KR960005684B1 - 유럽향 스테레오의 광대역 자동이득 제어장치 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제 1 도는 종래의 기술에 의한 유럽향 스테레오의 자동이득 제어장치의 회로도.
제 2 도는 필드신호의 스펙트럼도.
제 3 도는 제 2 도의 각부의 파형도.
제 4 도는 제 1 도의 전계효과 트랜지스터의 특성 그래프.
제 5 도는 본 발명에 의한 유럽향 스테레오의 광대역 자동이득 제어장치의 회로도.
제 6 도는 제 5 도의 각부 파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 에프엠 사운드 트랩부 20 : 필터부
30 : 증폭부 40 : 니캠신호 처리부
43 : 아날로그/디지탈 변환부 44 : 복조부
45 : 자동이득 제어부
본 발명은 스테레오의 자동이득 제어장치에 관한 것으로, 특히 필드 시그널에서 화상(picture)대 니캠(NICAM : Near Instantaneously Compounded Audio Multiplexer)의 비가 정규주파수 영역인 -20dB보다 훨씬 떨어져 니캠용 디바이스(device)에 입력되는 신호레벨이 너무 크거나 작을때 입력범위에 들어가지 못하여 발생되는 에러를 제거하기 위한 유럽향 스테레오의 광대역 자동이득 제어장치에 관한 것이다.
종래의 기술에 의한 니캠용 자동이득 제어장치는 제 1 도에 도시한 바와 같이, 크게 필터부(1)와, 증폭부(3) 및 MICAM DQPSK 복조부(Differential Quaster Phase Shift Keying demodualtor)(5)로 구성된다.
상기 필터부(1)는 저항 R1이 일측이 접지(GND)된 저항 R2와 연결되고, 상기 저항 R2는 동시에 캐패시터 C2 및 일측이 접지(GND)된 캐패시터 C1과 연결된 5.0MHz~10MHz의 대역통과필터(BPF : Band Pass Filter)이며, 상기 증폭부(3)는 상기 필터부(1)의 캐패시터 C2와 전원전압(Vcc) 사이에 연결된 저항 R3와 캐패시터 C2와 접지(GND) 사이에 연결된 저항 R4가 제 1 트랜지스터 Q1의 베이스에 공통으로 연결되고, 제 1 트랜지스터 Q1의 콜렉터는 저항 R6을 통하여 전원전압에 연결됨과 동시에 캐패시터 C5를 통하여 NICAM DQPSK 복조부(이하 복조부라 함)(5)의 아날로그/디지탈 변환부(ADC : Analog/Digital Convertor)(6)의 입력단에 연결되며, 에미터는 일측이 접지(GND)된 저항 R5과 연결됨과 동시에 캐패시터 C3를 통하여 제 2 전계효과 트랜지스터 Q2의 드레인에 연결되며, 상기 제 2 전계효과 트랜지스터 Q2의 소오스는 접지(GND)되며 게이트는 일측이 접지(GND)된 캐패시터 C6 및 저항 R7을 통하여 복조부(5)의 자동이득 제어부(AGC)(7)이 입력단에 연결된다.
상기와 같이 연결된 종래의 스테레오 자동이득 제어장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
사운드 디모듈레이터의 사운드 중간주파신호(SIF) 검파출력단에서 출력된 사운드 중간주파신호(SIF) 캐리어(FM+DQPSK)는 제 3 도의 파형도에 도시한 바와 같으며, 이는 저항 R1, R2, C1, C2로 이루어진 필터부(1)에 의해 5.0MHz 이하 10MHz 이상의 고주파 잡음(high frequency noise) 및 칼라 캐리어(4.4MHz)를 제거한뒤 저항 R3, R4에 의하여 고정 바이어스(FIXED BIAS)되어 제 1 트랜지스터 Q1의 베이스에 제 3 도의 b와 같이 인가된다.
상기 제 1 트랜지스터 Q1과 상기 증폭부(3)의 저항 R5, R6는 에미터 폴로워(emitter follower) 증폭기로 동작하는데 전체이득이 Rc/Re(Rc : 콜렉터저항, Re : 에미터저항)인 증폭작용을 하게 되어 제 3 도의 c와 같은 파형을 얻게 된다.
