KR880001598B1 - 음성수신용 원격조정 직류 모우터 구동회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

음성수신용 원격조정 직류 모우터 구동회로

제 1 도는 종래의 장난감 차량의 직류 모우터 구동회로의 블럭도.

제 2 도는 종래의 2기능을 갖는 직류 모우터 구동회로도.

제 3 도는 종래의 3기능을 갖는 직류 모우터 구동회로도.

제 4 도는 본 발명에 따른 블럭도.

제 5 도는 제 4 도의 상세회로도.

제 6 도는 본 발명에 따른 비교기의 특성도.

제 7 도는 본 발명을 이용한 직류모우터 구동장치의 응용 예를 나타낸 도면.

제 8 도는 제 5 도의 각부 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

37 : 중폭부 38 : 검파부

39 : 저주파 증폭부 40 : 비교부

41 : 방향조절부 42 : 모우터구동부

본 발명은 원격으로 조정되는 모우터 구동회로에 관한 것으로, 특히 무선으로 송출되는 신호를 수신하여 모우터의 동작상태를 조정하며, 또한 무선으로 송출되는 음성신호를 수신증폭하여 스피커를 구동시키는 음성수신용 원격조정 직류모우터 구동회로에 관한 것이다.

종래의 원격조정에 의한 직류모우터 구동장난감 차량은 제 1 도, 제 2 도 및 제 3 도에 도시된 블럭도와 같이 여러가지가 있었다.

제 1 도는 종래의 개별소자를 사용하여 장난감 차량을 전진 및 후진시키는 기능만을 갖는 직류모우터 구동 회로의 블럭도로서, 참고번호 1은 초재생 수신회로, 2는 증폭기, 3은 검파기, 4는 릴레이, 5는 모우터 구동 회로이다.

전진 및 후진 기능을 갖는 직류모우터 구동 장난감 차량에 사용하는 송신기는 47-49MHz의 단순한 캐리어 주파수만을 갖는 무변조 송신기가 통상 사용된다.

상기와 같은 직류 모우터 구동회로는 개별 트랜지스터, 다이오드, 저항 및 릴레이 등을 사용하므로 제작 공정수의 증가 및 원가상승, 전체 기판의 크기가 커지는 단점이 있었다.

제 2 도는 본원 출원인에 의해 특허출원 제82-4922호에 개시된 상기 개별 소자의 단점을 개선한 선형 집적회로이다.

참고번호 7, 8은 증폭기, 9는 비교기, 10은 직류 모우터 구동회로, 11은 정전압회로, 12는 직류모우터 구동집적회로를 나타낸다.

상기 회로에서 모우터의 회전방향을 변경심키기 위해서는 계속 송신기의 스위치를 압압해야 하며, 정지기능이 없으므로 불필요한 바테리의 소모가 발생하는 문제점이 있었다.

제 3 도는 제 2 도의 단점을 개선한 전진, 후진 및 정지의 3가지 기능을 갖는 직류모우터 구동호로의 블럭도로서, 송신기에서 각각 3가지 기능에 해당되는 주파수로 변조된 신호를 수신기에서 수신하고 검파한 다음 증폭기(13)로 증폭하고, 이 신호를 역통과 여과기(14)를 통해 피이크 검파기(15)에 인가하여 검파시킨다. 따라서, 상기 3가지 기능에 해당되는 주파수신호에 따라 그에 해당되는 검파기(15)의 출력이 주어진다. 검파기의 출력이 비교기(16)에서 비교되고, 비교기(16)의 출력전압에 의해 모우터 구동회로(17)가 작동하므로 모우터의 동작상태가 결정된다.

그러나, 상기 방식은 송·수신회로가 복잡하게되고, 수신 감도가 일반적으로 무선 조정방식에서 사용하는 초재생 방식에 비해 심하게 저하되는 단점이 있었다.

상기 설명한 방식은 장난감 차량의 방향제어 기능만을 가지고 있었다.

