KR940001027Y1 - 가변 진폭 삼각파 발생기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

가변 진폭 삼각파 발생기

제1도는 종래의 가변진폭 삼각파 발생기의 블록구성도.

제2도는 본 고안의 가변 진폭 삼각파 발생기의 회로도.

제3도는 제2도의 각 단자점 출력 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

가 : 반전회로 나 : 직분회로

OP₁-OP₅: OP앰프 R₁-R₂: 저항

C₁-C₂: 콘덴서 S₁,S₂: 아나로그 스위치

본 고안은 가변 진폭 삼각파 발생기에 관한 것으로서, 특히 반송파(Carrier Wave)와 변조파(Modulation Wave)를 비교하여 PWM(pulse-width Modulatin)신호를 만드는 회로에서 궤환제어된 직류전압의 크기에 따라서 반송파의 주파수는 일정하게 하면서 잔폭만을 가변시킬수 있게 한 것에 관한 것이다.

종래의 가변진폭 삼각파 발생기는 제1도와 같이 심각파 주파수로 발진하는 발진기(1)와, 업/다운(up/down) 카운터(4)의 모드결정을 위한 분주기(3)와 D/A변환기(5)의 디지털 입력을 만드는 업/다운 카운터(4)로 구성된 것으로서 이는 발진기(1)에 의해 발진된 클럭으로 1/256분주기(3)에 의해서 업/다운 카운터(4)의 모드를 선택하고, 업/다운카운터(4)의 클럭 입력으로 되어, 업/다운 카운터(4)의 모드가 업(up)인 경우 D/A변환기(5)의 디지털 입력은 00000000에서 11111111로 변환하게 되어 D/A변환기(5)의 출력전압을 부극성 기준전압에서 정극성 기준전압으로 상승하는 기울기를 갖게 된다.

상기와 같이 업/다운 카운터(4)의 모드가 다운(down)인 경우는 발진기(1)위 클럭 256개를 카운트하는 동안 D/A변환기(5)의 출력전압이 정극성 기준전압에서 부극성 기준전압으로 하강하는 기울기를 갖게된다.

따라서 발진기(1)의 클럭 512개를 카운팅하는 동안 상승, 하강하는 기울기를 갖는 전압이 D/A변환기(5)의 출력에 나타나게 되어 발진기(1) 클럭의 1/512의 주파수를 갖는 삼각파를 발생하게 된다. 그리고 상기에서 삼각파의 진폭 조정은 D/A변환기(5)의 기준전압단자(ref)의 전압을 가변 시키므로서 가능해진다.

그러나 이와 같은 종래의 삼각과 발생회로는 업/다운 카운터(4)의 한 비트(Bit)의 변화에 대한 D/A변환기(5) 출력전압의 변화를 △V라고 하면 △V=2, Vrefx 1/256정도(Resolution)를 갖게 되는 관계로 삼각파의 직선성이 나쁘고, 회로 구성이 복잡한 문제점을 가진다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 직류전압의 크기에 따라서 반송파의 주파수는 일정하게 하면서 진폭만을 가변시킬 수 있도록 한 것으로서, 이를 첨부도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도와 같이 직류전압(a)을 입력시켜 반전시키는 OP 앰프(OP₁)와 저항(R₁-R₃)을 연결한 반전회로(가)와, 반전된 출력신호(b)와 직류전압(a)를 선택하는 아나로그 스위치(S₁)(S₂)와, 저항(R₄-R₆)과 콘덴서(C₁,C₂) 및 OP앰프(OP₂)를 연결하여 선택된 직류입력전압(C)을 적분하도록한 적분회로(나)를 거쳐 삼각출력 전압(d)을 발생하도록 한다.

그리고 상기 적분회로(나)의 출력신호(D)를 반전시키는 반전용 OP앰프(OP₃)를 거쳐 상기 아나로그 스위치(S₂)를 선택하는 비교용 OP앰프(OP₄) 및 비교용 OP앰프(OP₅)를 통해 상기 아나로그스위치(S₁)를 선택하도록 연결 구성하여서 된 것이다.

제3도는 상기 제2도의 각 단자점의 동작 출력파형도를 나타낸 것이다.

이와같이 구성된 본 고안의 동작 및 작용효과를 설명하면 다음과 같다. 우선 아나로그스위치(S₁)가 온 되고 아나로그스위치(S₂)가 오프 상태라면 제3도의 (a)와 같은 직류전압(A)은 아나로그스위치(S₁)를 통해 전달되며 제3도의 (C)와 같은 적분회로(나)의 입력전압(C)은 직류전압(a)과 함께 적분용 OP앰프(OP₂)에 인가되는 동시에 이는 다시 저항(R₄, R₅)과 콘덴서(C₂)를 통해 전류가 흐르게 되어 적분회로(나)는 적분동작을 시작한다. 이때 입력전압(c)에는 정(＋)전압이 걸리므로서 제3도의 (d)와 같은 적분회로(나)의 출력전압(d)은 하강하는 경사를 갖게되고, 이 출력전압(d)은 인버터용 OP앰프(OP₃)에 의해 반전되어 제3도의 (e)와 같이 상승하는 경사를 가지고 비교기 OP앰프(OP₄)의 반전단자(－)에 입력된다.

