KR950000243B1 - 원칩 컴퓨터(One-Chip Computer)를 이용한 파형발생장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

원칩 컴퓨터(One-Chip Computer)를 이용한 파형발생장치

제 1 도는 본 발명에 따른 원칩 컴퓨터를 이용한 파형발생장치의 블록구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 원칩 컴퓨터

2, 3, 4 : PPI(Programmable Peripheral Interface)

5, 6, 7, 8 : 디지탈-아닐로그변환기 9 : 파형발생기

10 : 아날로그스위치 11 : 증폭기

12 : 스위치조작부 13 : 레벨검출회로

14 : 아날로그-디지탈변환기 15 : 디스플레이구동회로

16 : 디스플레이장치 17 : 캐패시터 매트릭스

Q : 트랜지스터 RL : 릴레이코일

SW :렐레이스위치

본 발명은 원칩 컴퓨터를 이용한 파형발생장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원칩 컴퓨터를 사용하여 전자제품이나 전자부품과 같은 측정대상의 특성 또는 성능의 측정시 필요한 파형(정현파, 구형파, 삼각파)과 그 파형의 주파수, 진폭, 듀티사이클(duty cycle), 출력시간을 포함하는 측정조건을 프로그램적으로 제어하는 상태에서 발생시켜 측정대상에 인가하고 그 측정대상에 인가되는 측정조건을 디스플레이장치에 가시적으로 표시하도록 된 원칩 컴퓨터를 이용한 파형발생장치에 관한 것이다.

일반적으로, 특정한 전자제품이나 전자부품 또는 정밀제어기기의 제작시에는 그러한 전자제품이나 전자 부품 또는 정밀제어기기와 같은 측정대상의 특성이라던지 성능이 테스트를 위한 공장테스트모드를 수행하게 되는 바, 그러한 테스트의 수행을 위해서는 측정대상이 정상적인 동작을 행하는지 여부를 시험하거나 측정하기 위한 장치가 필요하게 되며, 그 중에서도 측정대상의 정상적인 동작 또는 특성을 관측하기 위해서는 측정대상의 측정개소에 따라 적정한 측정조건을 갖는 정현파, 구형파 및/또는 삼각파의 파형신호를 부여하기 위한 파형발생장치가 필요하게 된다.

그러한 점을 고려하여 제안된 종래의 일예에 따른 파형발생장치에 의하면, 측정대상의 측정항목을 고려하여 선택되는 파형(정현파, 구형파 또는 삼각파)과 그 파형의 주파수를 선택하게 되면 그 선택된 주파수의 파형이 발생되어 측정대상에 인가되도록 하여 측정이 가능하게 되지만, 그 파형의 주파수가 가시적으로 표시되지 않게 되면 측정자는 측정대상에 인가되도록 선택된 파형 주파수의 실제적인 관측이 불가능하게 되어 측정대상에 정확한 측정조건을 부여하기가 용이하지 않게 된다.

또, 측정대상에 인가되도록 선택되는 파형의 주파수가 회로구성적인 요인 또는 외부로부터의 전기적인 충격요인에 의해 변동되는 경우에는 그 주파수변동분을 재조정해주어야만 되지만, 파형의 주파수가 가시적으로 표시되지 않는 경우에는 그 주파수변동분에 대한 조정작업이 용이하지 않게 된다.

따라서, 측정대상에 인가되는 측정조건이 변동되거나 정확하게 설정되지 않은 경우에는 숙련자가 근사적인 조건만을 만족하도록 조정하여 측정 또는 시험을 행하는 일이 많고, 더구나 측정조건의 파형 주파수가 표시되지 않는 경우에는 그러한 근사치의 조정작업도 더욱 곤란하게 된다.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 전자제품 또는 전자부품과 같은 측정대상에 대해 원칩 컴퓨터에 저장된 프로그램에 기초하여 측정대상에 대해 설정되는 파형과 주파수, 진폭, 듀티사이클, 출력시간을 포함하는 측정조건을 정확하게 제어하여 발생되도록 하면서 그 측정조건을 도트매트릭스로 이루어진 디스플레이장치에 가시적으로 표시해줌으로써 정확한 측정조건의 부여가 가능함과 더불어 그 측정조건을 육안으로 확인할 수 있도록 한 원칩 컴퓨터를 이용한 파형 발생장치를 제공함에 그 목적이 있다.