본 발명의 목적은 전진, 후진, 정지 기능을 가지며, 동시에 송신신호를 수신증폭하여 스피커를 구동시키며 송신기에서 송출되는 음성신호에 의해 모우터의 회전방향을 바꿀 수 있는 직류 모우터 구동회로를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 래치 기능이 추가된 전진, 후진기능을 가지는 직류 모우터 구동회로를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 무선 송신기의 신호유무 및 송신기에서 송출되는 음성신호를 증폭하여 스피커를 구동하고, 이들 신호에 의해 모우터를 구동시키는 직류모우터 구동회로를 제공함에 있다.

이하 본 발명의 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제 4 도는 본 발명의 실시예에 따른 직류모우터 구동회로의 블럭도로서, 송신기로부터 송출되는 신호를 수신 증폭하는 증폭부(37)와, 입력전압에 따라 저주파 피이크전압을 겁파하는 검파부(38)와, 음성신호 및 저주파신호를 증폭하여 스피커를 구동시키는 저주파 증폭부(39)와, 입력신호와 기준전압을 비교하여 오동작을 방지하는 비교부(40)와, 모우터의 방향전환 및 제어출력신호를 출력하는 방향조절부(41)와, 모우터의 정/역 회전을 단속하는 모우터구동부(42)로 구성되었다.

송신기로부터 송출된 신호를 증폭부(37)를 통해 증폭하여 검파부(38)에 입력하면 이 신호를 입력전압에 따라 시정수가 조절되어 피이크 전압이 검출되고, 또한 자동이득 조절 증폭되어 저주파증폭부(39)에 인가되면 저주파증폭부(39)를 통해 완충증폭하여 스피커(SP)를 구동시킨다.

한편, 비교부(40)는 히스테리시스 특성을 이용하여 검파부(38)의 출력전압과 기준전압을 비교해서 오동작을 방지하며, 비교부(40)의 출력은 방향조절부(41)에서 논리 변환되어 모우터구동부(42)에 인가되므로써 정/역 방향의 회전이 조절되어 모우터(M)가 구동된다.

제 5 도는 제 4 도에 도시된 본 발명의 블럭도의 구체회로도로서, 콘덴서(C₄, C₅), 저항(R₁,-R₃), 연산증폭기(18)는 증폭부(37)에 대응하고, 저항(R₄), 콘덴서(C₆), 트랜지스터(Q₁) 및 연산증폭기(19)로 구성된 부분은 검파부(38)에 대응하며, 저항 R₅, R_F), 트랜지스터(Q₂) 및 3상 버퍼(21)로 구성된 부분은 저주파 증폭부(39)에 대응하고, 저항(R₅, R₆), 연산증폭기(20)로 구성된 부분은 비교부(40)에 대응하며, 토글(Toggle) 플립플롭(22), 3상 버퍼(23,24)는 방향조절부(41)에 대응하며, 완충증폭기(25,26) 및 트랜지스터(Q₃-Q₅)는 모우터구동부(42)에 대응한다.

핀(28)은 입력핀으로 직류차단용 콘덴서(C₄)를 통해 신호가 입력되고, 증폭기(18)은 교류 증폭기로써 송신기로부터 송출된 신호가 비반전단자에 인가되는 정극성의 증폭기이다.

상기 연산증폭기(18)의 직류 출력은 핀(29)에 콘덴서(C₅)가 접속되어 있어 오프세트(Off-Set)전압에 관계없이 영전위이며, 교류전압 증폭율은

이 된다.

연산증폭기(18)의 출력은 연산증폭기(19)의 비반전단자에 인가되어 반전단자에 인가되는 전압보다 클 때는 트랜지스터(Q₁)가 도통되어 연산증폭기(19)의 출력전압이 콘덴서(C₆)에 충전된다.

그러나, 반전단자의 입력전압이 비반전단자의 입력전압보다 클 경우에는 트랜지스터(Q₁)가 오프되어 콘덴서(C₆)에 충전되어 있던 전압은 저항(R₄)을 통해 방전하게 된다.

