KR970009870B1 - 2차 액티브 위상등가기 - Google Patents

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KR970009870B1 KR1019860000016A KR860000016A KR970009870B1 KR 970009870 B1 KR970009870 B1 KR 970009870B1 KR 1019860000016 A KR1019860000016 A KR 1019860000016A KR 860000016 A KR860000016 A KR 860000016A KR 970009870 B1 KR970009870 B1 KR 970009870B1
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Abstract

내용 없음.

Description

2차 액티브 위상등가기
제1도는 본 발명의 일실시예를 나타낸 2차 액티브 이퀄라이저의 블록도.
제2도는 제1도의 블록도를 구체화한 IC회로도.
제3도는 2차 액티브 이퀄라이저의 선행기술을 나타낸 블록도.
제4도는 2차 액티브 이퀄라이저의 위상특성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
(10),(20),(30) : 차동증폭회로로 구성되어 있는 제1,제2,제3의 전압-전류전환회로
C1,C2: 콘덴서
본 발명은 신호의 위상보상을 행하는 2차의 위상등가지(位相等價地)에 관한 것이며, 특히 IC화에 적합한 2차 액티브 위상등가기에 관한 것이다.
넓은 대역폭(帶域幅)을 가진 비디오신호는 소정의 주파수특성을 갖게 하기 위하여 수단(數段)의 필터회로에서 신호처리가 행해지지만, 이 경우 필요에 따라서 위상특성의 보상도 행할 필요가 있다.
제3도는 종래의 위상보상을 행하는 2차의 액티브 위상등가기(이하, 2차 액티브 이퀄라이저라고 함)의 일예를 블록도로 나타낸 것이다.
제3도에서, (1) 및 (2)는 차동증폭기 등으로 구성되어 있는 전압-전류변환회로, (3)은 이득이 1인 버퍼회로이다.
이와 같은 회로에 있어서, 제1,제2의 전압-전류변환회로, (1),(2)상호콘덕스g1까 각각 1/r2, 및 1/r1로 설정되어 있고, 콘덱스 c1,c2의 용량을 각각 c1, c2라고 하면, 입력단자 T1의 신호 V1와 출력단자 To의 신호 Vo의 관계는 다음 식과 같이 된다.
Figure kpo00001
Figure kpo00002
단, Vy는 Y점의 전압, ω는 각주파수(角周波數)를 나타낸다.
상기(1)식, (2)식으로부터 Vy를 소거하면,
Figure kpo00003
이 (3)식에서, r2=2r1로 되도록 설정하면,
Figure kpo00004
가 성립하고, 모든 각주파수 ω에 대하여
Figure kpo00005
가 일정하게 된다. 즉, 플래트한 게인특성을 가지고, 또한 위상만 변화하는 액티브 이퀄라이저로 된다. 그리고, 그 위상특성은 제4도에 나타낸 바와 같이, ω=0에서 위상지연이 없고, ω=∞에서 360°의 위상지연을 가진 2차의 액티브 이퀄라이저의 특성을 나타낸다.
지금, 상호콘덕턴스(1/r1), 및 콘덱서의 용량치 c1,c2의 값이
Figure kpo00006
라고 하면, 상기(4)식은
Figure kpo00007
로되고, ω=ωc에 있어서, 위상회전이 180°로 되는 것을 나타내는 동시에, 위상회전의 정도를 나타내는 Q의 값이 크면 제4도의 점선으로 나타낸 바와 같은 특성으로 되고, Q가 작으면 1점 쇄선으로 나타낸 바와 같은 특성으로 된다.
그런데, 비디오신호의 복조회로 등에 있어서는 필터의 군이 지연특성의 보상을 위하여, 예를 들면 Q가 0.5정도의 낮은 2차의 이퀄라이저가 요구된다.
그러나, 전술한 바와 같은 2차의 액티브 이퀄라이저에서는, 콘덴서의 용량 c1,c2같은 경우는 Q의 값은 Q=
Figure kpo00008
화학식, 로부터 1.414로 된다.
