KR960012919B1 - 중간 주파수 자동설정방법 및 그 장치 - Google Patents

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Description

중간 주파수 자동설정방법 및 그 장치

제1도는 본 발명에 따른 중간주파수 자동설정장치의 구성 블럭도.

제2도는 제1도에 도시된 본 발명의 중간주파수 변화에 따른 그래프.

제3도는 본 발명의 중간주파수 자동설정 방법을 실현하기 위한 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 프론트 엔드(front end)2 : 제1필터

3 : 제1증폭기4 : 제2필터

5 : 제2증폭기6 : 레벨 검파기

7 : A/D변환기8 : 주파수 자동조절부

9 : 동조검출기10 : 제어부

11 : PLL IC(Phase locked loop)12 : 발진기

13 : 표시부14 : 키패드부

15 : 음성검파기

본 발명은 주파수 수신장치에 관한 것으로, 특히 안테나를 통해 수신되는 주파수에서 선택된 채널에 대하여 최적의 음성을 얻기 위하여 중간주파수의 동조의 자동으로 설정하는 중간주파수 자동설정방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로 중간주파수는 수신되는 주파수와 국부발진기로부터 발생되는 발진주파부를 혼합하였을 시 발생되는 차이를 의미하는데, 보통 텔레비젼 방송용 수신기에서는 56MHZ, FM방송용 수신기에서는 10.7MHZ, 단파 및 중파 방송용 수신기에서는 455KHZ로 사용되고 있다.

종래의 주파수 수신장치는 생산공정에서 스위프신호 발생기와 오실로스코프를 사용하여 오실로스코프상에 나타나는 주파수의 증폭이득이 최대가 되도록 가변저항값을 수동으로 조정하여 한개의 중간주파수를 미리 설정하여 고정시키거나, 외부 스위치를 이용하여 수동으로서 소정갯수의 중간주파수를 선택하여 조정하는 방법을 사용하였다.

또한, 중간주파수 카운터가 내장된 PLL를 사용하여 중간주파수의 카운터 값을 마이컴이 계산한 후 수신주파수를 보정하여 최적의 수신상태가 되도록 중간주파수를 조정하였다. 이때 중간주파수의 동조 소자로는 중간주파 트랜스와 세라믹 필터가 사용되는데, 중간주파 트랜스는 수신되는 주파수와 국부발진 주파수에서 발생되는 중간주파수를 최적의 상태로 조정할 수는 있지만 생산시 조정공정이 복잡하여 양산효율이 떨어지는 문제점이 있으며, 세라믹 필터에는 오차가 있기 때문에 일정한 품질로 생산하기가 곤란하며 PLL에 공급되는 기준주파수의 오차에 의하여 중간주파수가 이조되는 문제점이 있었다.

또한, 스위프신호 발생기와 오실로스코프를 이용한 중간주파수 고정방법에서는 가변저항값의 수동조정으로 인하여 품질이 일정하지 못해 수신되는 주파수로부터 중간주파수의 동조가 정확히 일어나지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 안테나를 통해 수신되는 주파수로부터 중간주파수 레벨 동조가 자동으로 설정되도록 하며, 기준주파수의 자동설정으로 세라믹 필터에서 발생되는 오차를 보정하여 최적의 음성 및 음향을 청취할 수 있도록 한 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 음향수신을 위해 선국된 소정채널의 주파수에 대한 위상동기 고정데이타와 튜닝에 필요한 기본주파수 레벨을 설정하는 제1과정과, 상기 제1과정에서 설정된 기본주파수 레벨과 선국된 주파수로 위상동기고정되어 수신되는 주파수의 레벨을 비교하여 동조여부를 검출하는 제2과정과, 상기 제2과정의 비교값에 따라 위상동기 고정데이타에 소정레벨의 주파수를 가감하는 제3과정과, 상기 제3과정의 가감동작으로 최적의 동조주파수가 설정되면 위상동기를 고정시키는 제4과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 중간주파수 자동설정방법을 제공한다.

