KR0175045B1 - Frequency Leak Canceller in Balanced Modulators - Google Patents
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Abstract
평형 변조기에서 출력되는 평형 변조된 신호를 캐리어 신호의 정의 반주기 및 부의 반주기에서 각각 샘플링하고, 샘플링된 값들의 차에 의해 평형 변조기의 오프세트를 조정하는 장치가 개시된다.An apparatus for sampling a balanced modulated signal output from a balance modulator in the positive and negative half periods of the carrier signal, respectively, and adjusting the offset of the balance modulator by the difference of the sampled values is disclosed.
본 발명에 따른 평형 변조기의 리이크 제거 장치는 반송파의 주파수와 동일한 주파수를 가지며 반송파의 정의 반주기 동안에 발생되는 제1스위칭 신호 및 제1스위칭 신호와 상보적인 제2스위칭 신호에 응답하여 변조 출력을 게이팅하는 제1전송 게이트; 제1전송 게이트의 출력에 접속되며 그의 출력을 적분하는 제1로우 패스 필터; 제1스위칭 신호와 위상 동기되며 반송파의 부의 반주기 동안에 발생되는 제3스위칭 신호 및 제3스위칭 신호와 상보적인 제2스위칭 신호에 응답하여 변조 출력을 게이팅하는 제2전송 게이트; 제2전송 게이트의 출력에 접속되며 그의 출력을 적분하는 제2로우 패스 필터; 제1로우 패스 필터와 제2로우 패스 필터에서 각각 적분된 값들의 차에 상응하는 신호를 발생하여 평형 변조기의 오프세트 제어 신호로서 제공하는 차동 증폭기; 및 제1스위칭 신호 내지 제4스위칭 신호를 발생하는 스위칭 펄스 발생기를 포함함을 특징으로 한다.The device for canceling a balanced modulator according to the present invention has a frequency equal to that of a carrier and gating the modulation output in response to a first switching signal and a second switching signal complementary to the first switching signal generated during a positive half period of the carrier. A first transmission gate; A first low pass filter connected to the output of the first transmission gate and integrating the output thereof; A second transmission gate phase-locked with the first switching signal and gating a modulation output in response to a third switching signal generated during a negative half period of the carrier and a second switching signal complementary to the third switching signal; A second low pass filter connected to the output of the second transmission gate and integrating its output; A differential amplifier for generating a signal corresponding to the difference between the integrated values in the first low pass filter and the second low pass filter, and providing the signal as an offset control signal of the balance modulator; And a switching pulse generator for generating the first to fourth switching signals.
본 발명에 따른 평형 변조기의 리이크 제거 장치는 효율적으로 리이크를 제거하는 효과를 갖는다.The leak cancellation apparatus of the balanced modulator according to the present invention has the effect of efficiently removing the leak.
Description
제1도는 본 발명에 따른 주파수 리이크 제거 장치의 구성을 보이는 블록도이다.FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a frequency leak removing device according to the present invention.
제2도는 제1도에 도시된 장치의 동작을 보이는 파형도이다.FIG. 2 is a waveform diagram showing the operation of the apparatus shown in FIG.
본 발명은 평형 변조기의 주파수 리이크 제거 장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 평형 변조기에서 출력되는 평형 변조된 신호를 캐리어 신호의 정의 반주기 및 부의 반주기에서 각각 샘플링하고, 샘플링된 값들의 차에 의해 평형 변조기의 오프세트를 조정하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a frequency leak cancellation device of a balanced modulator. More particularly, a balanced modulated signal output from a balanced modulator is sampled in a positive half period and a negative half period of a carrier signal. A device for adjusting the offset of the.
평형 변조기는 출력 측에 반송파가 나타나는 리이크(leak) 현상을 억압 즉, 최소화하도록 하기 위한 변조기이다. 이러한 평형 변조기는 아날로그 통신 회로, 주파수 변환 회로 등에 많이 사용된다.The balanced modulator is a modulator for suppressing, or minimizing, a leak phenomenon in which a carrier wave appears on an output side. Such balanced modulators are frequently used in analog communication circuits, frequency conversion circuits, and the like.
그러나 실제로 사용되고 있는 대부분의 평형 변조기는 그것을 구성하고 있는 각 부품의 부정합, 오프세트 등에 의해 캐리어와 억압 능력이 현저히 저하된다.However, most of the balanced modulators actually used have a significant drop in carrier and suppression capability due to mismatches, offsets, etc. in each component constituting the balanced modulator.