상기 제 1 트랜지스터 Q1의 콜렉터에서 증폭된 사운드 중간주파신호(SIF)는 캐패시터 C5를 통하여 DC변환된 후 복조부(5)에 입력된다. 그리고 상기 복조부(5)에 입력된 사운드 중간주파신호(SIF)는 먼저 아날로그/디지탈 변환부(6)에서 변환된 후 복조기(8)에서 복조된 다음, 입력신호의 크기에 반비례하는 자동이득제어 F/B용 펄스폭 변조(PWM)된 후 F/B단(9)을 통해 출력되고, 다시 저항 R7, 캐패시터 C6에 의하여 DC필터링된 후 제 2 전계효과 트랜지스터 Q2의 게이트에 제 3 도의 d와 같은 파형이 인가된다.
상기 제 2 전계효과 트랜지스터 Q2는, 게이트에 인가되는 전압 VG에 따른 드레인과 소오스간의 저항 RDS에 제 4 도에 도시한 바와같은 특성이 나타나도록 연결되어 있다. 즉 게이트 전압 VG가 2V일때는 기준이득으로 상기 증폭부(3)가 동작하여 약 500mVP-P의 전형적인 IC레벨(이하 TYP레벨이라 한다)이 입력되고, 사운드 중간주파신호(SIF) 입력레벨이 적분되어 게이트 전압 VG가 4V일때는 상기 드레인과 소오스간의 저항 RDS가 RL(저저항)으로 작용하여 R5/RL이 되어 에미터저항 RE가 적어지므로 RC/RE가 되어 상기 증폭부(3)의 이득이 커져서 증폭도가 최대가 되어 입력되고, 상기 게이트 인가전압의 사운드 중간주파신호(SIF) 입력레벨이 매우 작아 VG가 0V일때는 상기 드레인과 소오스간의 저항 RDS가 RH(고저항)으로 작용하여 R5/RH가 되어 상기 에미터 저항 RE가 상대적으로 크게 되므로 RC/RE가 되어 상기 증폭부(3)의 이득이 작아져서 증폭도가 최소가 되어 입력되기 때문에 입력레벨에 대한 자동이득 제어부(7)의 동작으로 항상 일정한 값이 인가되는 자동이득 제어(AGC)회로로 동작한다.
그러나 상기와 같은 자동이득 제어장치는, 제 2 도에 도시한 바와 같이 스펙트럼으로 관찰한 필드신호의 P/S1(영상캐리어 대 에프엠(FM) 사운드 캐리어의 비)와 P/S2(영상캐리어 대 니캠 사운드 캐리어의 비)의 레벨이, (a)에서 볼 수 있는 바와 같이 정규조건에서 P/S1=-13dB, P/S2=-20dB로서 정상으로 동작하지만, 필드조건이 악조건일 경우에는 (b)에서 볼 수 있는 바와 같이 P/S1=-20dB, P/S2=-37dB~-40dB가 되므로 P/S1=-7dB~23dB, P/S2=-10dB~-40dB까지의 범위를 처리할 수 있어야 하는데, 실제로 제 1 도의 제 2 전계효과 트랜지스터 Q2를 이용한 AGC회로는 자동이득 제어가능 범위가 드레인과 소오스간의 저항값 RDS의 한계로 인하여 P/S2=-14dB~-26dB의 좁은 범위밖에 만족하지 못하기 때문에 필드에서 발생할 수 있는 최악의 조건 상태인 지역에는 스테레오 사운드를 수신하지 못한다.
그리고, 상기 제 3 도에서 도시한 바와 같이 NICAM DQPSK 캐리어(5.85MHz)에 인접한 에프엠 캐리어(5.5MHz)는 상대적으로 니캠 캐리어 보다는 레벨이 크므로 에프엠 캐리어가 디지탈 캐리어에 미치는 영향 때문에 디지탈 캐리어가 열화되며, 또한 상기 에프엠 캐리어의 정규편차가 50KHz로 되어 있기 때문에 필드의 조건에 따라 상기 정규편차값을 벗어나게 됨으로써 디지탈 캐리어가 열화되어 디지탈 에러를 발생시키게 된다.
