KR20120069936A

KR20120069936A - 노이즈 저감 아날로그 디지털 컨버터

Info

Publication number: KR20120069936A
Application number: KR1020100131280A
Authority: KR
Inventors: 김진우
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2012-06-29
Also published as: KR101703358B1

Abstract

본 발명은 노이즈 저감 아날로그-디지털 컨버터(ADC)에 관한 것이다. 본 발명의 ADC는, 입력되는 다수의 아날로그 신호 각각의 노이즈 레벨을 판별하고, 판별한 신호의 노이즈 레벨에 적합한 해상도를 각각 설정하고, 설정한 해상도에 따라 해당 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. 본 발명에 따르면, 각각의 아날로그 신호의 노이즈 레벨에 적합한 해상도를 설정하여 이를 적용하여 디지털 변환함으로써, 불필요한 노이즈를 저감할 수 있다.

Description

노이즈 저감 아날로그 디지털 컨버터{ANALOG-TO-DIGITAL CONVERTER WITH REDUCED NOISE}

본 발명은 아날로그-디지털 컨버터(Analog-to-Digital Converter; 이하, 간단히 'ADC'라 함)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 사용하는 시스템에서 사용하기 위한 노이즈 저감 ADC에 관한 것이다.

일반적으로, ADC란, 아날로그 전기 신호를 디지털 전기 신호로 변환하는 장치를 말한다.

도 1은 일반적인 ADC의 동작 원리를 설명하기 위한 예시도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 일반적인 ADC의 동작은, 아날로그 신호(100a, 100b)가 ADC(110)에 입력되면, ADC(110)는 이를 '0101010101'과 같은 일련의 비트의 디지털 신호(120)로 변환하게 된다.

도 2는 종래의 ADC의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 종래의 ADC(200)는, ADC 포트(210)를 구비하는 것으로서, 아날로그 신호 A, B 및 C는, ADC(200)의 포트(210) 중 어느 하나로 각각 입력되어, 디지털 신호 처리를 거쳐 각각 디지털 신호 A′, B′, 및 C′로 출력된다.

이와 같이, 종래의 ADC(200)에서는, 입력되는 신호 중 가장 작은 노이즈 레벨을 가지는 신호에 맞게 해상도(resolution)를 선정하여, 입력되는 신호에 일괄적으로 사용하였다. 즉, 종래의 ADC(200)는 일정 비트의 해상도를 선정하고, 이를 입력되는 모든 신호에 일괄적으로 적용하여, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하였다.

예를 들어, 도 2에서는, 각각 다른 노이즈 레벨을 가지는 아날로그 신호 A, B 및 C에 대하여, 12비트의 해상도를 적용하여, 12비트의 디지털 신호 A′, B′ 및 C′가 출력되었음을 알 수 있다.

그러나, 일정 비트의 해상도를 선정하여 일괄적으로 아날로그-디지털 변환을 수행하는 경우에, 각각의 신호가 가지는 성질에 따라 그 신호의 노이즈 레벨이 다르므로, 불필요한 노이즈가 신호로 판별되어 디지털 변환이 될 수 있는 문제점이 있다.

위 예에서, 아날로그 신호 A의 노이즈 레벨에 대한 ADC(200)의 해상도는 12비트가 바람직하고, 아날로그 신호 B의 노이즈 레벨에 대한 ADC(200)의 해상도는 10비트가 바람직하고, 아날로그 신호 C에 대한 노이즈 레벨에 대한 ADC(200)의 해상도는 8비트가 바람직하다고 할 때, 종래의 ADC(200)를 통과하여 디지털 변환된 디지털 신호 A′, B′ 및 C′는 모두 12비트로 출력되므로, 노이즈가 신호로 판별되어 디지털 변환이 수행되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 신호의 노이즈 레벨에 부합하는 해상도를 설정하여, 이에 따라 각각의 신호를 처리하기 위한, 노이즈 저감 ADC를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 노이즈 저감 아날로그-디지털 컨버터(ADC)는, 입력되는 다수의 아날로그 신호 각각의 노이즈 레벨을 판별하기 위한 판별부; 상기 판별부가 판별한 신호의 노이즈 레벨에 적합한 해상도를 각각 설정하기 위한 설정부; 및 상기 설정부가 설정한 해상도에 따라 해당 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 변환부를 포함한다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 의하면, 상기 변환부는, 입력되는 다수의 상기 아날로그 신호에 대하여 개별적으로 해상도를 적용하여 각각 디지털 신호로 변환한다.

