KR970007087Y1 - 주파수 편이 변조 모뎀의 송신 회로 - Google Patents

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Description

주파수 편이 변조 모뎀의 송신 회로

제1도는 종래의 주파수 편이 변조 모뎀의 송신 회로도.

제2도는 이 고안에 따른 주파수 편이 변조 모뎀의 송신 회로도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

12 : 증폭부14,16 : 로우 패스 필터

18 : 버퍼 증폭부R1~R13 : 저항

C1~C4 : 콘덴서A1~A4 : 연상 증폭기

이 고안은 주파수 편이 변조(Frequency Shift Keying:이하, FSK라 칭함) 모뎀의 송신 회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 입력된 오디오 구형파 신호의 고주파 성분을 적절히 차단하고 증폭시켜 직접 변조회로에서의 기생 성분 및 의사(Spurious)신호의 발생을 억제하는 FSK 모뎀의 송신 회로에 관한 것이다.

통상, FSK란 전송 데이터인 '1'과 '0'을 두가지 주파수에 대응시키는 주파수 변조를 말하며, 진폭이 일정하며, 진폭 변조에 비하여 레벨 변동이나 노이즈의 영향에 강하다.

즉, FSK는 '1'과 '0'의 부호에 대한 주파수의 진폭 정보를 발신기에 보내어 변조하고, 수신측에서는 입력 신호를 주파수 분석을 하여 복조하고 있다.

제1도는 이러한 종래의 FSK 모뎀의 송신 회로도이다.

제1도를 보면, 오디오 신호가 입력되면 미약한 오디오 성분을 증폭하여 가변 용량 다이오드(VD1)로 공급되는 튜닝 전압의 스윙(Swing) 폭을 넓혀주는 구동 트랜지스터(2)에는 상기 가변 용량 다이오드(VD1)와 병렬로 수신한 채널의 음성 반송파 주파수 보다도 음성 중간 주파수 만큼 높은 주파수로 발진하는 국부 발진기(6)의 국부 발진주파수(OSC)를 상기 구동 트랜지스터(2)의 출력 주파수와 혼합하여 중간 주파수(intermediate Frequency:이하, IF라 칭함)로 변환하는 믹서(4)가 연결된다.

그리고, 상기 믹서(4)에는 믹서(4)에서 출력되는 IF를 증폭하여 감도, 선택도를 높이는 2단 증폭으로 이루어진 IF 증폭기(8)가 연결되고, IF증폭기(4)에는 중간 주파수의 저역 부분만을 통과시켜 저주파 신호를 얻는 저역 통과 필터(10)가 연결된다.

이와 같이 구성된 제1도를 직접 변조 회로라고 하며, 상기 직접 변조 회로의 입력단(IN)을 통해 오디오 신호가 구동 트랜지스터(2)로 입력되면 미약한 오디오 성분을 증폭하여 가변용량 다이오드(VD1)로 공급되는 튜닝전압의 스윙폭을 넓혀준다.

이때, 상기 가변 용량 다이오드(VD1)는 원하는 주파수를 자유롭게 선택할 수 있도록 동조 회로를 구성하며, 국부 발진 주파수를 정확한 주파수로 제어한다.

한편, 국부 발진기(6)에서 수신한 채널의 음성 반송파 주파수보다도 음성 중간 주파수만큼 높은 주파수로 발진되어 출력되는 국부 발진 주파수(OSC)는 구동용 트랜지스터(2)에서 증폭된 오디오 신호와 믹서(4)에서 합성되어 오디오 중간 주파수로 변환된다.

그리고, 믹서(4)에서 출력되는 중간 주파수는 2단 증폭으로 된 IF증폭기(8)에서 소정의 이득으로 증폭되어 강도와 선택도를 높인다.

또한, 상기 로우 패스 필터(10)로 입력된 IF 증폭기(8)의 출력은 저역 부분만을 통과시켜 중간 주파수 성분을 제거하고 원래의 오디오 신호가 포함된 저주파 성분만을 얻는다.

이때, 입력단(IN)으로 입력되는 오디오 신호가 고주파 성분이 다량포함된 구형파 이므로 이 신호의 제거 및 억제 회로가 있어야 한다.

그러나, 상기된 제1도는 오디오 신호에 포함된 고주파 성분을 제거 및 억제하는 회로가 없으므로 시스템이 불안정하게 동작하고 스피터로 출력되는 오디오가 열화되는 문제점이 있었다.