또한, 주파수 수신장치에 있어서 수신하고자 하는 밴드 및 주파수를 선택하는 키입력수단과, 상기 키입력수단으로 선택된 소정의 주파수 및 채널을 표시하는 표시수단과, 상기 선택된 주파수에 대해 위상동기고정을 설정하는 PLL IC와, 안테나를 통해 주파수에서 선국된 채널에 대한 주파수와 자체발생되는 주파수를 혼합하여 선국된 채널에 대한 중간주파수를 분리하는 프론트 엔드와, 상기 분리된 중간주파수에 혼합된 노이즈 성분을 제거하는 필터링수단, 상기 노이즈 제거된 중간주파수를 소정의 레벨로 증폭하는 증폭수단과, 상기 증폭된 중간주파수에서 음성신호를 추출하는 음성검파수단과, 상기 증폭된 중간주파수를 직류전압으로 변환시켜 감쇠율을 측정하기 위해 레벨을 검출하는 레벨검파수단과, 상기 검출된 중간주파수 레벨을 디지탈 데이타로 변환시키는 A/D변환수단과, 왜곡된 중간주파수를 보상하는 주파수 자동조절수단과, 상기 보상된 중간주파수를 분석하여 동조상태를 검출하는 동조검출수단과, 시스템 전체의 전반적인 동작을 제어하는 제어수단 및, 상기 PLL IC측에 소정클럭의 발진주파수를 공급하는 클럭발진수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 중간주파수 자동설정장치를 제공한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 따른 중간주파수 자동설정장치의 구성 블럭도이고, 제2도는 제1도에 도시된 본 발명의 중간주파수 변화에 따른 그래프이며, 제3도는 본 발명의 중간주파수 자동설정방법을 실현하기 위한 흐름도이다.

제1도에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명은 프론트 엔드(1)와, 제1필터(2), 제1증폭기(3), 제2필터(4), 제2증폭기(5), 레벨검파기(6), A/D변환기(7), 주파수 자동조절부(8), 동조검출기(9), 제어부(10), PLL IC(11), 발진기(12), 표시부(13), 키패드부(14) 및 음성검파기(15)로 이루어지는데, 프론트 엔드(1)는 안테나를 통해 수신되는 주파수에서 선국된 채널에 대한 주파수와 자체 발생되는 주파수를 혼합하며 선국된 채널에 대한 중간주파수를 분리한다. 