상기와 같은 본 발명은, 각각의 아날로그 신호의 노이즈 레벨에 적합한 해상도를 설정하여 이를 적용하여 디지털 변환함으로써, 불필요한 노이즈를 저감할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 ADC의 동작 원리를 설명하기 위한 예시도이다.
도 2는 종래의 ADC의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 노이즈 저감 ADC의 일실시예 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 노이즈 저감 ADC의 동작을 설명하기 위한 일예시도이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, '포함한다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 노이즈 저감 ADC의 일실시예 구성도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 ADC(10)는, 노이즈 레벨 판별부(11), 해상도 설정부(12) 및 변환부(13)를 포함하여 구성된다.

노이즈 레벨 판별부(11)은 입력되는 다수의 아날로그 신호를 감지하여, 입력되는 다수의 아날로그 신호의 각각의 노이즈 레벨을 판별하는 기능을 담당한다.

해상도 설정부(12)는, 노이즈 레벨 판별부(11)가 판별한, 해당 아날로그 신호의 노이즈 레벨에 적합한 해상도를 설정하는 기능을 담당한다.

변환부(13)는, 상기 해상도 설정부(12)가 설정한 해상도에 따라 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 기능을 담당한다.

다만, 통상적으로 ADC는 일련의 디지털 신호 처리(Digital Signal Process) 과정을 거치는데, 이에 대해서는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명하다 할 것이므로, 그에 대한 설명은 생략하는 것으로 한다.

이와 같은 본 발명에 의해, 입력되는 각 신호의 노이즈 레벨에 적합한 해상도를 설정하고, 이에 의해 신호를 처리하여, 불필요한 노이즈가 디지털 신호로 변환되는 것을 막을 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 노이즈 저감 ADC의 동작을 설명하기 위한 일예시도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 각기 다른 노이즈 레벨을 갖는 아날로그 신호 D, E 및 F가 입력되면, 본 발명의 ADC(10)는, 각각의 신호에 대하여, 노이즈 레벨 판별부(11)가 노이즈 레벨을 판별하고, 해상도 설정부(12)가 각 노이즈 레벨에 적합한 해상도를 각각의 신호에 대하여 설정하고, 변환부가 해당 신호에 설정된 해상도에 따라 디지털 신호로 변환하게 된다. 이를 위하여 본 발명의 ADC(10)는, 도면에 도시된 바와 같이 다수의 입력포트를 가진다.

예를 들어, 각 아날로그 신호 D, E 및 F에 대해 각각 노이즈 레벨에 적합한 해상도가 12비트, 10비트 및 8비트라고 하면, 종래의 ADC(200)에 의하면, 일괄적으로 미리 선정된 비트를 적용하여 디지털 변환하였으나, 본 발명에 따르면, 각 신호의 노이즈 레벨에 적합한 해상도를 각각 적용하여 디지털 변환을 수행한다.

따라서, 본 발명에 따르면, 각각의 아날로그 신호의 노이즈 레벨에 적합한 해상도를 설정하여 이를 적용하여 디지털 변환함으로써, 불필요한 노이즈를 저감할 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10: ADC 11: 노이즈 레벨 판별부
12: 해상도 설정부 13: 변환부

Claims

입력되는 다수의 아날로그 신호 각각의 노이즈 레벨을 판별하기 위한 판별부;
상기 판별부가 판별한 신호의 노이즈 레벨에 적합한 해상도를 각각 설정하기 위한 설정부; 및
상기 설정부가 설정한 해상도에 따라 해당 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 변환부를 포함하는 노이즈 저감 아날로그-디지털 컨버터(ADC).
제1항에 있어서, 상기 변환부는, 입력되는 다수의 상기 아날로그 신호에 대하여 개별적으로 해상도를 적용하여 각각 디지털 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 노이즈 저감 ADC.