그러므로, Q=0.5이하로 하는데는 c2/c1의 비를 최소한 8 이상으로 할 필요가 있지만, 일반적으로 IC회로로 구성할 수 있는 콘덱서의 용량은 5~7PF정도가 가장 정밀도가 좋고, 이 값보다 작으면 부유(浮遊)용량의 영향에 의하여 오차가 커진다.
또, 큰 값의 용량은 IC회로로 형성하기는 곤란해지고, 또한 회로기판도 대형으로 되어 바람직하지 않다.
그러므로, 종래의 2차 액티브 이퀄라이저는 IC화에 있어서, Q의 값을 자유로 설정하는 것이 곤란하고, 특히 낮은 Q치를 가진 2차의 액티브 이퀄라이저를 정밀도 좋게 IC회로로 형성할 수 없다고 하는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해소하기 위하여 이루어진 것으로서, 콘덴서의 용량을 IC회로에서 적절한 값으로 설정할수 있고, 또한 Q치의 선택을 용이하게 행할수 있는 2차 액티브 이퀄라이저를 제공하는 것이다.
본 발명의 일양태의 2차 액티브 위상등가기는 입력신호를 수단으로 입력단자와, 각각 제1 및 제2의 입력 및 각각 출력을 가지는 제1,제2 및 제3의 전압-전류변환회로와, 출력신호를 보내는 출력단자와, 상기 출력단자와 상기 제1, 제2, 및 제3의 전압-전류변환회로의 제2의 입력과의 사이에 접속된 피드백루프와, 상기 입력단자와 상기 제1의 전압-전류변환회로의 출력과의 사이에 접속된 제1의 콘덴서로 이루어지고, 제1 및 제2의 변환회로의 제1의 입력은 상기 입력단자에 접속되고, 상기 제1의 전압-전류변환회로의 출력과 상기 제3의 전압-전류변환회로의 출력은 상기 출력단자에 접속되고 상기 제2의 전압-전류변환회로의 출력은 상기 제3의 전압-전류변환회로의 제1의 입력과, 기준전위에 접속된 제2의 콘덴서에 접속되고, 상기 제1 및 제3의 전압-전류변환회로는 각각 r1및 r3의 상호콘덕턴스를 가지고, r1/r3은 대략 1/2로 한다.
상기 제1, 제2 및 제3의 전압-전류변환회로의 제1의 입력은 플러스입력이고, 상기 제2의 입력은 마이너스 입력이다.
또한, 상기 제1의 전압-전류변환회로의 출력은 마이너스출력이고, 상기 제2 및 제3의 전압-전류변환회로의 출력은 플러스출력이다.
또한, 상기 제1의 콘덴서 및 제2의 콘덴서는 용량을 대략 동일하게 한다.
또한, 상기 제1 및 제3의 전압-전류변환회로의 상호콘덕턴스와 상기 제2의 전압-전류변환회로의 상호콘덕턴스는 그들의 바이어스회로에 공급되는 직류바이어스 전위를 조정함으로써 제어된다.
본 발명의 다른 양태의 2차 액티브 위상등가기는 입력신호를 수신하는 입력단자와, 각각 플러스 및 마이너스 입력을 가지는 제1, 제2 및 제3의 전압-전류변환회로서, 제3의 변환회로는 마이너스출력을 가지고, 제1 및 제2의 변환회로는 플러스출력을 가지는 제1, 제2 및 제3의 전압-전류변환회로와, 출력신호를 보내는 출력단자와, 입력단자와 제3의 변환회로의 마이너스출력 사이에 접속된 제1의 콘덴서로 이루어지고, 제3의 변환회로의 마이너스출력과 제1의 변환회로의 플러스출력은 출력단자에 접속되고, 제1, 제2 및 제3의 변환회로의 마이너스 입력은 출력단자에 접속되고, 제2 및 제3의 변환회로의 플러스입력은 상기, 입력단자에 접속되고, 상기 제2의 변환회로의 플러스출력은 제1의 변환회로의 플러스입력과, 전위에 연결된 제2의 콘덴서에 접속된다.
플러스입력과, 전위에 연결된 제2의 콘덴서에 접속된다.
상기 제1 및 제2의 콘덴서는 대략 동일한 용량을 가진다.
또한, 상기 위상등가기는 제1 및 제2의 콘덴서와 함께 직접된 회로이다.