이와 동시에 비교용 OP앰프(OP₄)의 비반전단자(＋)에는 적분호로(나)의 입력전압(c)인 정극성(＋)전압이 인가된 상태이므로 제3도의 (f)와 같은 OP앰프(OP₄)의 출력전압(f)은 상승하는 경사를 가진 상기 인버터용 OP앰프(OP₃) 출력전압(f)은 상승하는 경사를 가진 상기 인버터용 OP앰프(OP₃) 출력전압(e)이 비반전단자(＋)의 입력전압(c)이 될 때까지는 ″하이″ 상태로 있게되고, OP앰프(OP₄)의 출력전압(f)은 비교용 OP앰프위치(S₁)의 제어입력단자에는 ″로우″신호가 걸리게 되어 아나로그 스위치(S₁)는 온 상태를 유지하고, 상기 OP앰프(OP₄)의 출력전압(f)의 ″하이″ 신호는 아나로그스위치(S₂)의 제어입력단자에 걸리게 되어 아나로그스위치(S₂)는 오프상태를 유지한다.

상기 상태에서 비교용 OP앰프(OP₄)의 반전단자(－)의 입력전압(e)이 적분회로(나)의 입력전압(c)이 될 때까지 계속 유지되다가, 비교용 OP앰프(OP₄)의 반전단자(－)의 입력전압(e)이 적분회로(나)의 입력전압보다 커지는 순간 OP앰프(OP₄)의 출력전압(e)은 ″로우″상태로 되고 OP앰프(OP₅)의 출력전압(f)은 하이 상태로 되어 아나로그스위치(S₁)는 오프되고 아나로그스위치(S₂)는 온 상태로 된다.

이때 직류전압(a)은 인버터히로(가)에 의해서 반전되고 아나로그스위치(S₂)로 전달되어 적분회로(나)의 입력전압(c)은 부극성(－)전압이 인가된다.

인가된 부극성(－) 입력전압(c)에 의해서 적분회로(나)는 적분동작을 시작하고 출력전압(d)은 상승하는 경사를 가지게 되며, 인버터용 OP앰프(OP₃)에 의해서 반전되어 하강하는 경사의 전압(e)이 비교용 OP앰프(OP₄)의 반전단자(－)에 인가되어 OP앰프(OP₄)는 하강경사를 가진 반전단자(－)의 입력전압이 비반전단자(＋)의 입력단자에 인가된 적분회로(나)의 입력전압(c)보다 작아질때까지 계속 ″로우″의 상태를 유지하게 되고, 비교용 OP앰프(OP₅)는 ″하이″ 상태를 유지하게 된다.

이와같은 동작을 반복하면서 적분회로(나)의 출력전압(d)에는 삼각파의 파형이 발생하게 된다.

이때 적분회로(나)의 입력전압(c)을 V₁이라 하고, 적분회로(나)의 출력전압(d)을 V₂라고 하면, 발생되는 삼각파의 주파수f=V₁/4V₂xc₂x(R₄+R₅)로 되며 V₁=V₂가 될 때까지 적분동작을 하므로써 F=1/4C₂X(R₄+R₅)가 된다. 따라서 적분회로(나)의 출력전압(d)은 V₁=V₂가 될 때까지 적분동작이 계속되므로 직류입력전원(a)과 같은 크기의 진폭을 갖고 F=1/4C₂X(R₄+R₅)의 주파수를 갖는 삼각파가 발생하게 된다.

이와같이 본 고안은 직류전압에 따라서 진폭을 바꿀 필요가 있는 경우 간단한 회로 구성으로 신뢰성을 높일 수 있고 삼각파의 선행성이 우수한 출력주파를 변경시킬 수 있는 매우 유용한 고안인 것이다.

Claims (2)

1. 직류전원을 이용하여 삼각파를 발생시킬 수 있게 한 것에 있어서, 직류입력전압(a)을 반전시키는 반전회로(가)와, 직류입력전압(a)와 반전된 인버터회로(가)의 출력전압(b)을 선택하는 아나로그스위치(S₁, S₂) 그리고 선택된 입력전압(c)을 적분하여 삼각출력파형을 생성하는 적분회로(나)와, 상기 적분회로(나)의 출력에서 반전용 OP앰프(OP₃)와 비교용 OP앰프(OP₄)를 거쳐 스위치(S₂)가 제어되게하는 동시에 비교용 OP앰프(OP₅)를 거쳐 상기 스위치(S₁)가 제어되게 제어단자에 연결하여서 구성된 것을 특징으로 하는 가변진폭 삼각파 발생기.
2. 제1항에 있어서, 적분회로(나)의 OP앰프(OP₂)에 접속된 저항(R₄, R₅)과 콘덴서(C₂)에 의해서 발진주파수가 결정되게 된 것을 특징으로 하는 가변 진폭 삼각파 발생기.