KR960001117B1 - Sine wave ring generation circuit - Google Patents

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Abstract

a ring signal generator which generates a ring signal in keyphone; a ring signal transmission controller which outputs the ring signal into the keyphone using the control signal which is output from CPU; a signal generation means which generates a sinusoidal wave signal of fixed frequency because of induced power; and a ring signal transmission which outputs, sinusoidal ring signal which is transformered, into the ring signal transmission controller after push-pulled the sinusoidal wave which is output from the signal generation means.

Description

사인파 링 발생회로Sine wave ring generator

제1도는 종래 키폰의 링신호발생부의 구체회로도.1 is a detailed circuit diagram of a ring signal generator of a conventional key phone.

제2도는 본 발명에 따른 키폰의 링신호발생부의 구체회로도.2 is a detailed circuit diagram of a ring signal generation unit of a key phone according to the present invention.

본 발명은 키폰(Keyphone)에 관한 것으로, 특히 소용량 키폰의 링신호 발생회로에 관한 것이다.The present invention relates to a keyphone, and more particularly to a ring signal generation circuit of a small capacity keyphone.

통상적으로 키폰전화기는 설치가 간다하고 위치변경이 용이하며 기기종류에 따라 가입자 전화기로 가입자 전화기가 일반전화기를 모두 사용할 수 있는 기능을 보유하고 있을 뿐아니라 마이크로 프로세서에 의한 제어로 탁월한 서어비스를 제공하는 사실교환기로서 널리 사용되고 있다.In general, key phone phones are easy to install, easy to change their location, and according to the type of equipment, subscriber phones have the ability to use all the regular phones as well as the excellent service provided by microprocessor control. It is widely used as an exchanger.

키폰의 링신호 발생주파수는 20Hz이며, 링신호전압은 80Vrms이다.The key ring ring frequency is 20Hz and the ring signal voltage is 80Vrms.

링신호발생부는 CPU에서 출력되는 신호의 압력에 응답하여 동작한다. 또한 상기 CPU에서는 링발생부에서 출력되는 링신호를 제어하여 키폰전화기로 링신호를 송출한다.The ring signal generator operates in response to the pressure of the signal output from the CPU. The CPU also controls the ring signal output from the ring generator to send the ring signal to the key-phone telephone.

제1도는 종래 키폰의 링신호발생부의 구체회로도이다.1 is a detailed circuit diagram of a ring signal generator of a conventional key phone.

CPU로부터 출력되는 신호(SG1)(SG2)는 구형파이며, 입력단(10)(12)은 CPU에서 출력되는 상기 신호(SG1)(SG2)에 응답하여 링신호발생부를 동작시킨다. 이때 상기 입력되는 신호(SG1)(SG2)는 임의의 시점에서 서로 상반된 신호 상태를 가진다. 입력단(10)으로 입력되는 신호가 SG1=˝H˝(SG2=˝L˝)상태일때 제1트랜지스터(14)는 동작한다. 그리고 입력단(12)으로 입력되는 신호가 SG2=˝H˝ (SG1=˝L˝)상태일때 제2트랜지스터(16)는 동작한다. 이때 제1,제2트랜지스터(14)(16)는 포화영역에서 상보대칭동작을 하며, 상기 제1,제2트랜지스터(14)(16)로부터 출력되는 파형은 구형파이다.The signal SG1 (SG2) output from the CPU is a square wave, and the input terminals 10 and 12 operate the ring signal generator in response to the signal SG1 (SG2) output from the CPU. In this case, the input signals SG1 and SG2 have signal states that are mutually opposite at any time. The first transistor 14 operates when the signal input to the input terminal 10 is in the state SG1 = HH (SG2 = LL). The second transistor 16 operates when the signal input to the input terminal 12 is SG2 = HH (SG1 = LL). At this time, the first and second transistors 14 and 16 perform complementary symmetry operations in the saturation region, and the waveforms output from the first and second transistors 14 and 16 are square waves.