이하, 본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

제 1 도는 본 발명에 따른 원칩 컴퓨터를 이용한 파형(정현파, 구형파, 삼각파)과, 그 파형의 주파수, 진폭, 듀티사이클, 출력시간을 포함하는 측정조건을 발진제어하기 위한 프로그램이 저장된 원칩 컴퓨터(1)에는 그 원칩 컴퓨터(1)에 저장된 프로그램에 따라 제어되어 그 원칩 컴퓨터(1)로부터 측정대상(도시 생략)에 인가될 측정조건의 설정을 위한 제어데이터의 출력과 그 원칩 컴퓨터(1)로의 데이터입력을 인터페이싱하는 PPI(Programmable Peripheral Interface ; 2, 3, 4)가 접속됨과 더불어, 그 원칩 컴퓨터(1)의 제어하에 설정되는 발진주파수를 결정하기 위한 용량치(capacitance)를 출력하는 캐패시터매트릭스(17)가 접속되고, 상기 PPI(2)에는 상기 원칩 컴퓨터(1)에서 출력되는 파형발진을 위한 제어데이터를 디지탈-아날로그 변환하는 디지탈-아날로그변환기(5, 6, 7)가 접속되며, 그 디지탈-아날로그변환기(5, 6, 7)에는 그 디지탈-아날로그변환기(5, 6, 7)에서 아날로그 변환된 제어데이터(파형발진전압)와 상기 캐패시터매트릭스(17)에 의해 결정된 발진주파수에 기초하여 파형(정현파, 구형파, 삼각파)을 발생하는 파형발생기(9)가 접속된다.

또, 그 파형발생기(9)에는 상기 원칩 컴퓨터(1)의 제어하에 상기 파형발생기(9)에서 발생된 파형(정현파, 구형파, 삼각파)을 스위칭 출력하는 아날로그스위치(10)가 접속됨과 더불어, 그 아날로그 스위치(10)에는 상기 원칩 컴퓨터(1)에 제어하에 스위칭 출력되는 파형(정현파, 구형파, 삼각파중 어느 하나의 파형)을 증폭하여 진폭을 조정하기 위한 증폭기(11)와 그 증폭기(11)에서 증폭된 파형을 측정대상(도시 생략)에 인가하기 위한 경로를 스위칭 개폐하는 릴레이스위치(SW)가 접속된다.

그리고, 상기 PPI(3)에는 상기 원칩 컴퓨터(1)에 대해 측정대상에 필요한 파형과 주파수, 진폭, 듀티사이클의 측정조건을 설정하여 상기 원칩 컴퓨터(1)에 의한 자동적인 제어가 이루어지도록 선택입력이 가능한 스위치 조작부(12)가 접속되고, 상기 스위치조작부(12)의 설정치에 따라 상기 원칩 마이컴(1)에서 출력되는 상기 증폭기(11)에 대한 증폭도(즉, 파형의 진폭)를 결정하기 위해 제어데이터(즉, 증폭기(11)의 이득가변데이터)를 아날로그변환하는 디지탈-아날로그변환기(8)가 접속되며, 상기 릴레이스위치(SW)의 스위칭개폐를 제어하기 위한 릴레이코일(RL)을 구동하는 트랜지스터(Q)의 베이스가 접속된다.