제1필터(2)는 세라믹 필터로서 중간주파수로 분리되어 인가되는 신호에 혼합된 노이즈 성분을 필터링한다. 제1증폭기(3)는 필터링되어 인가되는 중간주파수를 소정의 레벨로 증폭하여 출력한다. 제2필터(4)는 세라믹 필터로서 중간주파수가 증폭되는 과정에서 혼합된 노이즈 성분을 2차 필터링한다. 제2증폭기(5)는 필터링되어 인가되는 중간주파수를 소정의 레벨로 2차 증폭하여 출력한다. 레벨검파기(6)는 증폭되어 인가되는 중간주파수를 직류전압으로 변환시키며 변환된 신호를 통하여 중간주파수의 감쇠율을 측정하기 위해 레벨을 측정한다. A/D변환기(7)는 레벨 검출되어 인가되는 아날로그 데이타를 디지탈 데이타로 변환시킨다. 주파수 자동조절부(8)는 주변부품의 영향으로 발생된 중간주파수의 이조에 대한 오차 전압을 출력한다. 동조검출기(9)는 이조에 따른 오차전압을 검출하여 중간주파수가 동조인지, 이조인지에 따라 그 값을 출력한다. 발진기(12)는 AM대역의 주파수 수신시 1KHZ의 기준주파수를 발생시키고, FM대역의 주파수 수신시 10KHZ의 기준주파수를 발생시킨다. 이때 기준주파수를 낮게 설정하는 것은 중간주파수의 자동설정에 대한 동조점을 낮추기 위함이다. 키패드(14)는 AM 또는 FM대역의 주파수를 선택하기 위한 밴드(Band) 선택버튼과 청취하고자 하는 주파수를 선국하는 버튼이 구비된다. 제어부(10)는 메모리수단과 비교수단이 구비되며 최적의 음향수신을 위한 제반적인 동작을 제어한다. 이때 메모리 수단은 전체의 동작프로그램 데이타가 저장되고, 키패드(12)로부터 인가되는 선국된 주파수와 설정된 기준주파수 레벨 및 위상동기 고정데이타가 저장된다. 비교수단은 선국된 주파수와 수신되는 주파수에서 검출된 레벨 및 동조 데이타를 비교하여 최적의 중간주파수를 동조하기 위한 비교값을 출력한다. 표시부(13)는 액정표시소자로서 제어부(10)의 제어신호에 따라 키패드부(14)로부터 선국된 주파수를 디스플레이한다. PLL IC(11)는 제어부(10)로부터 인가되는 중간주파수 레벨보상신호와 발진기(12)로부터 인가되는 기준주파수를 가감하여 최적의 중간주파수 레벨의 위상을 고정한다. 이때 위상고정되는 PLL데이타는 PLL데이타=(수신주파수+중간주파수)/기준주파수에 의한 공식으로 설정된다.

