KR950003712B1 - 자동이득조절회로 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

자동이득조절회로
제1도는 종래 기술에 따른 자동이득조절회로이다.
제2도는 본 발명에 따른 자동이득조절회로의 실시예를 나타내는 회로도이다.
제3도는 제2도에 도시된 레벨검출기의 상세회로도이다.
제4도는 제2도에 도시된 조정전압발생부의 상세회로도이다.
제5도는 본 발명에 따른 이득특성곡선이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : AGC 증폭기 11 : 연산증폭기
20 : D/A 변환기 30 : 제어부
40,60 : 제1,2AC/DC 변환기 50 : A/D 변환기
70 : 레벨검출기 80 : 조정전압발생부
100 : 고주파증폭기 200 : 주파수변환기
300 : 자동이득조절기 301,302 : 이득제어부
400 : 복조기 R,R',R1,R2,…RK : 저항
Com1~Comk : 비교기 SW : 스위치
본 발명은 통신시스템에 있어서 수신기의 자동이득조절회로에 관한 것으로, 특히 입력레벨이 변화하여도 신호의 이득을 조절하여 출력레벨을 일정하게 유지하기 위한 아날로그와 디지탈방식처리를 혼합한 자동이득조절회로에 관한 것이다.
일반적으로 통신시스템(Communication System)은 통신이 이루어지는 계를 말하며, 정보원을 통해 송신기로 정보가 통보되면, 송신기에서는 통신로에 부호신호, 음성신호, 화상신호 등을 직접 또는 변조하여 송출하고, 수신기에서는 통신로를 통해 송신측으로부터 보내온 신호를 받아 이것에서 필요한 정보를 뽑아내어 통보수신단에서 통보를 수취하게 되는 과정을 말한다.
상기 수신기에는 통신시스템에서 전파의 전파(傳播) 상태에 따른 수신전계강도의 시간적 변동 및 각종 전송로상의 진폭변화를 보상하여 수신장치내에서 처리될 수 있을 정도의 일정진폭을 얻기 위해서 수신기에 장착되어 있는 자동이득조절회로를 통과하여야 한다. 이렇게 자동이득조절기로 통신로를 통해 송신측으로부터 보내온 신호가 큰 경우에는 작은 증폭율로 증폭되고, 반대로 수신된 신호가 미약한 경우에는 큰 증폭율로 복조회로를 통과하며 표시장치에 표시되게끔 한다.
종래의 수신기의 자동이득조절회로(이하 AGC회로라고 함)를 제1도를 참조하여 상세히 설명한다.
먼저 구성을 살펴보면, 공중선(5)은 고주파증폭기(100)의 입력단자에 접속한다. 고주파증폭기(100)의 출력단자는 주파수변환기(200)의 입력단자에 접속하고 주파수변환기(200)의 출력단자는 AGC 증폭기(10)의 입력단자와 접속한다. AGC 증폭기(10)의 출력단자는 AC/DC 변환기(40)의 입력단자와 접속하고 AC/DC 변환기(40)의 출력단자는 제어부(30)의 입력단자와 접속한다. A/D 변환기(50)의 출력단자는 제어부(30)의 입력단자와 접속하고 제어부(30)의 출력단자는 D/A 변환기(20)의 입력단자와 접속한다. D/A 변환기(20)의 출력단자는 AGC 증폭기(10)의 제어단자와 접속한다. AGC 증폭기(10)의 출력단자는 복조기(400)의 입력단자와도 접속하고 복조기(400)의 출력단자는 출력단자(55)와 접속한다. 여기서 AGC(300)회로는 AGC 증폭기(10), AC/DC 변환기(49), A/D 변환기(50), 제어부(30) 및 D/A 변환기(20)로 구성된다.
제1도의 작동에 있어서, 고주파증폭기(100)는 공중선(5)을 통해 수신되는 고주파수신신호 중 사용자가 원하는 주파수대역의 고주파수신신호를 선택하여 처리가 가능하도록 증폭한다.