이 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 이 고안의 목적은 직접 변조 회로의 전단에 연산증폭기로 된 로우 패스 필터를 구비시켜 입력된 오디오 신호의 구형파에 포함된 고주파 성분을 제거하고, 증폭시킴으로써, 직접 변조 회로에서의 기생 성분 및 의사 신호의 발생을 억제하고, 입력 신호의 레벨을 조절하여 오디오의 열화를 방지하는 FSK 모뎀의 송신 회로를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 이 고안에 다른 FSK 모뎀의 송신 회로의 특징은, 입력되는 오디오 신호의 주파수와 수신한 채널의 음성 반송파 주파수보다도 음성 중간 주파수만큼 높은 주파수로 발진된 발진 주파수를 합성하여 중간 주파수로 변환하는 믹서와, 상기 발진 주파수를 제어하는 가변 용량 다이오드와, 상기 믹서에서 출력되는 중간 주파수를 증폭하여 감도와 선택도를 높이는 2단 증폭으로 이루어진 중간 주파수 증폭기와, 중간 주파수 증폭기에서 증폭된 중간 주파수의 저역 부분만을 통과시켜 저주파 신호를 얻는 저역 통과 필터로 구성되는 주파수 편이 변조 모뎀의 송신 회로에 있어서, 입력되는 오디오 신호의 세기를 조정한 후 증폭하는 증폭부와, 상기 증폭부에서 증폭된 오디오 신호에 포함된 고주파 성분을 제거하고, 저주파 성분만 증폭하여 출력하는 로우 패스 필터가 복수개 질렬로 연결되는 고주파 제거 수단과, 상기 고주파 제거 수단에서 고주파 성분이 제거된 오디오 신호를 증폭하여 상기 가변 용량 다이오드로 공급되는 튜닝 전압의 스윙 폭을 넓혀주는 버퍼 증폭부가 구비되는 점에 있다.

이하, 이 고안에 따른 FSK 모뎀의 송신 회로의 바람직한 일실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제2도는 이 고안에 따른 FSK 모뎀의 송신 회로도이다.

제2도를 보면, 오디오 신호의 세기를 조정하고 증폭하는 증폭부(12)에는 증폭된 오디오 신호에 포함된 고주파 성분을 제거하는 제1, 제2로우 패스 필터(14,16)가 직렬로 연결된다.

그리고, 상기 제2로우 패스 필터(16)의 출력단에는 고주파 성분이 제거된 오디오 신호를 증폭하는 버퍼 증폭부(18)가 연결된다.

이때, 상기 증폭부(12)는, 비반전단(+)에 분압용 저항(R1,R2,R2)을 통해 오디오 신호 입력단(IN)이 연결되고 반전단(-)에 분압용 저항(R4,R5)을 통해 전원단(B+)이 연결되는 연산증폭기(A1)로 이루어진다.

여기서, 상기 연산 증폭기(A1)의 반젼단(-)에 연결된 가변저항(VR)은 오디오 신호의 세기를 조정하고, 비반전단(+)에 연결된 콘덴서(C1)는 입력되는 오디오 신호에 포함된 노이즈를 제거한다.

그리고, 상기 제1로우 패스 필터(14)는, 비반전단(+)에 상기 증폭부(12)의 연산 증폭기(A1)의 출력단이 저항(R6,R7) 및 저항(R8)과 콘덴서(C3)로 된 동조 회로를 통해 연결되고, 반전단(-)은 상기 저항(R7,R8) 사이에 접속된 콘덴서(C2)에 연결되는 연산 증폭기(A2)로 이루어진다.

또한, 제2로우 패스 필터(16)는 상기 제1로우 패스 필터(14)의 구성과 동일하다.

즉, 비반저단(+)에 상기 제1로우 패스 필터(14)의 연산증폭기(A2)의 출력단이 저항(R9,R10)과 콘덴서(C5)로 된 동조 회로를 통해 연결되고, 반전단(-)은 상기 저항(R9,R10) 사이에 접속된 콘덴서(C4)가 연결되는 연산 증폭기(A3)로 이루어진다.

그리고, 버퍼 증폭부(18)는, 비반전단(+)에 상기 제2로우 패스 필터(16)의 출력단이 저항(R11)을 통해 연결되고, 반전단(-)은 출력단과 피드백을 형성하는 연산 증폭기(A4)로 이루어진다.

그리고, 상기 버퍼 증폭부(18)의 연산 증폭기(A4)의 출력단에는 분압용 저항(R12,R13)을 통해 상기 제1도의 직접 변조 회로의 가변 음량 다이오드(VD1)가 연결된다.

이후의 구성은 상기된 제1도와 동일하므로 설명을 생략한다.

이와 같이 구성된 이 고안에서 입력단(IN)을 통해 입력된 구형파의 오디오 신호는 저항(R1,R2,R3)에 의해 분압되고 가변저항(VR)에 의해 외오 신호의 세기가 조정된 후 증폭부(12)의 연산 증폭기(A1)의 반전단(-)으로 입력된다.

이때, 상기 증폭부(A1)의 연산 증폭기(A1)는 반전단(-)으로 제공되는 오디오 신호와 비반전단(+)으로 제공되는 저항(R4,R5)에 의해 분압된 전원 전압(B+)을 기준 전압으로 하여 두 신호를 비교하고 그 차이를 증폭하여 제1로우 패스 필터(14)로 출력한다.

상기 제1로우 패스 필터(14)는 저항과 콘덴서로 된 동조회로를 통해 상기 증폭부(12)에서 출력되는 오디오신호의 소정 주파수 즉, 저주파 성분만을 선택한 후 연산 증폭기(A2)에서 증폭하여 출력한다.

즉, 상기 연산증폭기(A2)의 비반전단(+)에 연결된 동조 회로에 의해 저주파 성분만 선택되어 증폭되므로 오디오 신호의 고주파 성분은 제거된다.

