다.

먼저, 포토다이오드(30)에 의해 수신된 적외선 신호는 전류 신호로 변환되고, 변환된 전류신호는 트랜스 임피던스 증폭기(200)로 입력된다.

트랜스 임피던스 증폭기(200)는 검출된 전류 신호를 전압 신호로 변환하고, 이를 증폭한다. 이렇게 변환된 신호는 자동이득 증폭기(210)로 입력된다.

자동이득 증폭기(210)는 트랜스 임피던스 증폭기(200)의 출력신호를 수신하고, 이를 소정의 이득을 가지고 증폭한다. 다만, 상기 자동이득 증폭기(200)는 입 력신호가 가지는 신호 대 잡음비에 따라 그 이득을 달리할 수 있다. 즉, 입력신호에 잡음이 많은 경우, 자동이득 증폭기(210)의 이득은 다소 감소한다. 또한, 입력신호에 잡음이 적은 경우, 자동이득 증폭기(210)의 이득은 증가하게 된다. 이러한, 자동이득 증폭기(210)의 이득의 변경은 자동이득 조절기(250)의 동작에 의해 이루어진다.

상기 자동이득 조절기(250)는 충방전 동작을 통하여, 설정되는 전압레벨을 가지고, 자동이득 증폭기(210)의 이득을 조절한다. 즉, 자동이득 조절기(250)는 대역통과필터(240)의 출력신호를 수신하여, 이득제어신호를 생성한다. 생성된 이득제어신호는 자동이득 증폭기(210)의 이득을 결정한다. 예컨대, 노이즈가 적은 신호가 수신되는 경우, 자동이득 증폭기(210)의 이득은 증가하며, 노이즈가 많은 신호가 수신되는 경우, 자동이득 증폭기(210)의 이득은 감소하도록 이득제어신호는 동작한다.

상기 자동이득 증폭기(210)는 회로의 구성에 따라 그 이득의 범위는 설정된다. 다만, 이득의 최대값은 30dB 내지 35dB로 설정됨이 바람직하다. 자동이득 증폭기(210)의 출력은 리미터(220)로 입력된다.

상기 리미터(220)는 소정의 이득을 가지고, 기설정된 레벨을 상회하는 신호의 레벨을 강제로 세팅시킨다. 예컨대, 신호의 피크간의 전압차가 0.7V를 상회하는 경우, 이를 기설정된 피크간의 전압차 0.7V로 강제로 설정한다. 또한, 본 발명에서는 상기 리미터(220)의 이득은 15dB 내지 25dB로 설정됨이 바람직하다. 리미터(220)의 출력은 대역제거필터(230)로 입력된다.

상기 대역제거필터(230)는 소정 주파수 대역의 신호는 제거하는 기능을 수행한다. 본 발명에서 대역제거필터(230)의 중심 주파수는 후술하는 대역통과필터(240)의 중심 주파수보다 7kHz 이상의 값을 가지도록 설정됨이 바람직하다. 또한, 상기 대역제거필터(230)의 대역폭은 2kHz 내지 10kHz로 설정된다. 대역제거필터(230)를 통해 자동이득 증폭기(210)의 출력신호에 포함된 노이즈 성분은 상당부분 제거된다. 이어서, 대역제거필터(230)의 출력은 대역통과필터(240)로 입력된다.

상기 대역통과필터(240)는 노이즈 성분이 상당부분 제거된 신호를 수신하고, 중심대역 주변의 신호들만을 선별적으로 통과시킨다. 본 발명에서의 대역통과필터(240)의 중심 주파수는 30kHz 내지 60kHz로 설정되며, 대역폭은 2kHz 내지 10kHz로 설정됨이 바람직하다. 또한, 중심 주파수 부근에서의 대역통과필터(240)의 이득은 15dB 내지 25dB로 설정됨이 바람직하다. 상기 대역통과필터(240)를 통과한 신호는 자동이득 조절기(250) 및 문턱전압 조절기/비교기(260)로 입력된다.

대역통과필터(240)의 출력신호는 문턱전압 조절기/비교기(260)로 입력된다. 문턱전압 조절기/비교기(260)에서 설정된 문턱전압에 따라, 변조된 신호는 비교된다. 따라서, 문턱전압 조절기/비교기(260)의 출력은 하이레벨 또는 로우 레벨을 가지는 일종의 펄스 파형이 된다. 상기 펄스 파형은 적분기(270)로 입력된다.