주파수변환기(200)는 고주파증폭된 고주파수신신호를 중간주파수대의 신호로 천이시키기 위해 국부발진기의 출력과 혼합한다.
AC/DC 변환기(40)는 AGC 증폭기(10)를 통해 인가되는 교류성분신호를 직류(DC) 전압값으로 변환한다.
A/D 변환기(50)는 AC/DC 변환기(40)의 출력신호를 n비트로 구성된 디지탈신호로 변환한다.
제어부(30)는 A/D 변환기(50)의 n비트 디지탈 출력신호를 제어부(30) 자체내의 기준값과 비교하여 만족되지 못할 시, 시간적으로 일정량씩 증가 또는 감소시키는 이득특성에 따라 인가된 신호가 미약한 경우에는 이득을 크게 조절하고 인가된 디지탈신호가 큰 경우에는 이득을 작게 조절하기 위한 m비트로 구성된 이득조정 디지탈값을 출력한다.
D/A 변환기(20)는 제어부(30)에서 출력되는 이득조정 m비트 디지탈 신호를 아날로그신호로 변환하여 AGC 증폭기(10)의 제어단자로 조정전압을 인가한다.
AGC 증폭기(10)는 주파수변환기(200)의 출력을 AGC 증폭기(10)의 제어단자로 유입되는 조정전압에 따라 증폭하여 복조기(400)로 전송한다.
복조기(400)에서는 상기에서 설명한 AGC 증폭기(10)와 AC/DC 변환기(40), A/D 변환기(50), 제어부(30), D/A 변환기(20)로 구성된 자동이득 조절루프를 통해 이득조절된 중간주파수대의 신호를 인가받아 표시장치(미도시)에 표시될 수 있는 신호로 복조하여 출력단자(55)로 전송한다.
상기에서 설명한 바와 같이 수신기의 자동이득조절회로에 있어서, 이득제어부(300)가 디지탈방식을 이용하여 AGC 회로를 사용하므로써 아날로그 방식을 이용한 이득조정범위에서 같은 해상도를 얻기 위해서는 A/D 변환기의 비트수인 n과 D/A 변환기의 비트수인 m을 매우 크게 하여야 하며, 이와 같이 비트수를 크게한 경우 가격의 상승과 회로가 복잡하게 되는 문제점이 있었다.
또한, 빠른 페이팅 및 다른 요소들로 인하여 수신된 신호의 진폭이 급격히 변화할 경우 디지탈방식으로 구성되어 있는 이득제어부(300)는 단계별로 입력진폭과 맞닿는 부분까지 한단계씩 올라가야 하기 때문에 빠르게 쫓아가지 못하며, 일부영역의 레벨은 복조기로 인가하지 못하는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 수신장치에 있어서, 수신된 신호의 이득을 자동조절하기 위한 아날로그와 디지탈방식처리를 혼합한 자동이득조절회로를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 입력진폭이 급격히 변화할때 빠르게 변화에 대응하기 위한 아날로그와 디지탈 방식처리를 혼합한 자동이득조절회로를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 D/A 변환기와 A/D 변환기의 비트수를 높이지 않고 만족한 이득조정범위와 해상도를 얻을 수 있는 아날로그와 디지탈방식처리를 혼합한 자동이득조절회로를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 자동이득조절회로는 공중선에서 유입된 고주파수신신호를 증폭하기 위한 고주파 증폭기(100)와, 증폭된 고주파수신신호를 중간주파수대역으로 천이시키기 위한 주파수변환기(200)와, 상기 주파수변환기(200)의 출력신호를 이득제어하기 위한 자동이득조절기(300)와, 상기 자동이득조절기(300)에서 이득조절된 신호를 복조하는 복조기(400)를 구비한 통신시스템의 수신장치에 있어서, 상기 자동이득조절기(300)는 상기 주파수변환기의 출력신호를 이득조정전압에 의해 증폭하는 자동이득증폭기(10); 상기 자동이득증폭기(10)로부터 출력되는 신호의 크기에 따라 시간적으로 일정량씩 증가 또는 감소되는 이득제어신호를 발생하는 제1이득제어부(301); 및 상기 자동이득증폭기(10)에 입력되는 직류전압의 레벨값을 추적한 k비트의 양자화신호를 출력하기 위한 레벨검출기(70)와, 상기 제1이득제어부(301)에서 출력되는 이득제어신호를 상기 레벨검출기(70)로부터 출력되는 양자화신호에 의해 조정한 소정의 기준전압에 의해 가변증폭하여 상기 자동이득증폭기(10)의 이득조정전압으로 출력하기 위한 조정전압발생부(80)로 이루어지는 제2이득제어부(302)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명은 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
제2도는 본 발명에 따른 자동이득조절회로의 실시예를 나타내는 상세회로도이다.