이때, 콘덴서(C₆)의 충전전압이 방전되는데 소요되는 시간은 저항(R₄)과 콘덴서(C₆)에 의해 결정되고(C₆×R₄), 이는 핀(30)에 연결된 콘덴서(C₆)에 의해 조절할 수 있다.

따라서, 연산증폭기(19)는 트랜지스터(Q₁), 저항(R₄) 및 콘덴서(C₆)와 함께 연산증폭기(19)의 비반전 단자에 인가되는 저주파 피이크 전압을 검출하는 피이크 전압 검출기가 되며, 동시에 연산증폭기(19)는 자동 이득조절 증폭기로도 동작한다.

연산증폭기(18,19)에 의해 증폭된 저주파잡음신호 및 음성신호는 트랜지스터(Q₂)를 통해 완충 증폭됨과 동시에 약 0.7V의 직류전압이 이동되어 저주파증폭기인 3상 버퍼(21)에 인가되고, 3상버퍼(21)는 이 신호를 증폭하여 스피이커(SP)를 구동시킨다.

연산증폭기(20)는 출력이 "1"(하이상태, V_r이라 가정)이 될때의 입력전압은

가 되고, 출력 이 "0"(로우상태, OVol+라 가정)이 될 때의 입력전압이

이 되어 제 6 도와 같은 히스테리시스 특성을 갖는 비교기가 된다.

이 히스테리시스 특성은 검파부의 리플, 모우터(M)의 잡음이나 입력신호의 강약에 의한 오동작을 방지하기 위한 것이다.

방향조절부(41)의 토글플립플롭(22)의 출력(Q)은 연산증폭기(20)의 출력이 "0"에서 "1"로 변할때 이전상태의 출력값이 반전되어 나타나고, 연산증폭기(20)의 출력이 "1"에서 "0"으로 변할 때는 이전상태를 그대로 유지하는 업 에지(Up edge)동작을 한다.

또 다른 출력(Q)은 출력(Q)의 상태가 반전된 출력을 나타낸다.

연산증폭기(20)의 출력이 3상 버퍼(23,24)의 게이트 신호가 되므로 연산증폭기(20)의 출력이 "1"일 때 즉, 게이트신호가 "1"일 때 플립플롭(22)의 출력(Q.Q)인 3상 버퍼(23,24)의 입력이 출력단으로 전달되고, 게이트 신호가 "0"일 때 3상 버퍼(23,24)가 동작하지 않으므로 그 출력은 "0"이 된다.

모우터 구동부(42)의 완충 증폭기(25,26)는 트랜지스터(Q₃-Q₅)를 구동하기 위한 것이다.

따라서, 연산증폭기(20)의 출력이 "1"이 되어 3상 버퍼(23)를 구동시켜 3상 버퍼(23)의 출력이 "1"이면 3상버퍼(24)의 출력은 "0"이 되어 트랜지스터(Q₃, Q₅)가 도통되고 트랜지스터(Q₄)가 차단되므로 모우터(M)은 정방향으로 회전을 하게 된다.

이와 반대로 3상 버퍼(24)의 출력이 "1"이 되고 3상 버퍼(23)이 출력이 "0"이 되면 트랜지스터(Q₄)가 도통되고 트랜지스터(Q₃, Q₄)가 차단되므로 모우터(M)는 역방향으로 회전하게 된다.

또한, 토글 플립플롭(22)의 입력이 "0"일 때 즉, 연산증폭기(20)의 출력이 "0"이면 3상 버퍼(23,24)가 모두 구동되지 못하므로 출력이 "0"이 되므로 트랜지스터(Q₃-Q₄)가 모두 차단되어 모우터(M)는 정지하게 된다.

본 발명에 따른 직류모우터 구동회로의 핀(33-35)은 트랜지스터(Q), 모우터(M) 및 전원으로 구성되는 모우토 회로가 접속되고, 핀(32)에는 스피이커(SP)가 연결된다.