또한, 상기 제1로우 패스 필터(12)의 출력은 다시 제2로우 패스 필터(16)의 동조 회로에 의해 저주파 성분만 선택된 후 연산 증폭기(A3)에 의해 증폭된다.

즉, 2단으로 직렬 연결된 제1, 제2로우 패스 필터(14,16)를 통해 고주파 성분을 제거하므로 오디오 신호에 포함된 고주파 성분의 하모닉(Harmonic) 및 의사 신호가 효과적으로 제거된다.

그리고, 상기 제2로우 패스 필터(16)의 출력은 버퍼 증폭부(18)의 연산 증폭기(A4)의 비반전단(+)으로 제공되어 증폭된 후 직접 변조회로의 가변 용량 다이오드(VD1)로 출력되어 가변 용량 다이오드(VD1)로 공급되는 튜닝 전압의 스윙 폭을 넓혀준다.

즉, 입력단(IN)을 통해 입력된 구형파 오디오 신호의 에지 부분이 스무싱(Smoothing)하게 되어 직접 변조회로의 가변 용량 다이오드(VD1)로 출력된다.

이후의 동작은 상기된 제1도와 동일하므로 설명을 생략한다.

따라서, 오디오 신호에 포함된 고주파 성분을 제거하고 오디오 신호의 세기를 조정하므로 버퍼 증폭부의 출력단에 연결된 직접 변조 회로에서의 기생 성분 및 의사 신호의 발생이 억제된다.

이상에서와 같이 이 고안에 따른 FSK 모뎀의 송신회로에 의하여, 직접 변조 회로의 전단에 연산 증폭기로 된 로우 패스 필터를 구비시켜 입력된 오디오 신호에 포함된 고주파 성분을 제거하고 증폭시킴으로써, 직접 변조 회로에서의 기생 성분 및 의사 신호의 발생을 억제하여 시스템의 동작을 안정화 시키고, 입력 오디오 신호의 레벨을 조절하여 오디오의 열화를 방지하는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 입력되는 오디오 신호의 주파수와 수신한 채널의 음성 반송파 주파수보다도 음성 중간 주파수만큼 높은 주파수로 발진된 발진 주파수를 합성하여 중간 주파수로 변환하는 믹서와, 상기 발진 주파수를 제어하는 가변용량 다이오드와, 상기 믹서에서 출력되는 중간 주파수를 증폭하여 감도와 선택도를 높이는 2단 증폭으로 이루어진 중간 주파수 증폭기와, 중간 주파수 증폭기에서 증폭된 중간 주파수의 저역 부분만을 통과시켜 저주파 신호를 얻는 지역 통과 필터로 구성되는 주파수 편이 변조 모뎀의 송신 회로에 있어서,

   입력되는 오디오 신호의 세기를 조정한 후 증폭하는 증폭부와 상기 증폭부에서 증폭된 오디오 신호에 포함된 고주파 성분을 제거하고 저주파 성분만 증폭하여 출력하는 로우 패스 필터가 복수개 직결로 연결되는 고주파 제거 수단과,

   상기 고주파 제거 수단에서 고주파 성분이 제거된 오디오 신호를 증폭하여 가변 용량 다이오드로 공급되는 튜닝 전압의 스윙 폭을 넓혀주는 버퍼 증폭부가 구비되는 주파수 편이 변조 모뎀의 송신 회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 증폭부는,

   비반전단에 분압용 저항과 오디오의 세기를 조정하는 가변 저항을 통해 오디오 신호 입력단이 연결되고, 반전단에 분압용 저항을 통해 전원단이 연결되는 연산 증폭기로 이루어짐을 특징으로 하는 주파수 편이 변조 모뎀의 송신회로.
3. 제1항에 있어서, 상기 고주파 제거수단은,

   상기 증폭부의 출력단에 연결되어 저주파 성분만을 동조시켜 출력하는 저항과 콘덴서로 된 제1동조부와, 비반전단에는 상기 제1동조부가 연결되고 반전단에는 콘덴서를 통해 상기 제1동조부의 저항이 연결되어 상기 제1동조부에서 동조된 저주파 성분을 증폭하는 연산 증폭기로 된 제1로우 패스 필터와,

   상기 제1로우 패스 필터의 출력단에 연결되어 저주파 성분만을 동조시켜 출력하는 저항과 콘덴서로 된 제2동조부와, 비반전단에는 상기 제2동조부가 연결되고 반전단에는 콘덴서를 통해 상기 제2동조부의 저항이 연결되어 상기 제2동조부에서 동조된 저주파 성분만을 증폭하는 연산 증폭기로 된 제2로우 패스 필터로 구성되는 주파수 편이 변조 모뎀의 송신회로.
4. 제1항에 있어서, 상기 버퍼 증폭부는,

   비반전단에 상기 고주파 제거 수단의 출력단이 연결되고, 반전단은 출력단과 피드백을 형성하는 연산 증폭기로 이루어짐을 특징으로 하는 주파수 편이 변조 모뎀의 송신회로.