제2도에 있어서, 공중선(5)은 고주파증폭기(100)의 입력단자와 접속하고 고주파증폭기(100)의 출력단자는 주파수변환기(200)의 입력단자와 접속한다. 주파수변환기(200)의 출력단자는 제2AC/DC 변환기(60)의 입력단자와 AGC 증폭기(10)의 입력단자와 각각 접속한다.
AGC 증폭기(10)의 출력단자는 제1AC/DC 변환기(40)의 입력단자와 복조기(400)의 입력단자와 각각 접속한다. 제1AC/DC 변환기(40)의 출력단자는 A/D 변환기(50)의 입력단자와 접속하고, A/D 변환기(50)의 출력단자는 제어부(30)의 입력단자와 접속한다.
제어부(30)의 출력단자는 D/A 변환기(20)의 입력단자와 접속하고, D/A 변환기(20)의 출력단자는 조정전압발생부(80)의 제1입력단자와 접속한다. 제2AC/DC 변환기(60)의 출력단자는 레벨검출기(70)의 입력단자와 접속하며, 레벨검출기(70)의 출력단자는 조정전압발생부(80)의 제2입력단자와 접속한다. 조정전압발생부(80)의 출력단자는 AGC 증폭기(10)의 제어단자와 접속한다. 복조기(400)의 출력단자는 출력단자(55)와 접속한다. 여기서 자동이득조절회로(300)는 AGC 증폭기(10), 조정전압발생부(80), 제1,2AC/DC 변환기(40,60), 레벨검출기(70), A/D 변환기(50), D/A 변환기(20), 제어부(30)로 구성된다.
이하 도면을 참조하여 작동을 상세히 설명한다.
제2도의 작동에 있어서, 고주파증폭기(100), 주파수 변환기(200), AGC 증폭기(10), 제1,2AC/DC 변환기(40,60), A/D 변환기(50), 제어부(30), D/A 변환기(20) 및 복조기(400)는 종래기술에서 설명한 것과 별다른 바가 없으므로 개별적인 설명은 피하고 전체적인 작동 설명만 하며 레벨검출기(70)와 조정전압발생부(80)는 이하 제3도와 제4도에서 상세히 설명하기로 한다.
이하 제2도의 작동 설명을 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
공중선(50)을 통해 수신되는 고주파수신신호가 고주파증폭기(100)에서 처리가 가능하도록 증폭되어 주파수변환기(200)로 전송되면, 인가된 고주파수신신호는 중간주파수대의 신호로 주파수변환되어 AGC증폭기(10)로 인가된다. AGC증폭기(10)로 인가된 고주파수신신호는 기존의 디지탈방식으로 구성되어진 제1이득제어부(301)로 인가된다.
제1이득제어부(301)로 인가된 중간주파수대의 신호는 제1AC/DC 변환기(40)에서 직류전압값으로 변환되어 A/D 변환기(50)로 전송되면, A/D 변환기(50)에서 디지탈신호로 변환된다. 디지탈변환된 신호는 제어부(30)로 인가되어 적절한 이득조정값에 해당하는 디지탈신호를 D/A 변환기(20)로 공급하고, D/A 변환기(20)에서 아날로그신호로 변환된 신호가 조정전압발생부(80)로 인가된다.