본 발명에 의하면, 제2의 전압-전류변환회로의 상호콘덕턴스의 값은 이퀄라이저의 게인플래트 특성에 관계 없고, 또한 Q치에 관계하는 값으로 할 수 있으므로, 이 상호콘덕턴스를 외부로부터 공급되는 바이어스전류에 의하여 가변으로 함으로써, 콘덴서의 용량을 변화시키지 않고 이퀄라이저의 Q치를 임의의 값으로 설정할 수 있게 된다.
다음에, 본 발명의 실시예에 대하여 도면에 따라서 설명한다.
제1도는 본 발명의 2차 액티브 이퀄라이저의 블록도를 나타낸 것으로서, (10),(20),(30)은 상호콘덕턴스 gm가 각각 1/r3,1/r2,1/r1으로 되어 있는 전압-전류변환회로, (40)은 이득이 1인 버퍼회로, c1, c2는 위상특성, 및 Q를 설정하고 있는 콘덴서이다.
이 블록도에 있어서, 입력신호 V1와 출력신호 Vo및 중간점 Y의 신호 Vy의 관계를 고찰하면,
Figure kpo00009
Figure kpo00010
의 관계가 있다.
상기(6)식, (7)식을 정리하여 Vy를 소거하면,
Figure kpo00011
여기서, r1/r3=1/2로 설정하면,
Figure kpo00012
로 되어, 전술한 2차 액티브 이퀄라이저와 동일하게 게인플랜트한 2차 이퀄아지저를 실현할 수 있다.
그리고, 지금
Figure kpo00013
Figure kpo00014
로 하면, 상기(5)식에 나타낸 바와같이 표현할 수 있고, 제4도에 나타낸 바와같은 2차 액티브 이퀄라이저의 위상특성이 얻어진다.
그러나, 본 발명의 2차 액티브 이퀄라이저는 위상회전의 정도를 나타내는 Q는 상기 (11)식에서 주어지고 있는 데 대하여, 게인플래트의 조건은 r3=2r1에 의해 달성되고 있으므로, r2는 게인플래트의 조건으로 자유로 선택할수 있다.
따라서, c1,c2가 1 : 1로 되어 있을 때에도 r2와 r1의 비를 선정함으로써, 임의의 Q치를 가진이퀄라이저를 실현할 수 있다.
즉, c1=c2에 있어서, r2/r1=16으로 하면, Q=0.5로 되어, 낮은 Q를 가진 2차 액티브 이퀄라이저를 c1=c2의 조건으로 실현할 수 있다.
그러므로, 이 2차 액티브 이퀄라이저를 IC화할 때에, 콘덴서 c1,c2의 용량 c1,c2을 IC회로에서 가장 정밀도 좋게 형성할 수 있는 5~7PF정도로 선정할 수 있고, 또한 임의의 Q치, 특히 낮은 Q치의 것을 정밀도 좋게 제조할 수 있게 된다.
제2도는 상기 제1도의 블록도로부터 IC화된 2차 액티브 이퀄라이저의 회로예를 구성한 것으로서, 1점쇄선으로 에워싼 (10),(20)의 부분은 제1, 제2의 전압-전류변환회로의 부분, (30)은 제3의 전압-전류변환회로의 부분, (40)은 버퍼회로를 나타내고 있다. 그리고, 콘덴서 c1,c2는 대략 6PF로 설계되어있다.
각 전압-전류변환회로(10),(20),(30)는 변결 길버트(Gilbert)멀티프라이어 구조로 되어 있고, 외부의 바이어스 저항으로 설정되는 전류 I1x,I2x,I3x와 내부의 바이어스 저항으로 설정되는 전류 I1,I2의 비로 상호콘덕턴스 gm의 값의 1/r3,1/r2,1/r1을 설정할 수 있다.
따라서, IG회로내의 저항치의 절대치 오차를 외부로부터 설정되는 전류 I1x,I2x,I3x에 의해 보정하여, 정확한 위상특성을 가진 2차 액티브 이퀄라이저로 할 수 있다.