또한 중간주파수의 변화되는 범위는 세라믹 필터인 제1필터(2)와 제2필터(4)의 허용오차인 AM주파수 대역에서 -3KHZ 내지 +3KHZ로 설정하고, FM주파수서 -30KHZ 내지 +30KHZ로 설정한다.

이와 같은 기능을 갖도록 구성된 본 발명의 동작을 첨부된 도면 제2도 및 제3도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

키패드부(14)의 소정버튼으로 시스템을 수신모드로 설정한 후 수신을 원하는 주파수 즉, 채널을 선국하면 제어부(10)는 선국된 채널의 주파수를 감지하여 표시부(13)에 선국된 채널의 주파수를 디스플레이한다(스텝 1). 이후 제어부(10)는 선국된 채널의 주파수에 대한 위상동기 고정데이타를 설정하고 설정된 위상동기 고정데이타와 선국된 채널의 주파수 튜닝에 필요한 기준주파수 레벨값을 메모리 수단에 저장한다(스텝 2 내지 스텝 3). 기준주파수레벨값의 설정과 위상동기 고정데이타의 설정이 완료되면, 제어부(10)는 선국된 채널을 수신하기 위해 설정된 위상동기 고정데이타를 PLL IC(11)에 출력하여 PLL IC(11)에 선국된 채널에 대한 위상동기 고정데이타를 셋팅한다(스텝 4). 선국된 채널의 위상동기 고정데이타 셋팅이 완료되면 프론트 엔드(1)는 안테나를 통해 수신되는 주파수에서 선국된 채널에 대한 주파수와 국부발진기로부터 발생되는 주파수를 혼합하여 선국된 채널에 대한 중간주파수를 추출한 후 제1필터(2)측에 인가한다. 제1필터(2)는 인가되는 중간주파수가 추출되는 과정에서 혼합된 노이즈 성분을 필터링한 후 제1증폭기(3)측에 인가한다. 제1증폭기(3)는 인가되는 중간주파수를 소정의 레벨로 1차증폭한 후 제2필터(4)를 통해 1차 증폭되는 과정에서 혼합된 노이즈 성분을 필터링하여 제2증폭기(5)측에 인가한다. 제2증폭기(5)는 인가되는 중간주파수를 소정의 레벨로 2차 증폭한 후 음성검출부(15)를 통해 음성신호를 추출하여 스피커로 추출된 음성 및 음향을 출력한다. 이때 레벨검파기(6)는 출력되는 중간주파수의 레벨을 검출한 후 직류전압으로 변환시켜 A/D변환기(7)측에 인가하면 A/D변환기(7)는 인가되는 중간주파수의 아날로그 레벨데이타를 디지탈 데이타로 변환시켜 제어부(10)측에 인가한다. 또한, 주파수 자동조절부(8)는 인가되는 중간주파수가 음성검파기(15)에 의해 음향 및 음성 신호로 추출되는 과정에서 발생된 왜곡현상에 대한 결과를 동조검출기(9)에 인가하면 동조검출기(9)는 인가되는 중간주파수와 선국된 채널에 대해 설정된 중간주파수를 비교하여 비교된 값을 제어부(10)측에 인가한다. 제어부(10)의 비교수단은 A/D변환기(7)로부터 인가되는 디지탈 형태의 레벨 데이타와 주파수 동조를 위해 설정된 기준주파수 레벨을 비교하여(스텝 5) 수신된 중간주파수의 레벨데이타값이 설정된 기준주파수 레벨 값보다 작으면 최초 설정된 위상동기 고정데이타로 수신동기를 고정한 후 PLL IC(11)를 셋팅시켜 중간주파수의 자동조정을 종료하고(스텝 12, 스텝 13), 수신된 중간주파수의 레벨 데이타값이 설정된 기준주파수 레벨값보다 크거나 같으면 동조검출기(9)로부터 인가되는 비교신호가 설정된 중간주파수와 수신된 중간주파수가 동조되었는지의 여부를 판단한다(스텝 6). 상기 스텝 6의 판단에서 중간주파수의 동조로 판단되면 자동조정을 종료하고, 중간주파수의 이조로 판단되면 수신되는 중간주파수가 설정된 기준주파수보다 레벨값이 높은 상태의 이조인가를 판단한다(스텝 7). 수신되는 중간주파수가 설정된 기준주파수보다 레벨값이 낮은 상태의 이조이면 수신되는 중간주파수를 기준주파수레벨로 설정하여 메모리 수단에 저장한 후(스텝 8) 최초 설정된 위상동기 고정데이타에 소정의 레벨, 예를 들어 AM 주파수 대역에서 1KHZ, FM주파수 대역에서 10KHZ의 주파수를 가산하여 위상동기 고정데이타로 설정하여 메모리수단에 저장하고 PLL IC(11)측에 출력하여 선국된 채널에 대해 수신되는 주파수의 위상동기 고정데이타를 셋팅한다(스텝 9).