그리고 더 첨가한 아날로그방식에 의해 처리되는 제2이득제어부(302)는 제2AC/DC 변환기(60), 레벨검출기(70) 및 조정전압발생부(80)로 이루어진다.
제2이득제어부(302)의 제2AC/DC 변환기(60)에서 검출된 직류전압값이 레벨검출기(70)로 인가되어 레벨검출기(70) 자체내의 기준값과 비교되어 K비트의 양자화된 신호크기를 출력한다. 즉 입력진폭에 해당한 전압을 빠르게 추적해낼 수 있다.
조정전압발생부(80)는 상기 레벨검출기(70)의 출력과 D/A 변환기(20)의 출력신호가 조정전압발생부(80)를 동작시켜 AGC 증폭기(10)의 이득조정전압을 출력한다.
AGC 증폭기(10)는 조정전압발생부(80)의 출력을 제어단자로 유입하여 제어단자로 유입되는 조정전압에 따라 입력단자로 유입된 중간주파수대의 신호의 이득을 조절하여 복조기(400)로 전송하면 복조기(400)에서 복조된 신호가 출력단자(55)를 통해 출력된다.
제3도는 제2도에 포함된 레벨검출기(70)의 상세회로도이다.
입력단자(15)는 제2도의 제2AC/DC 변환기(60)의 출력단자와 접속한다. 그리고 입력단자(15)로 유입되는 신호를 각각 (+) 입력단자에 접속하고 (-) 입력단자에는 각각의 기준전압을 접속한 비교기들(Com1~Comk)로 구성되며 각 비교기들(Com1~Comk)의 출력단자는 k비트로 이루어진 조정전압발생부(80)의 제2입력단자와 접속한다.
제3도에 도시된 레벨검출기(70)에 있어서, 제2AC/DC 변환기(60)에서 출력된 신호를 병렬로 구성된 제1~k비교기(Com1~Comk)의 각 (+) 입력단자에 인가한다. 반면 제1~k비교기(Com1~Comk)의 (-)입력단자에는 각각 다른 값으로 설정된 기준전압이 인가된다. 제1~k비교기(Com1~Comk)는 (+)입력단에 인가된 값과 (-)입력단에 인가된 값을 비교하여 (+)입력단에 인가된 값이 클 경우 하이논리상태의 값을 출력하고, (-)입력단자에 인가된 값이 클 경우 로우논리상태의 값을 출력하여 k비트의 양자화된 신호크기를 출력한다. 즉 입력진폭의 레벨값을 추적한다.
제4도는 제2도에 포함된 조정전압발생부(80)의 상세회로도이다.
조정전압발생부(80)의 제2입력단자(25)는 레벨검출기(70)의 출력단자와 접속하고 제1입력단자(35)는 D/A 변환기(20)의 출력단자와 접속한다.
기준전압(V)을 입력하는 또 다른 입력단자(45)가 있고 입력단자(45)와 스위치(SW)가 접속하고 스위치(SW)내부에 병렬연결된 k개의 스위치들(SW1~SWk)이 있다. k개의 스위치들(SW1~SWk)의 a1~ak단자는 기준전압(V)를 입력하는 입력단자(45)와 접속하고 b1~bk단자는 병렬 연결된 저항들(R1~Rk)과 각각 접속한다. 그리고 k비트로 구성된 제2입력단자(25)는 스위치(SW)의 제어단자와 접속하며 병렬 연결된 저항들(R1~Rk)은 접점(P)를 통과하여 연산증폭기(11)의 반전단자와 저항(R)의 일측과 각각 접속한다. 연산증폭기(11)의 비반전단자는 저항(R')을 통과하여 제1입력단자(35)와 접속하고 연산증폭기(11)의 출력단자는 저항(R)의 다른 일측과 AGC 증폭기(10)의 제어단자와 접속한다.