트랜스(transformer)(18)는 상보대칭 동작하는 제1,2트랜지스터(14)(16)에 의하여 출력되는 파형에 응답하여 권선비에 따른 변압된 파형을 출력한다. 여기서 상기 트랜스(18)는 1차코일(n1)에 인가되는 구형파의 천이상태 즉 상승시간 또는 하강시산일때만 2차코일(n2)에 권선수에 비례하는 전압을 유기하여 변압된 구형파를 출력한다.The transformer 18 outputs the transformed waveform according to the turns ratio in response to the waveform output by the first and second transistors 14 and 16 in complementary symmetry operation. Here, the transformer 18 induces a voltage proportional to the number of turns in the secondary coil n2 and outputs the transformed square wave only when the transition state of the square wave applied to the primary coil n1, that is, the rising time or the falling time. .

출력단(20)에서는 상기 변압된 구형파를 링송출기 제어부로 출력한다. 이때 출력되는 구형파의 주파수는 20Hz이고, 전압은 80Vrms이다.The output stage 20 outputs the transformed square wave to a ring transmitter controller. At this time, the frequency of the output square wave is 20Hz, the voltage is 80Vrms.

상술한 바와 같이 종래의 키폰의 링신호발생부는 구형파를 사용하였고, 트랜지스터가 포화영역에서 동작을 하여 동작특성이 좋지않는 문제점이었다.As described above, the ring signal generation unit of the conventional key phone uses a square wave, and the transistor is operated in a saturation region, and thus the operation characteristics are not good.

또한 트랜스(18)는 인가되는 구형파가 변화하는 시점 즉, 천이상태일때 트랜스(18)의 1차 코일에 전류를 유기하므로 트랜스(18)의 2차 코일로 변압된 전압을 출력한다. 따라서 상기의 변압된 전압의 출력파형은 과도현상(transient phenomena)을 나타내고 또한 고주파 왜곡(Harmonic Distortoion)이 존재하게된다. 따라서 상기 고조파 왜곡을 줄이기 위하여 트랜스(18)에 사용되는 코일의 지름을 크게 해야됨으로 부품의 부피가 커지는 단점이 있었다.Also, the transformer 18 induces a current in the primary coil of the transformer 18 when the applied square wave changes, that is, in a transition state, and thus outputs a voltage transformed into the secondary coil of the transformer 18. Accordingly, the output waveform of the transformed voltage exhibits a transient phenomena and also has a harmonic distortion. Therefore, in order to reduce the harmonic distortion, the diameter of the coil used in the transformer 18 needs to be increased, resulting in a large volume of the component.

더구나 요즈음 세계적인 추세로 사인파의 링신호발생회로가 사용되어지는 추세로 있고, 또 여러 유럽 구가에서는 사인파 링신호발생회로를 지향하고 있다.Moreover, in recent years, there is a trend that sine wave ring signal generation circuits are being used as a global trend, and in many European countries, sine wave ring signal generation circuits are oriented.

따라서, 본 발명의 목적은 키폰에 사용되는 사인팔 링신호발생회로를 제공함에 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a sinpal ring signal generation circuit for use in a key phone.

본 발명의 다른 목적은 링신호발생회로의 트랜스의 부피를 줄이는데 있다.Another object of the present invention is to reduce the volume of a transformer of a ring signal generating circuit.