또한, 비교적 에프엠 캐리어가 니캠 캐리어보다 높은 레벨로 상기 복조부에 입력되어 복조에 의해 자동이득 제어부(AGC) F/B 전압이 에프엠 캐리어에 영향을 받아 제어되면 정확한 디지탈 캐리어 레벨에 의한 자동이득 제어부(AGC) 동작이 불가능해지는데, 이는 정규상태에서 P/S1이 -13dB이고, P/S2가 -20dB으로 S1/S2가 -7dB가 되어야 하나 낮은 레벨의 P/S2, 높은 레벨의 P/S1 지역, 예를들어 P/S1=-20dB, P/S2=-40dB의 지역에서는 S1/S2가 -20dB로서 -7dB를 크게 벗어나게 되므로 자동이득 제어부의 오동작을 유발시킬 수 있으며 이로 인해 디지탈 에러가 발생되는 등 여러가지 문제점들이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점들을 해결하여 니캠용 디바이스(device)에 입력되는 신호레벨이 너무 크거나 작을때 입력범위에 들어가지 못하여 발생되는 에러를 제거함으로써 어떠한 지역에서도 양질의 사운드를 청취할 수 있는 유럽향 스테레오의 광대역 자동이득 제어장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유럽향 스테레오의 광대역 자동이득 제어장치는, 안테나를 통해 수신된 방송신호의 사운드 중간주파신호가 입력되면 캐패시터(C7)에서 DC변환시킨 후 수정발진기(Z01)를 통해 상기 사운드 중간주파신호로부터 에프엠 캐리어를 트랩하여 에프엠 사운드 캐리어의 간섭을 방지하기 위한 에프엠 사운드 트랩부(10)와, 상기 에프엠 사운드 트랩부(10)의 출력을 광대역 이득값을 갖도록 증폭시키기 위한 증폭부(30)와, 상기 증폭부(30)에서 입력되는 신호로부터 니캠신호를 복조하며, 자동이득전압을 상기 증폭부(30)로 피드백시켜 상기 증폭부(30)의 이득을 제어하는 니캠 신호처리부(40)를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 좀 더 상세하게 설명하고자 한다.
일반적으로 티브이(TV) 사운드 중간주파신호(SIF) 복조부에는 주파수 복조의장점으로 입력단 리미터(limter) 증폭기가 내장되어 있어 에프엠(FM)의 경우 자동이득 제어부(AGC) 회로가 특별히 필요하지 않으나, 니캠 수신시 DQPSK 복조의 경우 필드조건이 약, 강 신호의 여러가지 형태로 발생하기 때문에 반드시 넓은 대역의 신호를 처리할 수 있는 자동이득 제어(AGC)회로가 필요하다. 특히 본 자동이득 제어(AGC)회로는 순수하게 니캠 캐리어 레벨에 대해서만 자동이득 제어가 이루어져야 하며, P/S1가 -7dB~23dB, P/S2가 -10dB~-40dB의 넓은 범위를 처리할 수 있어야 한다.
이러한 특성을 갖는 본 발명의 유럽향 스테레오의 광대역 자동이득 제어장치는, 제 5 도에 도시한 바와 같이 크게, 에프엠 사운드 트랩부(10)와, 필터부(20)와, 증폭부(30) 및 니캠 신호처리부(40)로 구성된다.
상기 에프엠 사운드 트랩부(10)는, 사운드 중간주파신호(SIF)가 인가되는 캐패시터 C7이 전원전압(Vcc)와 연결된 저항 R8과 연결됨과 동시에 저항 R9에 연결되며, 상기 저항 R9는 다시 일측이 접지(GND)됨과 동시에 타측이 저항 R10과 연결된 5.5MHz 에프엠 캐리어 트랩용 수정발진기 Z01와 연결되며, 상기 저항 R10은 제 1 트랜지스터 Q1에 연결되며, 상기 제 1 트랜지스터 Q1은 에미터가 일측이 접지(GND)된 저항 R11과 연결되며 콜렉터가 전원전압(Vcc)에 연결된다.
상기 필터부(20)는 상기 제 1 트랜지스터 Q1의 에미터와 상기 증폭부(30)의 제 1 증폭기 A1의 비반전 입력단자(+)와의 사이에 캐패시터 C8와 저항 R12가 직렬 연결되며, 상기 제 1 증폭기 A1의 비반전 입력단(+)와 반전 입력단자((-) 사이에 캐패시터 C9와 저항 R13이 병렬 연결되며, 상기 저항 R13은 다시 일측이 접지(GND)된 캐패시터 C12와 연결된다.
