KR960014668B1 - 가변 기준신호를 이용한 자동이득 조절장치 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

가변 기준신호를 이용한 자동이득 조절장치

제1도는 종래의 고정 기준신호에 의한 자동이득 조절장치의 구성도.

제2도는 본 발명에 따른 가변 기준신호를 이용한 자동이득 조절장치의 구성도.

제3a도 및 제3b도는 본 발명에 따른 고주파신호 검출기와 저주파 신호 검출기의 상세 구성도.

제4도는 본 발명의 상세 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 입력 고주파 신호 2, 4, 5, 7 : 고정 감쇠기

3 : 가변 증폭기 6, 8 : 고정 증폭기

9 : 신호 분배기 10 : 출력 고주파신호

11 : 고주파신호 검출기 12 : (가변)기준신호

13 : 차동적분기 14 : 제어전압

15 : 저주파신호 검출기 16 : 고주파신호 검출기의 입력

17 : 저주파신호 검출기의 출력 18 : 고주파신호 검출기의 출력

19 : 양방향 클램핑 회로

본 발명은 가변 기준신호를 이용한 자동이득 조절장치에 관한 것으로서, 특히 고정된 기준신호가 아닌 가변적인 기준신호를 이용하여 그 값에 대응하는 출력신호 레벨을 자동적으로 조절해 주는 자동이득 조절장치에 관한 것이다.

제1도는 종래의 자동이득 조절장치의 구성도로서, 도면에서 2, 4, 5, 7은 증폭기의 발진 및 포화상태를 방지하기 위한 고정 감쇠기, 3은 이득 조절용 가변 증폭기, 6, 8은 고정 감쇄기에 의한 손실을 보상해 주는 고정 증폭기, 9는 신호 분쇄기, 11은 고주파 신호 검출기, 12은 고정 기준 신호, 13은 차동적분기를 각각 나타낸다.

종래의 자동이측 조절장치는 기준신호로 고정된 직류(DC) 전원을 사용하여 출력신호 레벨을 일정하게 조절하였다. 즉, 고주파 신호 검출기(11)는 신호 분배기(9)로부터 입력된 출력 고주파 신호로부터 고주파 신호 검출하여 차동적분기(13)로 출력한다.

차동적분기(13)는 고주파 신호 검출기(11)로부터 검출된 직류 전압 레벨과 고정된 기준 직류 전압 레벨을 비교하여 그 비교 결과에 따라 가변 증폭기(3)를 제어하였다.

따라서, 종래의 자동이득 조절장치는 운용자가 출력신호 레벨을 다른 값으로 변경하고자 할 경우에는 고정된 기준신호 레벨을 다시 조정해 주기 위해 자동이득 조절자치의 구조를 변경해야 하는 문제점이 있었다.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 기준신호 레벨을 외부에서 조정가능한 저주파 신호로 사용하여 출력 신호 레벨을 운용자가 원하는 값으로 조정할 수 있는 가변 기준신호를 이용한 자동이득 조절장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 서로 직렬로 연결되어 입력신로를 증폭하는 2개의 가변 증폭기와, 상기 가변 증폭기의 출력을 분배하는 신호 분배기와, 상기 신호 분배기에서 분배된 고주파 신호를 검출하는 고주파 신호 검출기와, 상기 고주파 신호 검출기의 출력을 입력받고, 기준 신호를 입력받아 비교하여 그 결과에 따라 상기 두개의 가변 증폭기에 출력 주파수를 조절하기 위한 제어신호를 출력하는 차동 작분기를 구비한 자동이득 조절장치에 있어서, 운용자로부터 케이블을 통해 원하는 출력 주파수를 얻기 위한 기준신호인 저주파 신호를 입력받아 입력된 저주파 신호로부터 직류(DC) 레벨 값을 검출하여 상기 차동 적분기의 기준신호 입력단으로 출력하는 저주파 신호 검출수단; 및 상기 차동 적분기의 출력단에 연결된 규정치 이상 또는 이하의 제어전압의 출력을 방지하는 양방향 클램핑수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 제2도 내지 제4도를 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명에 따른 자동이득 조절장치의 전체적인 기능 블럭도로서, 도면에서 15는 저주파 신호 검출기, 19는 양방향 클램핑 회로를 각각 나타낸다.

입력과 고주파 신호(1)는 두개의 가변 증폭기(3)와 고정 증폭기(6,8)를 통해 증폭딘 후, 마이크로스트립라인(micro-strip line)으로 설계된 신호 분배기(9)에 의해 출력 고주파 신호는 분배되어 고주파 신호 검출기(11)로 입력된다.

자동이득 조절장치는 시스템의 광범위한 제어범위를 만족시키기 위해 2개의 가변 증폭기(3)를 사용하며, 고정 감쇠기(2,4,5,7)와 신호 분배기(9)에 의한 신호 손실을 보상해 주기 위해 이득이 각기 다른 2개의 고정 증폭기(6,8)를 삽입하였다.

그리고 가변 기준신호(12)는 자동이득 조절장치가 위치하는 옥외장치와 운용자가 위치하는 옥내장치간 연결된 케이블을 통해 운용자가 입력하는 저주파 신호로서, 이는 저주파 신호 검출기(15)로 입력된다.

그리고 저주파 신호 검출기(15)는 운용자로부터 케이블을 통해 입력된 저주파 신호로부터 직류(DC) 전압 레벨을 검출하여 차동 적분기(13)로 출력한다.