상기 PPI(4)에는 상기 증폭기(11)에서 증폭되어 출력되는 측정조건의 파형레벨(피크치전압)을 검출하는 레벨검출회로(13)의 검출결과를 디지탈변환하는 아날로그-디지탈변환기(14)가 접속됨과 더불어, 상기 파형발생기(9)에서 발생된 측정조건으로서의 파형의 주파수가 상기 원칩 컴퓨터(1)에서 네어프로그렘에 따라 수치화되어 인가됨에 따라 그 측정조건을 표시하기 위한 디스플레이구동회로(15)와 디스플레이장치(16)가 접속된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 원칩 컴퓨터를 이용한 파형발생장치에 의하면, 먼저 상기 스위치조작부(12)상에 제공된 스타트키(1)와 각 PPI(2, 3, 4)는 상호 제어데이터의 입력/출력이 가능하도록 프로그램적으로 접속된다. 이어, 상기 원칩 컴퓨터(1)는 제어프로그램에 따라 상기 증폭기(11)에 대한 증폭도(즉, 측정조건의 파형 진폭)의 초기 기준치(진폭)를 설정하기 위해 PPI(3)를 통해 디지탈-아날로그변환기(8)에 제어데이터를 인가하게 되고, 그에 따라 디지탈-아날로그변환기(8)에서는 그 제어데이터를 아날로그 변환하여 증폭기(11)에 인가함으로써 초기의 파형 진폭이 설정된다. 또, 상기 원칩 컴퓨터(1)는 그 PPI(3)를 매개하여 상기 트랜지스터(Q)의 베이스에 도통조건(대략 0.7V)에 대응하는 제어데이터를 인가함으로써 상기 증폭기(11)에서 증폭된 측정조건이 측정대상(도시생략)에 인가되도록 하기 위해 릴레이스위치(SW)를 구동하는 릴레이코일(RL)을 활성화 상태로 제어하게 된다.

이러한 상태에서, 상기 스위치조작부(12)로부터 측정대상에 제공하기 위한 파형(정현파, 구형파, 삼각파 중 최소한 어느 하나의 파형; 예컨대 정현파)과 그 파형의 주파수를 선택하기 위한 입력이 상기 PPI(3)를 매개하여 원칩 컴퓨터(1)에 제공되면 그 원칩 컴퓨터(1)는 선택된 파형(예컨대, 정현파)의 발생을 제어하기 위한 제어데이터를 상기 PPI(2)를 매개하여 파형발진제어데이터를 예컨대 디지탈-아날로그 변환기(5)에 인가하게 되고, 그에 따라 그 디자탈-아날로그 변환기(5)에서는 정현파의 발진을 위해 아날로그변환된 제어데이터(파형발진전압)를 상기 파형발생기(9)에 인가하게 되고, 상기 캐패시터매트릭스(17)에서는 상기 원칩컴퓨터(1)의 제어하에 결정되는 용량치가 상기 파형발생기(9)에 인가된다. 따라서, 그 파형발생기(9)는 상기 스위치조작부(12)에서 선택된 주파수의 파형(예컨대, 정현파)을 발생하여 그 파형을 상기 원칩 컴퓨터(1)에 의해 제어되는 아날로그스위치(10)를 매개하여 증폭기(11)에 인가되고, 그 증폭기(11)에서는 상기 원칩 컴퓨터(1)의 제어하에 결정되는 이득(진폭)으로 그 파형을 증폭한 다음, 상기 원칩 컴퓨터(1)의 제어에 따라 활성화상태로 되는 트랜지스터(Q)와 릴레이코일(RL)에 의해 스위칭 접속되는 릴레이스위치(SW)를 매개하여 측정대상에 측정조건으로서 제공될 수 있게 된다.

이때, 상기 증폭기(11)에 의해 일정한 진폭을 갖도록 증폭된 파형은 상기 레벨검출회로(13)에 인가되어 그 측정대상에 인가되는 파형의 피크치(peak)전압이 검출되고, 그 검출된 피크치전압이 아날로그-디지탈변환기(14)에서 디지탈변환된 다음 상기 PPI(4)를 매개하여 상기 원칩 컴퓨터(1)에 인가되며, 그에 따라 원칩 컴퓨터(1)에서는 측정대상에 인가되는 측정조건을 상기 스위치조작부(12)에서 설정된 레벨로 프로그램에 따라 적응적으로 미세조정을 수행할 수 있게 되는 한편, 그 현재의 측정조건의 출력파형을 제어프로그렘에 따라 수치화하여 상기 PPI(4)를 통해 디스플레이구동회로(15)에 제공함으로써 디스프레이장치(16)상에 현재의 측정조건을 가시적으로 표시해주게 되므로, 측정대상에 제공되는 측정조건의 데이터를 육안으로 확인할 수 있게 된다.