본 발명의 또다른 목적은 링신호의 고조파 왜곡을 제거함에 있다.It is another object of the present invention to remove harmonic distortion of the ring signal.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 사인파의 주파수를 발생하는 위인브릿지 발진부와, 상기 위인브릿지발진부로부터 출력되는 사인파를 증폭출력하는 링신호증폭부와, 상기 링신호 증폭부로부터 출력되는 증폭된 사인파를 푸쉬풀동작을 하여 고조파왜곡이 적은 사인파를 출력하는 푸쉬풀(Push-Pull : 이하 P-P라 칭함)과, 상기 푸쉬풀(P-P)로부터 출력되는 사인파 전압을 변압하는 푸쉬풀트랜스(P-P Trns)로 구성함을 특징으로 한다.The configuration of the present invention for achieving the above object is a Weinbridge oscillator for generating a frequency of a sine wave, a ring signal amplifier for amplifying and outputting a sine wave output from the Weinbridge oscillator and the ring signal amplifier Push-pull (push-pull: PP) for outputting a sine wave with little harmonic distortion by performing a push-pull operation of the amplified sine wave, and a push-pull transformer for transforming a sine wave voltage output from the push-pull (PP). Trns).

제2도는 본 발명에 따른 키폰의 사인파 링발생부의 구체회로도로서, 위인브릿지(Wien Bridge)(30)와 저항 32 및 저항 34로 위인브릿지회로망을 구성하여 QP앰프(38)의 입력마다 35 및 36에 차동입력을 공급하여 소정주기의 사인파를 발생하는 위인브릿지발진부(21)와, 상기 위인브릿지발진부(21)로부터 출력된 사인파를 OP앰프(47)의 반전단자에 인가하고 저항 42와 44의 의한 기준전압을 OP앰프(47)의 비반전단자에 인가하여 증폭하여 반전된 신호를 출력하는 반전증폭기(47)와, 상기 반전증폭기(47)의 비반전단자에 인가하여 증폭하여 반전된 신호를 출력하는 반전증폭기(47)와, 상기 반전증폭기(47)로부터 출력되는 신호가 출력단 48에서 정(+)의 상태일때 동작하는 제1트랜지스터(50)와 부(-)의 상태일 때 동작하는 제2트랜지스터(52)들의 각각의 반주기 동작하므로 풀스윙하는 사인파를 출력하는 푸쉬풀(P-P)(54)와, 상기 푸쉬풀(P-P)(54)로부터 출력되는 사인파를 권선비에 의한 값만큼 전압을 변압하여 출력하는 푸쉬풀트랜스(P-P Trans)((60)로 구성된다.2 is a detailed circuit diagram of a sine wave ring generating unit of a key phone according to the present invention. The Wien Bridge 30 is configured with a Wien Bridge 30, a resistor 32, and a resistor 34 to form a Wiin Bridge network 35 and 36 for each input of the QP amplifier 38. The Weinbridge oscillator 21 for generating a sine wave of a predetermined period by supplying a differential input to the Sine Wave and the Sine Wave output from the Weinbridge Oscillator 21 are applied to the inverting terminals of the OP amplifier 47 and An inverting amplifier 47 for applying the reference voltage to the non-inverting terminal of the op amp 47 to amplify and outputting the inverted signal, and applying the amplification to the non-inverting terminal of the inverting amplifier 47 to output the inverted signal Inverting amplifier 47 and the first transistor 50 which is operated when the signal output from the inverting amplifier 47 is positive (+) at the output terminal 48 and the second operating when the negative state (-) Full swing because each half cycle of transistors 52 operates Is a push-pull (PP) 54 for outputting a sine wave, and a push-pull (PP Trans) (60) for transforming and outputting a sine wave output from the push-pull (PP) 54 by a value based on a turns ratio. It is composed of

여기서 푸쉬풀(P-P)(54)는 공통입력단으로된 제1트랜지스터와 제2트랜지스터로 구성하며, 입력되는 신호가 정(+)의 신호상태일 때 제1트랜지스터만을 동작하여 신호를 출력하고 부(-)의 신호상태일때 제2트랜지스터만을 동작하여 신호를 출력하여 고조파왜곡이 적은 풀스윙의 사인파를 출력하는 회로로 정의한다.Here, the push pull (PP) 54 includes a first transistor and a second transistor as a common input terminal. When the input signal is a positive signal state, only the first transistor operates to output a signal and outputs a negative ( It is defined as a circuit that outputs a signal by operating only the second transistor in the signal state of-) and outputs a sine wave of full swing with less harmonic distortion.