상기 증폭부(30)는 제 1 증폭기 A1 및 제 2 증폭기 A2의 비반전 입력단자(+)가 전원전압(Vcc)와 연결되고, 반전 입력단자(-)가 접지되며, 상기 제 1 증폭기 A1의 출력단자는 캐패시터 C11과 연결되며, 제 2 버퍼 A2의 출력단은 반전단자와 연결됨과 동시에 상기 제 1증폭기 A1과 연결되며, 상기 반전 입력단자는 다시 접속점 k에서 저항 R14, R15 및 상기 제 1 증폭기 A1과 연결된 R16과 연결되며, 또한 일측이 접지된 캐패시터 C10과 연결된다.
상기 니캠 신호처리부(40)는, 신호가 상기 아날로그/디지탈 변환부(43)를 거쳐 복조부(44)를 통해 자동이득 제어부(45)와 연결된 F/B단(50)으로 출력되도록 연결되며, 상기 F/B단(50)은 상기 증폭부(30)의 저항 R15를 거쳐 제 2 증폭기 A2의 비반전 입력단자(+)와 연결된다.
상기와 같이 연결된 본 발명의 유럽향 스테레오의 광대역 자동이득 제어장치의 동작을 제 6 도의 파형도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
일단 사운드 중간주파신호(SIF)가 입력되면 캐패시터 C7에 의하여 상기 사운드 중간주파신호(SIF)는 DC변환된 후 저항 R9, R10에 의하여 고정 바이어스가 상기 제 1 트랜지스터 Q1의 베이스에 인가된다. 그러면 상기 제 1 트랜지스터 Q1의 베이스에 연결된 수정발진기 Z01에 의하여 제 6 도의 f와 g에 도시한 바와 같이 5.5MHz의 에프엠 캐리어가 트랩되어 베이스에 인가되며, 상기 제 1 트랜지스터 Q1은 에미터 폴로워의 버퍼로 작용하고, 상기 저항 R13과 캐패시터 C8로 구성된 고역통과필터(HPF : High Pass Filter)부 및 상기 저항 R12과 캐패시터 C9로 구성된 저역통과필터(LPF : Low Pass Filter)로 구성되어 입력된 신호를 대역통과(BPF : Band Pass Filter)시키는 필터부(20)에 의해 고주파 노이즈 성분 및 4.43MHz 칼라 캐리어 성분이 제거된 순수 DQPSK 캐리어 성분만 상기 증폭부(30)의 제 1 증폭기 A1의 비반전 입력단자(+)에 인가되게 된다.
상기 제 1 증폭기 A1의 반전 입력단자(-)는 전원전압 Vcc로 5V가 인가되고 비반전 입력단자(+)에 대한 기준레벨 즉, AC에 대한 접지전원이 되고, 캐패시터 C12는 DC 필터용 캐패시터로 동작하며, 상기 제 1 증폭기 A1의 기준단자는 i와 같이 저항 R14와 공통접속점 k에 의해 DCFH 나뉘어져 약 7V가 되어 저항 R16을 통하여 인가되어 기준레벨로 셋팅(seting)되고 상기 니캠 신호처리부(40)의 자동이득 제어부(45)에 출력된 자동이득 제어 F/B PWM 출력은 저항 R15와 캐패시터 C10에 의해 AC변환되어 상기 공통접속점 k에서 기준레벨에 중첩되어 j의 파형에서와 같이 DC 7V±180mVdc만큼 변하여 상기 제 2 증폭기 A2의 비반전 입력(+)단자에 인가되면 이 제 2 증폭기 A2는 반전 입력단자와 출력단자를 직접 연결한 버퍼로서 작용하므로 출력단의 출력전압 7V±180mVdc는 상기 제 1 증폭기 A1의 자동이득 제어하게 된다.