여기서, 상기한 측정조건에 대해서는 측정대상에 따라 적절하게 설정되어야만 되는 바, 특히 측정대상의 특성 또는 성능의 정확성 여부를 파악하기 위해서는 측정조건으로서 제공되는 파형의 발진주파수와 그 발진 주파수로 발진된 파형의 출력시간의 조정, 또는 파형의 듀티사이클(Duty cycle)이라던지 진폭의 조정이 필요하게 된다.

본 발명에 따른 원칩 컴퓨터를 이용한 파형발생장치에서 측정대상에 제공되는 측정조건의 파형에 대한 발진주파수의 조정을 고려하면, 스위치조작부(12)의 넘버키(number key, 즉 10-키; 도시생략)를 이용하거나 업/다운키(up/down key; 도시 생략)를 이용하여 설정가능하게 된다. 즉, 상기 스위치조작부(12)의 넘버키 또는 업/다운키에 의해 선택된 발진주파수가 원칩 컴퓨터(1)에 인가되면, 그 원칩 컴퓨터(1)는 제어프로그램에 따라 현재 설정된 발진 주파수에 해당하는 발진주파수의 파형이 발진되도록 제어하기 위해 상기 캐패시터 매트릭스(17)의 용량을 선택하게 되고, 그에 따라 캐패시터 매트릭스(17)에서 선택된 용량치가 파형발생기(9)에 제공되므로, 결국 파형발생기(9)에서 발진되는 파형(예컨대, 정현파)의 주파수가 가변조정되고, 그 가변조정된 주파수를 갖는 파형이 상기한 바와 같이 아날로그 스위치(10)와 증폭기(11) 및 릴레이스위치(SW)를 매개하여 측정대상에 인가된다. 그리고, 스위치조작부(12)에 의해 설정되는 파형의 발진주파수는 상기 PPI(3)를 매개하여 상기 원칩 컴퓨터(1)에 인가되고, 그 원칩 컴퓨터(1)에서는 설정된 발진주파수를 상기 PPI(4)를 매개하여 디스프레이구동회로(15)에 인가하여 디스플레이장치(16)상에 표시하게 되며, 그에따라 그 표시된 주파수치를 확인하면서 가변설정이 가능하게 된다.

또한, 상기한 경우에 상기 파형발생기(9)에서 발진된 파형의 발진주파수는 원칩 컴퓨터(1)에 재차 인가되어 상기 스위치조작부(12)에 의해 선택된 발진주파수와 비교하여 주파수변동분에 대한 미세조정이 행해지게 된다.

그리고, 상기 측정대상에 인가되는 파형의 듀티사이클의 조정을 고려하며, 상기 스위치조작부(12)의 듀티사이클조정키로부터 상기 파형의 듀티사이클을 조정하기 위한 입력이 상기 PPI(3)를 매개하여 원칩 컴퓨터(1)에 전달되면, 그 원칩 컴퓨터(1)는 내부의 타이머를 제어하여 상기 파형의 듀티사이클이 조정되는 제어데이터를 생성하게 되고, 그 듀티사이클조정 제어데이터가 상기 PPI(2)를 매개하여 디지탈-아날로그변환기(6, 7)에 인가되어 상기 파형발생기(9)에서 발진되는 파형의 듀티사이클이 가변되도록 제어하게 된다.

또, 상기 파형발생기(9)에서 발진된 파형의 진폭을 조정하기 위해 상기 스위치조작부(12)에서 진폭조정키(도시 생략)로부터 조정입력이 상기 PPI(3)를 매개하여 원칩 컴퓨터(1)에 인가되면, 그 원칩 컴퓨터(1)는 초기의 기준치가 설정된 증폭기(11)의 증폭도를 가변하기 위한 제어데이터를 상기 PPI(3)를 매개하여 디지탈-아날로그변환기(8)에 인가하게 되고, 그 디지탈-아날로그변환기(8)에서 아날로그변환된 제어데이타가 증폭기(11)의 증폭도(또는 이득)을 상승 또는 하강시키도록 인가됨으로써 증폭기(11)에서 증폭되는 파형의 진폭이 가변제어된다. 한편, 그와 같이 하여 진폭조정된 파형의 피크치(전압)는 레벨검출회로(13)에 의해 검출된 다음 아날로그-디지탈변환기(14)에서 디지탈화되고, 디지탈화된 레벨피크치(전압)가 상기 PPI(4)를 매개하여 상기 원칩 컴퓨터(1)에 인가되어 상술한 바와 같이 미세조정이 실행되게 된다.