그리고, 푸쉬풀회로는 푸쉬풀(P-P)(54)과 푸쉬풀트랜스(P-P Trans)(60)로 구성함을 유의하여야 한다.In addition, it should be noted that the push-pull circuit includes a push-pull (P-P) 54 and a push-pull trans (P-P Trans) 60.

이하 첨부된 제2도를 참조하여 본 발명의 동작을 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2.

지금 위인 브릿지발생부(21)에서는 위인브릿지(30)의 수동소자(C1,C2,R1,R2)에 의하여 발진주파수(f0)를 결정한다.In the bridge generating unit 21, the oscillation frequency f 0 is determined by the passive elements C 1 , C 2 , R 1 , and R 2 of the in bridge 30.

상기 발지주파수의 식은 아래(1)과 같다.The formula of the oscillation frequency is as follows (1).

[수학식 1][Equation 1]

(단, C1: 22, C2: 24, R1: 26, R1: 28)(However, C 1 : 22, C 2 : 24, R 1 : 26, R 1 : 28)

그리고 위인브릿지(30)와 저항 32,34에 의하여 브릿지회로망을 형성하여 OP앰프의 반전단자(-)와 비반전단자(+)에 차등입력에 응답하여 동작하여 일그러짐이 적은 발진주파수의 신호를 출력하는 위인브릿지 발진부(21)의 특성은 이 분야의 통상의 지식을 가진자라면 쉽게 알 수 있는 것은 자명하다. 이때 상기 위인브릿지발진부(21)로부터 출력되는 파형은 사인파이다. 그리고 주변의 소자들은 발진부의 이득을 자동조정하고 동작을 보상하는 회로로서, 상세한 설명은 생략한다.A bridge network is formed by the in bridge 30 and the resistors 32 and 34 to respond to differential inputs to the inverting terminal (-) and the non-inverting terminal (+) of the op amp to output a signal having a low oscillation frequency. It is obvious that the characteristics of the Weinbridge oscillation unit 21 can be easily understood by those skilled in the art. At this time, the waveform output from the weinbridge oscillator 21 is a sine wave. The peripheral elements are circuits for automatically adjusting the gain of the oscillator and compensating for the operation, and a detailed description thereof will be omitted.

반전증폭기(47)는 상기 위인브릿지 발진부(21)로부터 출력되는 사인파신호를반전단자(-)에, 저항 42와 44에 의해 분배된 기준전압을 비반전단자(+)에 인가하여 저항 45와 46의 의하여 정해진 계수의 크기에 응답하여 반전된 사인파를 출력한다. 여기서 저항 44은 저항 42보다 수백 오옴정도 더 크게하는데 이는 동작점을 안정된 활성영역에 위치시켜 풀스윙하므로 출력파형이 찌그러짐이 없도록 하기 위하여서이다.The inverting amplifier 47 applies the sinusoidal signal output from the weinbridge oscillator 21 to the inverting terminal (-) and the reference voltage divided by the resistors 42 and 44 to the non-inverting terminal (+). The inverted sine wave is output in response to the magnitude of the coefficient determined by. In this case, resistor 44 is several hundred ohms larger than resistor 42 in order to ensure that the output waveform is not distorted because the operating point is placed in a stable active area and full swing.