제 8 도는 제 5 도의 각점의 동작파형도이다. 여기서 휀칭(Quenching)신호는 생략하고 설명한다.

제 5 도의 입력핀(28)으로 제 8 (a)도의 파형이 입력되고, 이 입력신호는 연산증폭기(18,19)에 의해 저주파 증폭되어 트랜지스터(Q₁) 및 콘덴서(C₆)에 의해 피이크 전압이 제 8 (b)도와 같은 파형으로 검출된다.

검출된 피이크 전압은 비교부(40)의 연산증폭기(20)의 반전단자에 인가되어 제 8 (c)도와 같이 제 8 (b)도의 파형이 반전된 파형이 출력된다.

피이크 검출된 파형이 반전된 제 8 (c)도의 파형이 플립플롭(22)의 입력단(T)에 인가되어 출력단(Q)을 통해 제 8 (d)도와 같은 파형이 출력되고, 반전출력단(Q)을 통해서 제 8 (d)도의 파형이 반전된 제 8 (e)도의 파형이 출력된다.

또한, 연산증폭기(20)의 출력파형(제 8(c)도)은 3상 버퍼(23,24)의 게이트 신호로도 이용된다.

제 8 (d)도의 파형을 입력신호로 하는 3상 버퍼(23)는 제 8(c)도에 도시된 게이트신호가 "1"일 때만 입력신호를 출력하게 되므로 제 8 (f)도와 같은 파형을 출력하고, 제 8 (e)도의 파형을 입력신호로 하는 3상 버퍼(24)는 제 8 (c)도에 도시된 게이트신호가 "1"일 때 입력신호를 출력하게 되므로 제 8 (g)도와 같은 파형을 출력하게 된다.

제 8 (f)도, 제8(g)도의 파형을 살펴보면 주기(T₁)동안에는 게이트신호인 연산증폭기(20)의 출력신호(제 8 (c)도)가 모두 "0"이 되어 3상 버퍼(23,24의 출력이 모두 "0"이 되므로 트랜지스터(Q₃-Q₅)가 모두 차단되어 모우터(M)는 정지하게 된다.

주기(T₂)동안에는 게이트신호 "1"이 되고 토글플립플롭(22)의 출력(Q,Q)인 3상 버퍼(23,24)의 입력신호가 제 8 (d)도, 제8(e)도 파형에서 보는 바와 같이 각각 "1"과 "0"이 되어 출력단에는 "1"과 "0"의 신호가 각각 출력된다. 그러므로 트랜지스터(Q₃, Q₅)가 도통되고 트랜지스터(Q₄)는 차단되어 모우터(M)는 역회전을 하게 된다.

한편, 주기(T₃)동안에는 게이트신호가 "1"이 되고 토글플립플롭(22)와 출력(Q,Q)이 "0"과 "1"이 되어 3상 버퍼(23,24)는 각각 "0"과 "1"의 신호를 출력하게 되므로 트랜지스터(Q₃, Q₅)가 도통되고 트랜지스터(Q₄)는 차단되어 모우터(M)는 정회전을 하게 된다.

주기(T₁,T₃)동안에는 송신기의 마이크로부터 송출되는 음성신호가 제 5 도의 입력핀(28)에 입력되어 연산 증폭기(18,19) 및 저주파 증폭기(21)에 의해 증폭되어서 스피이커(SP)를 구동할 수 있으며, 음성신호의 간격에 의해서 모우터(M)의 회전방향을 바꿀 수도 있다. 이때 제 5 도의 저주파 증폭기(21)의 이득은 핀(32)과 핀(36)에 연결되는 저항(R_F)에 의해 조절된다.

제 7 도는 본 발명에 따른 직류모우터 구동회로를 무선조정 직류 모우터 구동장치에 응용한 예이다.