제4도에 도시된 조정전압발생부(80)는 크게 기준전압조정 스위치(SW)와 연산증폭기(11)로 구성되며, 제2입력단자(25)로 인가된 k비트값은 스위치(SW)의 내부스위치를 조정하여 온,오프(ON,OFF)시킴으로써 각기 다른 저항들(R1~Rk)값에 의해 조정전압발생부(80)의 기준전압(V)에 대한 이득을 크게 k개의 범위로 조정한다. k개의 스위치들(SW1~SWk)중 하나의 스위치와 저항들(R1~Rk)중 한개의 저항에 의해 접점(P)를 통과하여 연산증폭기(11)의 반전단자에 인가된 조정전압에 의해 제1입력단자(35)를 통해 연산증폭기(11)의 비반전단자에 인가된 신호가 가변증폭되어 연산증폭기(11)의 출력단자로 조정전압이 출력한다.
제5도는 본 발명에 따른 이득특성곡선이다.
상기에서 설명한 것처럼 본 발명에 의한 자동이득조절회로에서는 아날로그 방식처리에 의해 AGC 증폭기(10)로 입력되는 신호의 레벨을 검출하여 그 크기에 따라 디지탈방식처리에 의한 이득제어부(301)의 출력신호를 가변증폭하여 AGC 증폭기(10)의 제어단자로 조정전압을 인가하므로써 빠르게 레벨변화를 추적하고, 이득조정범위를 넓히며, 디지탈방식에 의해 처리되는 D/A 변환기와 A/D 변환기의 비트수를 높이지 않고도 이득조정범위를 크게 하면서 급격한 레벨변화를 빠르게 추적할 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

  1. 공중선에서 유입된 고주파수신신호를 증폭하기 위한 고주파 증폭기(100)와, 증폭된 고주파수신신호를 중간주파수대역으로 천익시키기 위한 주파수변환기(200)와, 상기 주파수변환기(200)의 출력신호를 이득제어하기 위한 자동이득조절기(300)와, 상기 자동이득조절기(300)에서 이득조절된 신호를 복조하는 복조기(400)를 구비한 통신시스템의 수신장치에 있어서, 상기 자동이득조절기(300)는 상기 주파수변환기의 출력신호를 이득조정전압에 의해 증폭하는 자동이득증폭기(10); 상기 자동이득증폭기(10)로부터 출력되는 신호의 크기에 따라 시간적으로 일정량씩 증가 또는 감소되는 이득제어신호를 발생하는 제1이득제어부(301); 및 상기 자동이득증폭기(10)에 입력되는 직류전압의 레벨값을 추적한 k비트의 양자화신호를 출력하기 위한 레벨검출기(70)와, 상기 제1이득제어부(301)에서 출력되는 이득제어신호를 상기 레벨검출기(70)로부터 출력되는 양자화신호에 의해 조정한 소정의 기준전압에 의해 가변증폭하여 상기 자동이득증폭기(10)의 이득조정전압으로 출력하기 위한 조정전압발생부(80)로 이루어지는 제2이득제어부(302)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동이득조절회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 레벨검출기(70)는 상기 자동이득증폭기(10)에 입력되는 직류전압의 레벨값을 각각 다른 k개의 기준전압과 비교하고, 비교결과에 따른 k개의 양자화신호를 상기 조정전압발생부로 출력하기 위한 k개의 비교기로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동이득조절회로.
  3. 제2항에 있어서, 상기 조정전압발생부(80)는 상기 레벨검출기(70)에서 출력된 k개의 양자화신호에 의해 k개의 저항을 온 혹은 오프하여 기준전압을 조정하기 위한 기준전압조정기와, 상기 기준전압조정기에서 조정된 기준전압에 의해 상기 제1이득제어부(301)에서 출력되는 이득제어신호를 가변증폭하기 위한 연산증폭기로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동이득조절회로.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20040003122A (ko) * 2002-06-29 2004-01-13 삼성전자주식회사 이중 자동이득제어회로를 구비하는 전화선 모뎀에서의수신기 및 이중 자동이득제어단계를 구비하는 신호의수신방법

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KR20040003122A (ko) * 2002-06-29 2004-01-13 삼성전자주식회사 이중 자동이득제어회로를 구비하는 전화선 모뎀에서의수신기 및 이중 자동이득제어단계를 구비하는 신호의수신방법

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