적분기(270)는 펄스 형태의 문턱전압 조절기/비교기(260)의 신호에 대해 적분동작을 수행한다. 적분기(270)의 적분 동작에 의해 적외신 신호는 복조된다. 복조된 신호는 슈미트리거(280)에 입력된다.

슈미트리거(280)는 복조된 적분기(270)의 출력신호를 수신하여 구형파를 형 성한다. 형성된 구형파는 출력 스테이지(290)에 입력된다. 출력 스테이지(290)에 구비된 트랜지스터는 온/오프 동작을 수행하여 충방전 동작을 통해 최종 출력신호를 생성하게 된다.

본 발명에서는 대역제거필터(230)가 대역통과필터(240) 전단에 위치하게 된다. 대역제거필터(230)의 채용에 의해 신호 대 잡음비는 개선된다. 또한, 개선된 신호 대 잡음비에 의해 자동이득 조절기(250)는 자동이득 증폭기(210)의 이득을 증가시킨다. 따라서, 자동이득 증폭기(210)의 이득은 대역제거필터(230)가 채용되지 아니한 경우보다 증가한다. 증가된 자동이득 증폭기(210)의 출력은 리미터(220)의 피크간 전압차에 근접하거나 상회한 값까지 증가하게 된다. 이는 본 발명의 적외선 수신기의 감도가 향상됨을 나타낸다. 증가된 자동이득 증폭기(210)의 이득에 따라, 신호의 노이즈 성분도 증폭된다 하더라도, 본 발명에서 구비된 대역제거필터(230)의 영향에 의해 노이즈 성분은 상당부분 감소하게 된다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 대역제거필터를 도시한 회로도이다.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 대역제거필터는 2개의 트랜스컨덕턴스 증폭기들, 2개의 저항들 및 2개의 커패시터들로 구성된다.

먼저, 제1 트랜스컨덕턴스 증폭기(231)의 출력단은 제1 노드 N1에 연결되어 출력신호 Vout을 형성한다. 또한, 음의 입력단은 제2 노드 N2에 연결되고, 양의 입력단은 제3 노드 N3에 연결된다. 상기 제1 노드 N1은 대역제거필터의 출력단으로 작용한다.

제2 트랜스컨덕턴스 증폭기(233)의 출력단은 제2 노드 N2에 연결되고, 양의 입력단은 제1 노드 N1에 연결되며, 음의 입력단에는 입력신호 Vin이 공급된다.

이어서, 제1 저항 R1은 제1 노드 N1과 제3 노드 N3 사이에 연결된다.또한, 제2 저항 R2는 제3 노드 N3과 접지 사이에 연결된다.

제1 커패시터 C1은 입력신호 Vin과 제1 노드 N1 사이에 연결되며, 제2 커패시터 C2는 제2 노드 N2와 접지 사이에 연결된다. 입력신호 Vin은 상기 제1 커패시터 C1의 일측 단자에 인가되고, 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기(233)의 음의 입력단에 인가된다.

상술한 본 실시예에 대역제거필터 구성에서 출력신호 Vout은 제1 노드 N1을 통해 공급된다.

회로의 수동소자들에 대한 라플라스 변환을 수행한 다음, 각각의 노드에서의 신호성분들의 값은 다음과 같다.

먼저, 제1 노드 N1에서 KCL(Kirchhoff's Current Law)을 적용하면, 제1 노드의 전압이자 출력신호 Vout은 하기의 수학식 1로 나타난다.

[수학식 1]

상기 수학식 1에서 V3은 제3 노드 N3의 전압에 대한 라플라스 변환식을 나타낸다.

또한, 각각의 트랜스컨덕턴스들의 출력전류의 변환식들은 하기의 수학식 2에 따른 다.

[수학식 2]

상기 수학식 2에서 Gm1은 제1 트랜스컨덕턴스 증폭기(231)의 트랜스컨덕턴스를 나타내고, Gm2는 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기(233)의 트랜스컨덕턴스를 나타낸다. 또한 V2는 제2 노드 N2의 전압의 변환식을 나타낸다.

또한, 제2 노드 N2의 전압의 변환식 V2 및 제3 노드 N3의 전압의 변환식 N3은 하기의 수학식 3으로 표현된다.