그리하여 필드 신호조건이 정규상태인 P/S2=-20dB이면, 자동이득 제어전압이 약 7Vdc로 상기 제 1 증폭기 A1에 인가되어 증폭기의 이득을 중간값으로 셋팅하여 h와 같이 TYP레벨인 약 150mVP-P의 니캠 캐리어가 입력되고, 상기 필드 신호조건이 니캠 레벨의 최악의 조건인 P/S2=-40dB이면 자동이득 제어전압은 7Vdc-180mVdc가 되어 자동제어 이득을 최대로 하여 출력하게 되므로 자동이득 제어부에 의하여 적정한 레벨인 150mVP-P가 입력되며, 상기 필드신호가 니캠 레벨이 강하여 P/S2=-10dB일 경우 자동이득 제어전압은 7Vdc+180mVdc가 되어 이득이 최소가 되므로 항상 일정한 레벨인 150mVP-P가 입력되게 된다.
따라서 종래의 자동이득 제어장치에서는 필드신호가 각 지연에 따라 P/S1, P/S2 레벨이 다양하게 변하는 경우, 즉 P/S2가 -20dB±6dB 범위 밖에서는 디지탈 에러로 인해 사운드의 찌그러짐을 방지할 수 없었으나, 본 발명에 의하면 상기 P/S1가 -7dB~-23dB, P/S2가 -10dB~-40dB로 그 적용범위가 매우 넓어져 어떠한 지역에서도 디지탈 에러가 없는 양질의 사운드를 청취할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 제 1 트랜지스터 Q1의 전단에 에프엠 사운드 트랩을 추가함으로써 에프엠 캐리어를 자동이득 제어회로 전단에서 트랩시킴으로써 인접한 에프엠 캐리어에 의한 영향을 배제할 수 있고, 에프엠 캐리어의 규준편차에서 벗어남으로써 발생하는 디지탈 캐리어의 열화를 방지할 수 있으며, 상기 P/S1은 높고 P/S2는 낮은 조건에서의 자동이득 제어의 오동작배재가 가능하다.
Claims (4)
- 안테나를 통해 수신된 방송신호의 사운드 중간주파신호가 입력되면 캐패시터(C7)에서 DC변환시킨 후 수정발진기(Z01)를 통해 상기 사운드 중간주파신호로부터 에프엠 캐리어를 트랩하여 에프엠 사운드 캐리어의 간섭을 방지하기 위한 에프엠 사운드 트랩부(10)와, 상기 에프엠 사운드 트랩부(10)의 출력을 광대역 이득값을 갖도록 증폭시키기 위한 증폭부(30)와, 상기 증폭부(30)에서 입력되는 신호로부터 니캠신호를 복조하며, 자동이득전압을 상기 증폭부(30)로 피드백시켜 상기 증폭부(30)의 이득을 제어하는 니캠 신호처리부(40)를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유럽형 스테레오의 광대역 자동이득 제어장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 에프엠 사운드 트랩부(10)와 상기 증폭부(30) 사이에 상기 에프엠 사운드 트랩부(10)의 출력신호중 고주파 노이즈 및 칼라 캐리어 성분을 제거하기 위한 필터부(20)를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유럽향 스테레오의 광대역 자동이득 제어장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 에프엠 사운드 트랩부(10)는, 사운드 중간주파신호 입력단과 연결된 캐패시터 C7가 저항 R8을 통해 전원전압(Vcc)과 연결됨과 동시에 저항 R9에 연결되고, 일측이 접지(GND)됨과 동시에 타측이 저항 R10과 연결된 5.5MHz 에프엠 캐리어 트랩용 수정발진기(Z01)가 상기 저항 R9와 연결되며, 에미터가 일측이 접지(GND)된 저항 R11과 연결되며 콜렉터가 전원전압(Vcc)에 연결된 제 1 트랜지스터 Q1의 베이스가 일측이 접지된 저항 R10과 상기 저항 R9과 연결되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 유럽향 스테레오의 광대역 자동이득 제어장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 증폭부(30)는, 상기 에프엠 사운드 트랩부(10)로부터 전송된 신호를 증폭시키기 위한 제 1 증폭기 A1와, 상기 니캠 복조부(40)로부터 자동이득 제어된 신호를 피드백 받아 상기 제 1 증폭기 A1로 보내는 버퍼용 제 2 증폭기 A2를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유럽향 스테레오의 광대역 자동이득 제어장치.
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- 1993-08-14 KR KR1019930015773A patent/KR960005684B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7242143B2 (en) | 2002-09-27 | 2007-07-10 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Plasma display panel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR950007273A (ko) | 1995-03-21 |
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