또한 상기 스텝 7의 판단에서 수신되는 중간주파수가 설정된 기준주파수보다 레벨값이 높은 상태의 이조이면 수신되는 중간주파수를 기준주파수레벨로 설정하여 메모리수단에 저장하고(스텝 10), 최초 설정된 위상동기 고정데이타에서 소정레벨의 주파수를 감산하여 위상동기 고정데이타로 설정한 후 메모리 수단에 저장하고 PLL IC(11)측에 출력하여 선국된 채널에 대해 수신되는 주파수의 위상동기 고정데이타를 셋팅한다(스텝 11). 이때 PLL IC(11)의 새로운 위상 동기고정데이타는 발진기(12)로부터 인가되는 발진주파수에 의해 셋팅된다.

이후 프론트 엔드(1)는 선국된 채널에 대하여 수신되는 주파수에서 새로이 설정된 의수자위위상동기고정데이타로 중간주파수를 추출하며, 추출된 중간주파수는 소정의 필터링동작과 신호의 레벨이 증폭된 후 레벨검출기(7)에 의해 그 주파수 레벨이 검출된다. 검출된 레벨은 A/D변환기(7)에 의해 디지탈 데이타로 변환되어 제어부(10)에 인가된다. 또한 새로이 설정된 위상동기 고정데이타로 수신되는 중간주파수의 왜곡율이 주파수 자동조절부(8)에서 출력되고 동조검출기(9)에 의해 설정된 중간주파수와 새로이 설정된 위상동기 고정데이타로 수신되는 중간주파수의 비교된 값이 제어부(10)에 인가되면 제어부(10)의 비교수단은 A/D변환기(7)로부터 인가되는 디지탈 형태의 레벨데이타와 주파수 동조를 위해 새로이 설정된 기준주파수 레벨을 비교하여(스텝 5) 수신된 중간주파수의 레벨 데이타값이 새로이 설정된 기준주파수 레벨값보다 작으면 새로이 설정된 위상 동기 고정데이타로 수신동기를 고정한 후 PLL IC(11)를 셋팅시켜 중간주파수의 자동조정을 종료하고(스텝 12, 스텝 13), 수신된 중간주파수의 레벨데이타값이 새로이 설정된 기준주파수 레벨값보다 크거나 같으면 동조검출기(9)로부터 인가되는 비교신호가 설정된 중간주파수와 수신된 중간주파가 동조되었는지의 여부를 판단한다(스텝 6). 상기 스텝 6의 판단에서 중간주파수의 동조로 판단되면 자동조정을 종료하고, 중간주파수의 이조로 판단되면 수신되는 중간주파수가 새로이 설정된 기준주파수보다 레벨값이 높은 상태의 이조인가를 판단한다(스텝 7). 수신되는 중간주파수가 새로이 설정된 기준주파수보다 레벨값이 낮은 상태의 이조이면 수신되는 중간주파수를 기준주파수레벨로 제2차 설정하여 메모리 수단에 저장한 후(스텝 8) 새로이 설정된 위상동기 고정데이타에 소정의 레벨, 예를 들면 AM주파수 대역에서 1KHZ, FM주파수 대역에서 10KHZ의 주파수를 가산하여 위상동기 고정데이타로 제2차 설정하여 메모리수단에 저장하고 PLL IC(11)측에 출력하여 선국된 채널에 대해 수신되는 주파수의 위상동기 고정데이타를 셋팅한다(스텝 9).

또한 상기 스텝 7의 판단에서 수신되는 중간주파수가 설정된 기준주파수 보다 레벨값이 높은 상태의 이조이면 수신되는 중간주파수를 기준주파수 레벨로 제2차 설정하여 메모리 수단에 저장하고(스텝 10), 제1차 설정된 위상동기 고정데이타에서 소정레벨의 주파수를 감산하여 위상동기 고정데이타로 설정한 후 메모리 수단에 저장하고 PLL IC(11)측에 출력하여 선국된 채널에 대해 수신되는 주파수의 위상동기 고정데이타를 셋팅한다(스텝 11). 이와 같이 위상동기 고정데이타와 기준주파수레벨의 연속적인 가감산동작으로 선국된 채널의 주파수에 대한 중간주파수의 설정이 자동 조절되는데, 기준주파수 레벨의 연속적인 감산동작과 가산동작의 실행횟수는 설정된 중간주파수의 변화범위에 따라 실현되며 이는 세라믹 필터의 허용 오차범위와 동일하게 수행된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 선국한 채널의 주파수에 대한 중간주파수의 가감반복으로 최적의 수신을 위한 중간주파수를 자동설정하므로, 쾌적한 양질의 음향을 수신하게 되어 제품의 신뢰성이 향상된다.

Claims (12)

