KR0153866B1

KR0153866B1 - 타이머

Info

Publication number: KR0153866B1
Application number: KR1019950061306A
Authority: KR
Inventors: 연상흠
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1995-12-28
Filing date: 1995-12-28
Publication date: 1998-12-15
Also published as: KR970049151A

Abstract

본 발명은 타이머를 공개한다. 그 회로는 출력전압을 입력하고 외부 조절단자를 이용하여 듀티를 조절하여 듀티 조절된 전압을 발생하기 위한 듀티 제어수단, 상기 듀티 조절된 전압에 응답하여 제1전압으로부터 소정횟수 충전 및 방전을 반복하여 상기 제2전압까지 도달하고, 주기를 조절하기 위한 주기 조절수단, 및 상기 주기 조절수단의 출력전압과 상기 제2전압을 비교하여 상기 출력전압을 발생하기 위한 비교수단으로 구성되어 있다. 따라서, 주기의 가변이 가능하고, 집적화시에 칩 면적을 줄일 수 있다.

Description

타이머

제1도는 본 발명의 일실시예의 타이머의 회로도이다.

제2도는 제1도에 나타낸 회로드의 각 부 출력 파형도이다.

제3도는 본 발명의 다른 실시예의 타이머의 회로도이다.

본 발명은 타이머에 관한 것으로, 특히 원하는 주기로 가변이 가능한 타이머에 관한 것이다.

집적회로 내부에 타이머를 구현하고자 할 때 종래에는 분주기를 이용하여 일정 주기를 분주하여 타이머를 구현하거나 오실레이터(oscillator)를 이용하여 짧은 주기의 타이머로는 사용할 수 있었다. 그러나, 비교적 큰 주기를 갖는 타이머를 위해서는 분주기가 여러개가 필요하고 따라서, 집적회로의 칩 사이즈가 매우 커질 수 밖에 없고 또 오실레이터의 경우 매우 큰 용량의 캐패시터가 필요하게 되어 원가의 상승요인이 실제 사용하기에는 곤란한 점이 많았을 뿐 아니라 이렇게 타이머를 구현한다 하더라도 일정한 주기만을 갖는 타이머로 밖에는 사용할 수 없었다.

본 발명의 목적은 집적화시에 칩 사이즈를 줄일 수 있고, 주기를 가변할 수 있는 타이머를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 타이머는 출력전압을 입력하고 외부 조절단자를 이용하여 듀티를 조절하여 듀티 조절된 전압을 발생하기 위한 듀티 제어수단, 상기 듀티 조절된 전압에 응답하여 제1전압으로부터 소정횟수 충전 및 방전을 반복하여 상기 제2전압까지 도달하고, 주기를 조절하기 위한 주기 조절수단, 및 상기 주기 조절수단의 출력전압과 상기 제2전압을 비교하여 상기 출력전압을 발생하기 위한 비교수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 타이머를 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명의 일실시예의 타이머의 회로도로서, 방전 전류원(Idis), 충전 전류원(Icha), 방전 전류원(Idis)에 연결된 콜렉터와 베이스, 및 접지전압에 연결된 에미터를 가진 npn트랜지스터(Q2), 충전 전류원(Icha)에 연결된 콜렉터와 npn트랜지스터(Q2)의 베이스에 연결된 베이스 및 접지전압에 연결된 에미터를 가진 npn트랜지스터(Q3), npn트랜지스터(Q2)의 베이스에 연결된 콜렉터 및 접지전압에 연결된 에미터를 가진 npn트랜지스터(Q1), 출력 전압(Vout)을 입력하고 외부의 조절단자(30)를 이용하여 듀티를 조정하여 듀티가 조정된 전압(V1)을 npn트랜지스터(Q1)의 베이스로 인가하기 위한 듀티 제어기(10), npn트랜지스터(Q3)의 콜렉터와 접지전압사이에 연결된 캐패시터(C) 및 npn트랜지스터(Q3)의 콜렉터에 연결된 포지티브 입력단자와 기준전압(Vref)이 인가되는 네거티브 입력단자를 가지고 출력전압(Vout)을 발생함과 동시에 듀티 제어기(10)로 입력하기 위한 비교기(20)으로 구성되어 있다.

듀티 제어기(10)는 npn트랜지스터(Q1)의 베이스로 인가되는 듀티 제어된 전압(V1)을 조절함에 의해서 트랜지스터(Q1)을 온, 또는 오프시킴으로써 오실레이터의 충전 및 방전 시간을 결정하는데 외부의 단자(30)를 이용하여 원하는 듀티를 조절하여 타이머의 주기(T)를 원하는 시간으로 만들 수 있다.

타이머의 주기(T)는 충전 전류원(Icha)와 방전 전류(Idia)가 결정되면 듀티 제어기(10)의 충, 방전 듀티에 따라 캐패시터(C)의 전압(Vc)가 충, 방전을 반복하면서 듀티와 전류비에 의해 결정되는 전압(△Vc)만큼씩 증가하게 되어 히스테리시스(hysteresis)를 갖는 비교기(20)의 기준전압(Vref)에 도달하게 되면 출력전압(Vout)이 하이레벨이 되고 이 하이레벨의 출력전압(Vout)은 듀티 제어기(10)를 다운시켜 npn트랜지스터(Q1)를 오프시킨다. 이때, 비교기(20)의 비교 기준전압(Vref)는 OV로 바뀐다. 캐패시터(C)의 전압(Vc)이 모두 방전하여 OV가 되면 비교기(20)의 출력전압(Vout)가 로우레벨이 되므로 듀티 제어기(10)의 다운을 풀게 되고, 캐패시터(C)를 충전, 방전하는 일련의 동작을 반복하게 된다. 그래서, 캐패시터(C)의 전압(Vc)이 OV에서 기준전압(Vref)에 도달할 때까지의 시간이 타이머의 주기(T)가 된다.