도면에서 참고번호 6은 안테나, 1은 초재생검파회로, A는 본 발명의 직류모우터 구동회로, B는 모우터 회로이다.

초재생 검파회로(1)는 공지의 회로로 적은 전력으로 먼거리까지 송수신할 수 있는 고감도의 수신방식이며, 도시하지 않은 송신기는 음성신호 및 캐리어신호를 송출한다.

제 5 도에 도시된 직류 모우터 구동회로는 제 8 도와 같이 송신기의 스위치가 개방되면 잡음신호 및 휀칭신호가 입력핀(28)에 인가되어 모우터(M)는 정지되고, 스위치를 폐쇄시키면 직류 모우터구동회로(A)의 입력핀(28)에는 휀칭신호가 인가되어 증폭기(18)에 의해 차단되므로 모우터(M)는 정 또는 역방향으로 회전하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 무선조정장치와 송신기와의 거리가 멀어 수신감도가 좋지 못할 때 송신기의 스위치를 개방시켜 모우터의 회전을 정지시키므로써 송수신기간의 거리가 멀어서 생기는 모우터의 오동작을 방지할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 송신기의 스위치를 압압하므로써 모우터의 회전방향을 변경시키며, 스위치를 압압한 상태에서 음성신호를 수신기에 전달하여 스피이커를 구동시킴과 동시에 모우터의 회전방향을 변경시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 송신기로부터 송출되는 신호를 수신하여 증폭하는 증폭부(37)와, 증폭부(37)의 증폭된 신호에 따라 저주파 피이크 전압을 검파하고 자동이득조절 증폭하는 검파부(38)와, 검파부(38)의 출력신호와 기준전압을 비교하여 오동작을 방지하는 히스테리시스 특성을 갖는 비교부(40)로 구성된 직류모우터 구동회로에 있어서, 검파부(38)에서 출력된 저주파신호를 증폭하여 스피커(SP)를 구동시키는 저주파증폭부(39)와, 비교부(40)의 출력을 논리 변환하여 모우터(M)의 방향전환 및 제어출력신호를 출력하는 방향조절부(41)와, 방향조절부(41)의 출력을 받아 모우터(M)를 정/역 회전 및 정지시키는 모우터 구동부(42)로 구성된 것을 특징으로 하는 음성수신용 원격조정 직류 모우터 구동회로.
2. 제 1 항에 있어서, 저주파 증폭부(39)는 검파부(38)의 연산증폭기(19) 출력이 베이스에 인가되는 트랜지스터(Q₂)의 에미터를 저주파증폭기인 3상 버퍼(21)에 연결하여 연산증폭기(19)출력을 완충 증폭하여서 스피커(SP)를 구동시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 음성수신용 원격 조정 직류모우터 구동회로.
3. 제 1 항에 있어서, 방향 조절부(41)는 비교부(40)의 출력을 코글플립플롭(22)의 입력(T)과 3상태버퍼(23,24)의 게이트단자에 연결하고 토글플립플롭(22)의 출력(Q,

   

   )을 3상 버퍼(23,24)의 입력단에 연결하여 비교부(40)의 출력 신호에 따라 논리변환 동작을 하여 모터의 방향 회전 및 제어신호를 출력하도록 구성된것을 특징으로 하는 음성 수신용 원격조정 직류 모우터 구동회로.
4. 제 1 항에 있어서, 모우터 구동부(42)는 방향조절부(41)의 3상 버퍼(23,24)의 출력을 완충 증폭기(25,26)의 입력단에 연결하고 그 출력단을 모우터 구동용 트랜지스터(Q₄-Q₅)에 연결하며 트랜지스터(Q₄-Q₅)의 콜렉터(Q₄)에 모터(M)를 연결하여 3상 버퍼(23,24)의 출력신호에 따라 트랜지스터(Q₃-Q₅)를 구동시켜 모우터(M)를 정/역 회전 및 정지시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 음성수신용 원격조정직류모우터 구동회로.

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