또한, 상기 파형발생기(9)에서 발진된 주파수의 파형을 출력하는 시간을 조정하기 위해 상기 스위치조작부(12)의 출력시간조정을 위한 키(도시 생략)로부터 0.3sec-20sec의 범위에서 선정되는 입력이 원칩 컴퓨터(1)에 입력되면, 그 원칩 컴퓨터(1)에 설정된 타이머에 의해 시간을 비교한 후 상기 PPI(2)와 디지탈-아날로그변환기(5)를 통해 파형발생기(9)에 인가되는 전압을 변화시켜 그 파형발생기(9)의 동작전원을 제어함으로써 출력시간의 조정이 가능하게 된다. 여기서, 본 발명에서는 특정한 출력시간 조정입력이 없는 경우에는 원칩 컴퓨터(1)의 프로그램에 설정된 3sec를 기준으로 상기 파형발행기(9)가 동작되어 발진파형의 출력이 제어된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 원칩 컴퓨터를 이용한 파형발생장치에 의하면, 원칩 컴퓨터에 저장된 프로그램에 기초하여 측정대상에 따라 적정하게 설정되는 측정조건(즉, 파형의 종류와 주파수, 진폭, 듀티사이클, 출력 시간 등)을 미세조정하는 형태로 스위치조작부에 의한 설정치에 적응적으로 발생하게 되고, 그 발생된 측정조건의 파형은 도트매트릭스로 구성되는 디스플레이장치상에 표시해줌으로써 측정조건이 설정작업이 용이해지게 되며, 그에 따라 비숙련자에 의한 측정대상의 측정조건설정도 용이해지게 될 뿐만 아니라, 파형발생장치의 기능 향상 및 신뢰성 향상에 크게 기여할 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 측정대상에 대한 측정조건이 설정입력에 따라 측정조건에 따른 파형과 주파수, 진폭, 듀티사이클 및 출력시간에 관한 전체적인 제어를 행하는 프로그램이 저장된 원칩 컴퓨터(1)에 PPI(2)를 매개하여 그 원칩컴퓨터(1)로부터의 측정조건에 대한 제어데이터를 아날로그변환하는 디지탈-아날로그변환기(5, 6, 7)와 그 후속의 파형발생기(9)가 접속됨과 더불어, 상기 측정조건의 발진주파수를 결정하기 위한 캐패시터 매트릭스(17) 및 상기 파형발생기(9)에서 발생된 측정조건을 스위칭출력하는 아날로그스위치(10)가 접속되고; 그 원칩 컴퓨터(1)에 접속된 PPI(3)에는 상기 원칩 컴퓨터(1)에 대해 측정조건의 설정을 위한 스위치조작부(12)와 상기 아날로그 스위치(10)에서 스위칭출력되는 파형을 증폭하는 증폭기(11)의 증폭도를 가변시키기 위해 상기 원칩 컴퓨터(1)로부터의 제어데이터를 아날로그변환하는 디지탈-아날로그변환기(8)가 접속됨과 더불어, 상기 증폭기(11)에서 증폭된 파형을 출력하는 릴레이스위치(SW)와 릴레이코일(RL)을 스위칭제어하는 트랜지스터(Q)가 접속되며; 상기 원칩 컴퓨터(1)에 접속된 PPI(4)에는 상기 증폭기(11)에서 출력되는 파형의 레벨을 검출하는 레벨검출회로(13)와 그 레벨검출회로(13)에서 검출된 피크치전압을 디지탈변환하여 제공하는 아날로그-디지탈변환기(14)가 접속됨과 더불어 상기 측정대상에 인가되는 측정조건을 상기 원칩 컴퓨터(1)의 제어하에 수치화표시하기 위한 디스플레이구동회로(15)와 디스플레이장치(16)가 접속되어 구성된 것을 특징으로 하는 원칩 컴퓨터를 이용한 파형발생장치.

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