제2도는 제1도에 나타낸 회로도의 각 부 출력 파형도로서, 전압(V1)은 듀티 제어기(10)의 출력이고, 시간(t0)에서 시간(t1)까지는 충전시간(tc)이고, 시간(t1)에서 시간(t2)까지는 방전시간(td)이다. 충전시간(tc)과 방전시간(td)의 듀티를 조절함으로써 원하는 타이머의 주기를 얻게 된다. 캐패시터(C)에 걸리는 전압(Vc)은 캐패시터(C)의 충, 방전 전압으로 오실레이터의 충, 방전 주기는 tc+td가 되고, 전압(Vc)는 오실레이터의 한 주기가 진행될 때마다 △Vc만큼 증가한다. 따라서, 타이머의 주기(T)는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

충전시의 전압(Vc)의 변화;

방전시의 전압(Vc)의 변화;

그래서, △Vc = △Vcha - △Vdis가 된다.

여기에서, 충, 방전 전류가 집적회로 내부에 고정되고 캐패시터의 용량이 결정된다면 충, 방전 시간의 듀티를 조절함으로써 △Vc의 조절이 가능해짐을 알 수 있다.

결과적으로, 타이머의 주기(T)는 전압(Vc)가 기준전압(Vref)가 되는 때에 출력전압(Vout)이 하이레벨이 되므로 아래의 식으로 표현될 수 있다.

여기에서, n은 오실레이터의 주기(Tosc = tc + td)의 반복 횟수를 나타낸다.

n = Vc / △Vc가 되고, 따라서, 주기(T)는 아래의 식으로 나타내어 진다.

결국, △Vc를 매우 작게 되도록 충전시간(tc)와 방전시간(td)의 비를 조절하면 n의 횟수가 증가하므로 긴 시간의 주기(T)도 얻을 수 있게 된다.

제3도는 본 발명의 다른 실시예의 타이머의 회로도로서, 제1도에 나타낸 방전 전류원(Idis), 및 충전 전류원(Icha)을 가변할 수 있는 가변전류원을 사용한 것만 다른 뿐이다.

즉, 제1도에서는 오실레이터의 충, 방전 전류는 고정시키고 시간만을 가변하도록 하였기 때문에, 만일 충, 방전의 듀티를 정확하게 조절할 수 없을 때는 정확한 타이머의 주기를 맞추기 어려울 수도 있다. 따라서, 제3도에서는 식(1)과 (2)에서 볼 수 있듯이 오실레이터의 듀티 뿐만아니라 충, 방전 전류의 비도 함께 가변할 수 있도록 함으로써 더욱 세밀한 전압(△Vc)를 얻을 수 있으며 더욱 긴 주기를 갖는 타이머를 구현할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명의 타이머는 주기의 가변이 가능하고, 집적화시에 칩면적을 줄일 수 있다.

Claims

출력전압을 입력하고 외부 조절단자를 이용하여 듀티를 조절하여, 듀티 조절된 전압을 발생하기 위한 듀티 제어수단; 상기 듀티 조절된 전압에 응답하여 제1전압으로부터 소정횟수 충전 및 방전을 반복하여 제2전압까지 도달하고 주기를 조절하기 위한 주기 조절수단; 및 상기 주기 조절수단의 출력전압과 상기 제2전압을 비교하여 상기 출력전압을 발생하기 위한 비교수단을 구비한 것을 특징으로 하는 타이머.
제1항에 있어서, 상기 타이머는 칩내에 집적화된 것을 특징으로 하는 타이머.
제1항에 있어서, 상기 듀티 제어수단은 방전 전류원; 충전 전류원; 상기 방전 전류원에 연결된 콜렉터와 베이스 및 접지전압에 연결된 에미터를 가진 제1npn트랜지스터; 상기 충전 전류원에 연결된 콜렉터와 제1npn트랜지스터의 베이스에 연결된 베이스 및 접지전압에 연결된 에미터를 가진 제2npn트랜지스터; 상기 제1npn트랜지스터의 베이스에 연결된 콜렉터 및 접지전압에 연결된 에미터를 가진 제3npn트랜지스터; 및 상기 제2npn트랜지스터의 콜렉터와 접지전압사이에 연결된 캐패시터를 구비한 것을 특징으로 하는 타이머.
제1항에 있어서, 상기 듀티 제어수단은 전류의 가변이 가능한 가변 방전 전류원; 전류의 가변이 가능한 가변 충전 전류원; 상기 가변 방전 전류원에 연결된 콜렉터와 베이스 및 접지전압에 연결된 에미터를 가진 제1npn트랜지스터; 상기 가변 충전 전류원에 연결된 콜렉터와 제1npn트랜지스터의 베이스에 연결된 베이스 및 접지전압에 연결된 에미터를 가진 제2npn트랜지스터; 상기 제1npn트랜지스터의 베이스에 연결된 콜렉터 및 접지전압에 연결된 에미터를 가진 제3npn트랜지스터; 및 상기 제2npn트랜지스터의 콜렉터와 접지전압사이에 연결된 캐패시터를 구비한 것을 특징으로 하는 타이머.