차동 적분기(13)는 고주파 신호 검출기(11)의 출력값과 저주파 신호 검출기(15)의 출력값을 비교하여 고주파 신호 검출기(11)의 출력값이 저주파 신호 검출기(15)의 출력값보다 작으면 가변 증폭기(3)를 제어하여 출력 주파수를 높이고, 고주파 신호 검출기(11)의 출력값이 저주파 신호 검출기(15)의 출력값보다 크면 가변 증폭기(3)를 제어하여 출력 주파수를 낮춘다.

또한, 제너 다이오드(zener diode)의 특성을 이용한 양방향 클램핑 회로(19)를 차동 적분기(13)의 출력단에 부가하여 규정치 이상 또는 이하의 제어 전압(14)으로 인해 발생할 수 있는 가변 증폭기(3)의 오동작을 방지한다.

제3a도는 고주파 신호 검출기(11)의 상세 구성도이고, 제3b도는 저주파 신호 검출기(15)의 상세 구성도이다.

도면에 도시한 바와 같이 고주파 신호 검출기(11)와 저주파 신호 검출기(15)는 같은 웨이퍼(wafer)에서 제작된 2개의 쇼트키 다이오드(Schottky Diode)를 사용하여 외부의 온도변화에 상관없이 항상 일정한 출력 신호 레벨로 유지시켜 주게 된다.

동작원리를 간단히 설명하면, 같은 웨이퍼에서 추출된 2개의 쇼트키 다이오드(CR1)는 온도변화에 따른 전류-전압(I-V) 특성이 거의 비슷하다. 따라서 온도변화에 의한 각 검출기의 출력값의 변동량은 거의 같으며 차동 적분기(13)에 의해 서로 상쇠되어 차동 적분기(13)의 출력은 항상 일정한 제어전압을 갖게 된다.

각각의 쇼트키 다이오드(CR1)의 바이어스 전류는 저항(R10,R11)에 의해 같은 값으로 결정되며, 시스템의 이득조절 범위를 고려하여 최대의 선형성과 민감도를 가지는 동작점에서 작동한다. C2는 고주파 신호용 결합(coupling) 캐패시터이며, C3는 저주파 신호용 결합 캐패시터이다.

한편 고주파 신호 검출기(11) 및 저주파 신호 검출기(15)는 입력신호의 레벨을 온도 특성상 유리한 음의 값으로 검출하게끔 설계되었다.

제4도는 본 발명의 상세 구성도를 나타낸다.

저항 R1, R2, R4, R5, R6, R7는 각각 서로 다른 값의 고정 감쇠기를 구성한다. R3은 종단저항이며 R8, R9은 고정 증폭기(U3,U4)의 바이어스 저항이다. C1은 고주파 신호용 결합 캐패시터이다.

2V의 제너전압(zener voltge)를 가지는 제너 다이오드(CR2)로 구성된 양방향 클램핑 회로(19)는 차동 적분기(13)의 출력을 3V에서 5.7V내로 제한한다. 그리고 가변 증폭기(3)를 구성하는 U1, U2는 바람직한 실시예로서, IVA05118 IC 칩을 사용하였으며, 고정 증폭기 U3, U4는 각각 MSA0286, MSA0885 IC칩으로 구성하였다.

따라서, 상기와 같이 구성되어 동작하는 본 발명은, 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, 저주파 신호를 기준신호로 이용하여 자동이득 조절장치의 출력 신호 레벨을 원하는 값으로 조정 가능하다.

둘째, 각각의 검출기에서 같은 특성의 쇼트키 다이오드를 사용함으로써 외부의 온도변화에 의한 출력신호레벨의 변화를 최소화 한다.

세째, 제너 다이오드의 특성을 이용하여 차동 적분기의 출력을 제한함으로서 시스템의 신뢰도를 향상시킨다.

Claims (3)

1. 서로 직렬로 연결되어 입력신호를 증폭하는 2개의 가변 증폭기(3)와, 상기 가변 증폭기(3)의 출력단에 직렬로 연결된 2개의 고정 증폭기(6,8)와, 상기 고정 증폭기(8)의 출력을 분배하는 신호 분배기(9)와, 상기 신호 분배기(9)에서 분배된 고주파 신호를 검출하는 고주파 신호 검출기(11)와, 상기 고주파 신호 검출기(11)의 출력을 입력받고, 기준 신호를 입력받아 비교하여 그 결과에 따라 상기 두개의 가변 증폭기(3)에 출력 주파수를 조절하기 위한 제어신호를 출력하는 차동 적분기(13)를 구비한 자동이득 조절장치에 있어서, 운용자로부터 케이블을 통해 원하는 출력 주파수를 얻기 위한 기준신호인 저주파 신호를 입력받아 입력된 저주파 신호로부터 직류(DC) 레벨값을 검출하여 상기 차동 적분기(13)의 기준신호 입력단으로 출력하는 저주파 신호 검출수단(15); 및 상기 차동 적분기(13)의 출력단에 연결되어 규정치 이상 또는 이하의 제어전압의 출력을 방지하는 양방향 클램핑수단(19)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동이득 조절장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 양방향 클램핑회로(19)는, 상기 차동 적분기(13)의 출력단에 애노우드가 연결되어 상기 차동 적분기(13)의 출력을 3V에서 5.7V로 제한하는 제너다이오드로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동이득 조절장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 고주파 신호 검출기(11)와 상기 저주파 신호 검출기(15)는, 동일한 웨이퍼상에서 제작된 쇼트키 다이오드를 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 자동이득 조절장치.