그런데, 제2도의 단자So1,So2,So3,S1및 S2에는 전류원으로서 바이어스 전위가 각각 공급된다. 그리고, 제2도에서 사용된 전압-전류변환회로는 높은 임피던스를 가지므로, 전압-전류변환회로의 마이너스입력 단자에는 신호 Vo가 피드백되고, 버퍼회로(40)는 거치지 않는다.
이상 설명한 바와같이, 본 발명의 2차 액티브 이퀄라이저는 게인플래트특성에 관계하지 않고, 또한 Q치에 관계하는 전압-전류변환회로를 배설함으로써, 콘덴서의 용량이 최적치로 되도록 선정한 후, 2차 액티브 이퀄라이저의 Q치를 자유로이 설정할 수 있도록 한 구성으로 되어 있으므로, 특히 IC회로에서 2차 액티브 이퀄라이저를 형성할 때, 정밀도가 높은 것을 실현할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 입력신호를 수신하는 입력단자와, 각각 제1 및 제2의 입력 및 각각 출력을 가지는 제1, 제2 및 제3의 전압-전류변환회로와,출력신호를 보내는 출력단자와, 상기 출력단자와 상기 제1, 제2 및 제3의 전압-전류변환회로의 제2의 입력과의 사이에 접속된 피드백루프와, 상기 입력단자와 상기 제1의 전압-전류변환회로의 출력과의 사이에 접속된 제1의 콘덴서로 이루어지고, 제1 및 제2의 변환회로의 제1의 입력은 상기 입력단자에 접속되고, 상기 제1의 전압-전유변환회로의 출력과 상기 제3의 전압-전류변환회로의 출력은 상기 출력단자에 접속되고, 상기 제2의 전압-전류변환회로의 출력은 상기 제3의 전압-전류변환회로의 제1의 입력과, 기준전위에 접속된 제2의 콘덴서의 접속되고, 상기 제1 및 제3의 전압-전류변환회로는 각각 r1및 r3의 상호콘덕턴스를 가지고, r1/r3은 대략 1/2로 하는 것을 특징으로하는 2차 액티브 위상등가기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1,제2 및 제3의 전압-전류변환회로의 제1의 입력은 플러스입력이고, 상기 제2의 입력은 마이너스입력인 것을 특징으로 하는 2차 액티브 위상등가기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1의 전압-전류변환회로의 출력은 마이너스출력이고, 상기 제2 및 제3의 전압-전류변환회로의 출력은 플러스출력인 것을 특징으로하는 2차 액티브 위상등가기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1의 콘덴서 및 제2의 콘덴서는 용량을 대략 동일하게 하는 것을 특징으로 하는 2차 액티브 위상등가기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 및 제3의 전압-전류변환회로의 상호콘덕턴스와 상기 제2의 전압-전류변환회로의 상호콘덕턴스는 그들의 바이어스회로에 공급되는 직류바이어스 전위를 조성함으로써 제어되는 것을 특징으로 하는 2차 액티브 위상등가기.
  6. 입력신호를 수신하는 입력단자와, 각각 플러스 및 마이너스입력을 가지는 제1,제2 및 제3의 전압-전류변환회로서, 제3의 변환회는 마이너스출력을 가지지고, 제1 및 제2의 변환회로는 플러스출력을 가지는 제1, 제2 및 제3의 전압-전류변화회로와, 출력신호를 보내는 출력단자와, 입력단자와 제3의 변환회로의 마이너스출력 사이에 접속된 제1의 콘덴서로 이루어지고, 제3의 변환회로의 마이너스출력과 제1의 변환회로의 플러스출력은 출력단자에 접속되고, 제1 제2 및 제3의 변환회로의 마이너스출력은 출력단자에 접속되고, 제2 및 제3의 변환회로의 플러스입력은 상기 입력단자에 접속되고, 상기 제2의 변환회로의 플러스출력은 제1의 변환회로의 플러스입력과, 전위에 연결된 제2의 콘덴서에 접속되는 것을 특징으로 하는 2차 액티브 위상등가기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 및 제2의 콘덴서는 대략 동일한 용량을 가지는 것을 특징으로 하는 2차 액티브 위상등가기.
  8. 제6항에 있어서, 상기 위상등가기는 제1 및 제2의 콘덴서와 함께 집적된 회로인 것을 특징으로 하는 2차 액티브 위상등가기.
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