[수학식 3]

상기 수학식 2 및 수학식 3을 근거로 상기 수학식 1을 정리하면, 하기의 수학식 4의 이득식을 얻을 수 있다.

[수학식 4]

상기 수학식 4를 살펴보면, 본 실시예에서 개시된 대역제거필터는Gm1Gm2/(C1C2)1/2의 중심 주파수를 가짐을 알 수 있다. 또한, 적절한 트랜스 컨덕턴스의 조절과 커패시턴스의 선택에 의해 중심 주파수를 조절할 수 있다. 또한, 대역폭은 2개의 저항들 R1 및 R2와 트랜스컨덕턴스 Gm1의 조절에 의해 조절됨을 알 수 있다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적외선 수신기의 동작을 비교하기 위한 타이밍도이다.

먼저, 도 4a을 참조하면, 대역통과필터의 중심주파수를 38kHz로 설정하고, 대역폭은 4kHz로 설정하였다. 또한, 노이즈를 48kHz로 설정하였다.며, 대역제거필터의 중심주파수를 48kHz로 설정하고, 제거대역폭을 4kHz로 설정한 경우의 파형이 도시된다.

먼저, 대역제거필터가 개재되지 않은 경우, 자동이득 증폭기는 소정의 이득을 가지고, 적외선 신호를 수신하여 출력한다. 다만, 기설정된 노이즈 성분에 의해 자동이득 증폭기는 비교적 낮은 이득으로 증폭된다. 상기 자동이득 증폭기의 이득은 적외선 신호에 포함된 노이즈 성분 및 대역통과필터를 통과한 신호에 포함된 노이즈 성분에 의해 결정된다. 자동이득 증폭기의 출력은 리미터에 의해 증폭된다.

리미터의 경우, 최대 피크 전압차를 0.7V로 설정하였다. 또한, 리미터의 이득은 20dB로 설정하였다. 자동이득 증폭기에서의 낮은 이득으로 인해 자동이득 증폭기의 출력은 최대 피크 전압차에 근접하지 아니한다. 따라서, 리미터에서의 실질적인 리미팅 동작은 발생하지 않게 된다. 또한, 대역통과필터를 통과한 신호는 변 조된 신호 및 노이즈 성분이 혼재된 상태가 된다. 대역통과필터의 중심 주파수 부근에서의 이득은 20dB로 설정하였다.

대역통과필터를 통과한 신호는 여전히 높은 레벨의 노이즈 성분을 가짐을 알 수 있다. 즉, 높은 레벨의 노이즈 성분으로 인해 자동이득 증폭기는 약 22dB의 이득을 가진다. 즉, 전체적으로 자동이득 증폭기, 리미터 및 대역통과필터를 통과하는 동안의 신호의 이득은 62dB가 된다.

도 4b를 참조하면, 대역통과필터 전단에 본 발명의 대역제거필터가 개재된다. 상기 도 3b에서는 대역통과필터의 중심주파수를 38kHz로 설정하고, 대역폭은 4kHz로 설정하였다. 또한, 노이즈를 48kHz로 설정하였다.며, 대역제거필터의 중심주파수를 48kHz로 설정하고, 제거대역폭을 4kHz로 설정하였다.

상기 도 4b에서는 자동이득 증폭기를 통과한 신호는 리미터, 대역제거필터 및 대역통과필터를 거친다.

자동이득 증폭기는 대역통과필터의 신호에 따라 이득이 조절된다. 먼저, 소정의 이득을 거친 신호는 리미터 및 대역제거필터를 거친다. 대역제거필터를 거친 신호는 상당한 정도로 노이즈 성분이 제거된다. 상기 대역제거필터대역의 중심주파수는 48kHz로 설정되고, 제거대역폭은 4kHz로 설정된다. 따라서, 주요한 노이즈 성분은 제거되고, 제거대역폭을 상회하는 노이즈 성분만이 대역제거필터를 통과한다. 따라서, 신호 대 잡음비는 개선된다. 이어서, 대역통과필터를 통과한 신호는 자동이득 조절기로 입력된다. 자동이득 조절기는 노이즈가 저감된 신호를 수신하여, 자동이득 증폭기의 이득을 상승시킨다. 따라서, 높은 이득으로 적외선 신호를 증폭한 다. 따라서, 적외선 수신기의 감도는 증가한다.