반전증폭기(47)의 출력단자(48)의 출력파형은 상기 반전 증폭기(47)의 반전입력단의 입력파형과 상반된 신호의 형태이다. 이때 출력단자(48)의 출력파형은 상기 반전 증폭기(47)의 반전입력단의 입력파형과 상반된 신호의 형태이다. 이때 출력단자(48)에서 파형이 정(+)의 상태일때는 제1트랜지스터(50)가 동작되고, 파형이 부(-)의 상태일때는 제2트랜지스터(52)가 동작된다. 따라서 부쉬풀(P-P)(54)는 상기 제1, 제2트랜지스터(50)(52)의 푸쉬풀(push-pull)동작에 의하여 푸쉬풀트랜스(P-P Trans)(60)로 신호를 출력한다.The output waveform of the output terminal 48 of the inverting amplifier 47 is in the form of a signal opposite to the input waveform of the inverting input terminal of the inverting amplifier 47. At this time, the output waveform of the output terminal 48 is in the form of a signal opposite to the input waveform of the inverting input terminal of the inverting amplifier 47. At this time, when the waveform is positive in the output terminal 48, the first transistor 50 is operated, and when the waveform is negative, the second transistor 52 is operated. Accordingly, the bush pull (P-P) 54 outputs a signal to the push pull transistor (P-P Trans) 60 by the push-pull operation of the first and second transistors 50 and 52.

상기 제1,2트랜지스터(50)(52)가 푸쉬풀로 동작하여 푸쉬풀트랜스(P-P Trans)(60)로 인가하여 출력되는 과정을 구체적으로 설명하면, 정(+)상태의 사인파의 입력에 응답하여 제1트랜지스터(50)가 ˝턴온˝됨에따라 직류전원(Vcc)이 인가 부퓌풀트랜스(P-P Trans)(60)의 1차코일에 전류를 유기하여 캐패시터(62,64)에 충전되고, 부(-)상태의 사인파 입력에 응답하여 제2트랜지스터(52)가 ˝턴온˝됨에 캐패시터(62,64)에 충전된 전압은 푸쉬풀트랜스(P-P Trans)(60)의 1차코일에 역류전류를 유기하고 제2트랜지스터(52)의 접지단으로 방전한다.The first and second transistors 50 and 52 operate as a push pull to be applied to a push pull trans (PP Trans) 60 to be described in detail. In response, as the first transistor 50 is turned on, the DC power supply (Vcc) induces a current in the primary coil of the applied buffy full transformer (PP Trans) 60 and is charged in the capacitors 62 and 64. As the second transistor 52 is turned on in response to the negative sine wave input, the voltage charged in the capacitors 62 and 64 is a reverse flow current to the primary coil of the push pull transformer (PP Trans) 60. Is discharged to the ground terminal of the second transistor (52).

상기 푸쉬풀트랜스(P-P Trans)(60)는 푸쉬풀 동작하는 푸쉬풀(P-P)(54)의 사인파신호의 출력에 기인한 1차 코일(n1)의 전류의 유기에 의해 2차 코일(n2)에는 권선비에 상응하여 변압된 전압을 출력한다.The push pull transformer (PP Trans) 60 is a secondary coil (n) due to the induction of the current of the primary coil (n 1 ) due to the output of the sine wave signal of the push pull (PP) 54 operating in the push pull. 2 ) outputs the voltage transformed according to the turns ratio.

이때 출력되는 전압은 80Vrms이며, 파형은 사인파이다.The output voltage is 80Vrms and the waveform is a sine wave.

상술한 바와 같이 본 발명은 종래의 구형파에서 천이될때의 임펄스성 잡음을 제거하고, 푸쉬풀트랜스(P-P Trans)의 권선의 지름을 작게함으로써 푸쉬풀트랜스(P-P Trans)의 부피를 줄이는 잇점이 있다. 뿐만아니라 사인파의 링신호를 제공함으로 호주등의 유럽 여러나라의 규격에 맞는 키폰링발생장치를 제공하는 잇점이 있다.As described above, the present invention has the advantage of reducing the volume of the P-P Trans by eliminating impulsive noise when the transition from the conventional square wave and reducing the diameter of the winding of the P-P Trans. In addition, by providing a sine wave ring signal, there is an advantage in providing a keying ring generating device that conforms to the standards of many European countries such as Australia.