1. 주파수 수신장치에 있어서, 음향수신을 위해 선국된 소정채널의 주파수에 대한 위상동기 고정데이타와 튜닝에 필요한 기준주파수레벨을 설정하는 제1과정과, 상기 제1과정에서 설정된 기준주파수 레벨과 선국된 주파수로 위상동기 고정되어 수신되는 주파수의 레벨을 비교하여 동조여부를 검출하는 제2과정과, 상기 제1과정의 비교값에 따라 위상동기 고정데이타에 소정레벨의 주파수를 가감하는 제3과정과, 상기 제3과정의 가감동작으로 최적의 동조주파수가 설정되면 위상동기를 고정시키는 제4과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 중간주파수 자동 설정 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2과정의 비교에서 설정된 기준주파수레벨과 선국된 주파수로 위상동기고정되어 수신되는 주파수 레벨이 유사하면 최적의 음향수신을 위한 동조로 판단하여 중간주파수 자동조절을 실행하지 않고 수신되는 주파수를 그대로 출력하는 것을 특징으로 하는 중간주파수 자동설정방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2과정의 비교에서 설정된 기준주파수 레벨이 선국된 주파수로 위상동기고정되어 수신되는 주파수 레벨보다 작으면 상기 수신되는 주파수 레벨과 상기 설정된 기본주파수의 이조 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 중간주파수 자동설정방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 제2과정의 판단된 이조상태에서 수신주파수가 설정된 기준주파수보다 높은 상태의 이조이면 상기 수신주파수를 기준주파수로 설정하고 상기 제1과정에서 설정된 위상동기 고정데이타에 소정레벨을 감산하여 위상동기 고정데이타를 새로이 설정하여 상기 제2과정을 실행하는 것을 특징으로 하는 중간주파수 자동설정방법.
5. 제3항에 있어서, 상기 제2과정의 판단된 이조상태에서 수신주파수가 설정된 기준주파수보다 낮은 상태의 이조이면 상기 수신주파수를 기준주파수로 새로이 설정하고 상기 제1과정에서 설정된 위상동기 고정데이타에서 소정레벨을 가산하여 위상동기 고정데이타를 새로이 설정한 후 상기 제2과정을 실행하는 것을 특징으로 하는 중간주파수 자동설정방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 제3과정의 주파수 가감동작은 세라믹 필터로 설정되는 허용오차 범위 한도에 따라 소정횟수 반복되는 것을 특징으로 하는 중간주파수 자동설정방법.
7. 주파수 수신장치에 있어서, 수신하고자 하는 밴드 및 주파수를 선택하는 키입력수단과, 상기 키입력 수단으로 선택된 소정의 주파수 및 채널을 표시하는 표시수단과, 상기 선택된 주파수에 대해 위상동기고정을 설정하는 PLL IC와, 안테나를 통해 수신되는 주파수에서 선국된 채널에 대한 주파수와 자체 발생되는 주파수를 혼합하여 선국된 채널에 대한 중간주파수를 분리하는 프론트 엔드와, 상기 분리된 중간주파수에 혼합된 노이즈성분을 제거하는 필터링수단, 상기 노이즈 제거된 중간주파수를 소정의 레벨로 증폭하는 증폭수단과, 상기 증폭된 중간주파수에서 음성신호를 추출하는 음성검파수단과, 상기 증폭된 중간주파수를 직류전압으로 변환시켜 감쇠율을 측정하기 위해 레벨을 검출하는 레벨검파수단과, 상기 검출된 중간주파수 레벨을 디지탈 데이타로 변환시키는 A/D변환수단과, 왜곡된 중간주파수를 보상하는 주파수 자동조절수단과, 상기 보상된 중간주파수를 분석하여 동조상태를 검출하는 동조검출수단과, 시스템 전체의 전방적인 동작을 제어하는 제어수단 및, 상기 PLL IC측에 소정클럭의 발진주파수를 공급하는 클럭발진수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 중간주파수 자동설정장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 필터링 수단은 세라믹 필터를 사용하여 소정횟수에 걸친 필터링 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 중간주파수 자동설정장치.
9. 제7항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터링 수단의 오차범위는 AM주파수 대역에서는 -3KHZ 내지 +3KHZ로 설정하고 FM주파수 대역에서는 -30KHZ 내지 +30KHZ로 설정하는 것을 특징으로 하는 중간주파수 자동설정장치.
10. 제7항에 있어서, 상기 제어수단은 위상동기고정된 주파수로 수신되는 주파수레벨과 설정된 기본레벨과 상이할 시 위상동기 고정데이타를 가감시켜 위상동기 고정데이타를 새로이 설정하는 것을 특징으로 하는 중간주파수 자동설정장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 가감되는 위상동기 고정데이타의 셋팅은 상기 클럭발진수단으로부터 인가되는 소정클럭에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는 중간주파수 자동설정장치.
12. 제7항에 있어서, 상기 PLL IC에는 카운터 수단이 내장되지 않는 것을 특징으로 하는 중간주파수 자동설정장치.