본 발명의 적외선 수신기는 리미터의 이득을 20dB, 대역통과필터의 이득을 20dB, 대역제거필터의 이득을 10dB로 설정하였다. 또한, 상술한 조건에 적외선 신호를 인가한 경우, 자동이득 증폭기의 이득은 32dB로 측정되었다. 즉, 자동이득 증폭기는 하드웨어 상으로 설정된 최대의 이득을 나타냄을 알 수 있다. 따라서, 자동이득 증폭기, 리미터, 대역제거필터 및 대역통과필터를 통과한 신호의 전체적인 이득은 72dB로 상승함을 알 수 있다.

본 발명에서는 노이즈가 개재된 신호의 처리경로에 대역제거필터가 포함된다. 대역제거필터는 대역통과필터보다 높은 주파수에서 중심제거대역을 가지고, 노이즈 성분을 제거한다. 따라서, 대역제거필터 및 대역통과필터를 통과한 신호는 노이즈가 저감된 신호가 되고, 이러한 신호는 자동이득 조절기로 피드백되어 자동이득 증폭기의 이득을 증가시킨다. 따라서, 적외선 수신기의 통달 거리 및 수신감도는 향상된다.

도 1은 종래 기술에 따른 적외선 수신기를 도시한 블록도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적외선 수신기를 도시한 블록도이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 대역제거필터를 도시한 회로도이다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적외선 수신기의 동작을 비교하기 위한 타이밍도이다.

Claims (6)

1. 포토다이오드에 의해 검출된 전류 형태의 적외선 신호를 전압 신호로 변환하기 위한 트랜스 임피던스 증폭기;

   상기 트랜스 임피던스 증폭기의 출력을 증폭하기 위한 자동이득 증폭기;

   상기 자동이득 증폭기의 출력을 소정 레벨 이하로 제한하기 위한 리미터;

   상기 리미터의 출력으로부터 제거대역에 속하는 노이즈를 제거하기 위한 대역제거필터;

   상기 대역제거필터에 연결되고, 통과대역의 신호를 선택하여 출력하기 위한 대역통과필터;

   상기 대역통과필터의 출력신호를 수신하고, 상기 자동이득 증폭기의 이득을 조절하기 위한 자동이득 조절기;

   상기 대역통과필터의 출력을 수신하고, 설정된 문턱전압에 따라 펄스신호를 발생하기 위한 문턱전압 조절기/비교기;

   상기 펄스 신호를 적분하기 위한 적분기;

   상기 적분기의 출력을 수신하고, 구형파를 형성하기 위한 슈미트리거; 및

   상기 구형파에 따른 온/오프 동작을 통해 최종 출력신호를 형성하기 위한 출력 스테이지를 포함하는 적외선 수신기.
2. 제1항에 있어서, 상기 대역제거필터는 상기 대역통과필터의 중심 주파수보다 높게 설정된 중심 주파수를 가지고, 상기 대역제거필터의 중심주파수는 상기 대역통과필터의 중심 주파수에 비해 7kHz 내지 10kHz로 높게 설정된 중심 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 적외선 수신기.
3. 제2항에 있어서, 상기 대역제거필터는 2kHz 내지 10kHz의 대역폭을 가지는 것을 특징으로 하는 적외선 수신기.
4. 제1항에 있어서, 상기 대역통과필터의 중심 주파수는 30kHz 내지 60kHz인 것을 특징으로 하는 적외선 수신기.
5. 제4항에 있어서, 상기 대역통과필터의 대역폭은 2kHz 내지 10kHz인 것을 특징으로 하는 적외선 수신기.
6. 제1항에 있어서, 상기 대역제거필터는 제2 노드와 제3 노드의 전압을 수신하여, 제1 전류를 출력하기 위한 제1 트랜스컨덕턴스 증폭기;

   입력신호 및 출력단자인 제1 노드의 전압을 수신하고, 제2 전류를 출력하기 위한 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기;

   입력단과 상기 제1 노드 사이에 연결된 제1 커패시터;

   상기 제2 노드와 접지 사이에 연결된 제2 커패시터;

   상기 제1 노드와 제3 노드 사이에 연결된 제1 저항; 및

   상기 제3 노드와 상기 접지 사이에 연결된 제2 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 수신기.

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