Claims (5)

키폰에서 링신호를 발생하는 링신호발생부와 링신호 발생부의 링신호를 CPU에서 출력되는 제어신호에 의해 키폰 전화기로 링신호를 출력하는 링신호송출제어부를 구비한 링 신호발생회로에 있어서, 인가된 전원에 의하여 직접적으로 소정주파수의 정현파신호를 발생하는 신호발생수단과, 상기 신호 발생수단에서 출력되는 정현파를 푸쉬풀 동작하여 변압된 정현파 링신호를 상기 링신호송출제어부로 출력하는 링신호송출부로 구성함을 특징으로 하는 링신호발생회로.In a ring signal generation circuit comprising a ring signal generation section for generating a ring signal in a key phone and a ring signal transmission control section for outputting a ring signal to a key phone in accordance with a control signal output from the CPU A signal generating means for directly generating a sine wave signal of a predetermined frequency by the supplied power, and a ring signal transmitting part for outputting the transformed sinusoidal ring signal to the ring signal transmitting control unit by pushing-pushing the sine wave output from the signal generating means. Ring signal generation circuit characterized in that the configuration. 제1항에 있어서, 상기 신호발생수단은 위인브릿지발진기로 구성함을 특징으로 하는 회로.The circuit according to claim 1, wherein said signal generating means is constituted by a bridge injector. 제2항에 있어서, 상기 링신호송출부는 상기 위인브릿지발진기에서 출력되는 전압과 미리 설정된 전압을 입력으로 증폭하는 연산증폭기와, 상기 연상증폭기에서 출력되는 신호의 제1상태에서 동작하는 제1트랜지스터와 상기 연상증폭기에서 출력되는 신호의 제2상태에서 동작하는 제2트랜지스터로 구성하는 풀스윙을 제공하고 변압된 기본파의 정현파를 출력하는 부쉬풀회로로 구성함을 특징으로 하는 회로.3. The apparatus of claim 2, wherein the ring signal transmitter comprises: an operational amplifier configured to amplify a voltage output from the Weinbridge oscillator and a predetermined voltage as an input, and a first transistor operated in a first state of a signal output from the associative amplifier; And a bush pull circuit configured to provide a full swing composed of a second transistor operated in a second state of a signal output from the associative amplifier, and output a sine wave of the transformed fundamental wave. 제3항에 있어서, 상기 연산증폭기는 위인브릿지발진기에서 출력되는 전압을 반전입력단자에 입력하고 미리 설정된 전압을 비반전입력단자에 입력하여 상기 반전입력단자의 귀한선로를 상기 푸쉬풀회로의 제1트랜지스터와 제2트랜지스터의 공통이미터단자로 연결하는 제공하는 반전증폭기로 구성함을 특징으로 하는 회로.4. The operational amplifier of claim 3, wherein the operational amplifier inputs a voltage output from the inbridge bridge oscillator to an inverting input terminal and inputs a predetermined voltage to a non-inverting input terminal to input a precious line of the inverting input terminal to a first line of the push-pull circuit. And an inverting amplifier providing the common emitter terminal of the transistor and the second transistor. 제3항에 있어서, 상기 푸시풀회로는 연산증폭기에서 출력되는 신호에 응답하여 상보대칭으로 동작하는 푸쉬풀과, 상기 푸시풀에서 출력되는 신호를 입력으로 1차코일과 2차코일의 권선수에 비례하여 변압된 정현파를 출력하는 푸쉬풀 트랜스로 구성함을 특징으로 하는 회로.The push-pull circuit of claim 3, wherein the push-pull circuit comprises a push-pull operating in complementary symmetry in response to a signal output from the operational amplifier, and a number of turns of the primary coil and the secondary coil as inputs. A circuit comprising a push-pull transformer that outputs a sinusoidal transformer transformed proportionally.
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