따라서, 이러한 변조 출력에서 캐리어 성분이 발생되지 않도록 평형 변조기의 외부에 조정 단자를 설치하여 입력 오프세트를 조정하도록 하고 있으나 이로 인하여 제품화에 장해 요인이 되고 있다.Therefore, an adjustment terminal is provided outside the balance modulator so that a carrier component is not generated from such a modulation output, but an input offset is adjusted.
다른 방법으로서는 평형 변조기의 출력 측에 캐리어 성분을 제거하기 위한 트랩 회로를 설치하는 방법이 있으나 트랩의 특성에 매우 민감하게 되므로 구현이 어렵다. 또한, 필터의 장착으로 인해 장치의 레이아웃이 크게 되고, 제조 원가의 상승도 무시하지 못한다.Another method is to install a trap circuit for removing the carrier component on the output side of the balance modulator, but it is difficult to implement because it is very sensitive to the characteristics of the trap. In addition, the layout of the device is large due to the mounting of the filter, and the increase in manufacturing cost cannot be ignored.
본 발명은 상기한 문제점의 적어도 일부를 해결하기 위하여 안출된 것으로서 간단한 구조의 리이크 제거 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve at least part of the above problems, and an object thereof is to provide a device for removing a leak having a simple structure.
상기의 목적을 달성하는 본 발명에 따른 평형 변조기의 리이크 제거 장치는Leak cancellation apparatus of the balanced modulator according to the present invention for achieving the above object
변조파에 의해 반송파를 평형 변조하는 평형 변조기의 변조 출력에서 반송파 성분이 출력되는 것을 억제하기 위한 리이크 제거 장치에 있어서,A leak removing device for suppressing the output of a carrier component from a modulated output of a balanced modulator that balance modulates a carrier by a modulated wave,
반송파의 주파수와 동일한 주파수를 가지며 반송파의 정의 반주기 동안에 발생되는 제1스위칭 신호 및 제1스위칭 신호와 상보적인 제2스위칭 신호에 응답하여 변조 출력을 게이팅하는 제1전송 게이트;A first transmission gate having a frequency equal to a frequency of a carrier and gating a modulation output in response to a first switching signal and a second switching signal complementary to the first switching signal generated during a positive half period of the carrier;
제1전송 게이트의 출력에 접속되며 그의 출력을 적분하는 제1로우 패스 필터;A first low pass filter connected to the output of the first transmission gate and integrating the output thereof;
제1스위칭 신호와 위상 동기되며 반송파의 부의 반주기 동안에 발생되는 제3스위칭 신호 및 제3스위칭 신호와 상보적인 제2스위칭 신호에 응답하여 변조 출력을 게이팅하는 제2전송 게이트;A second transmission gate phase-locked with the first switching signal and gating a modulation output in response to a third switching signal generated during a negative half period of the carrier and a second switching signal complementary to the third switching signal;
제2전송 게이트의 출력에 접속되며 그의 출력을 적분하는 제2로우 패스 필터;A second low pass filter connected to the output of the second transmission gate and integrating its output;
제1로우 패스 필터와 제2로우 패스 필터에서 각각 적분된 값들의 차에 상응하는 신호를 발생하여 평형 변조기의 오프세트 제어 신호로서 제공하는 차동 증폭기; 및A differential amplifier for generating a signal corresponding to the difference between the integrated values in the first low pass filter and the second low pass filter, and providing the signal as an offset control signal of the balance modulator; And
제1스위칭 신호 내지 제4스위칭 신호를 발생하는 스위칭 펄스 발생기를 포함함을 특징으로 한다.And a switching pulse generator for generating the first to fourth switching signals.
또한, 변조 출력의 샘플링을 원활히 하기 위하여 변조 출력을 소정의 이득을 가지고 증폭하는 증폭기가 제공된다.In addition, an amplifier is provided for amplifying the modulated output with a predetermined gain to facilitate sampling of the modulated output.
제1도는 본 발명에 따른 리이크 제거 장치의 구성을 보이는 블록도이다. 제1도에 도시된 장치는 전송 게이트(10, 12), 로우 패스 필터(14, 16), 차동 증폭기(18), 스위칭 펄스 발생기(20), 그리고 증폭기(22)를 구비한다.1 is a block diagram showing the configuration of a leak removing apparatus according to the present invention. The apparatus shown in FIG. 1 includes a transmission gate 10, 12, a low pass filter 14, 16, a differential amplifier 18, a switching pulse generator 20, and an amplifier 22.
제1전송 게이트(10)는 그에 인가되는 제1스위칭 신호(SP1)와 그에 상보적인 제2스위칭 신호(SP1B)에 응답하여 변조 출력을 게이팅한다.The first transmission gate 10 gates the modulation output in response to the first switching signal SP1 applied thereto and the second switching signal SP1B complementary thereto.
여기서, 제1스위칭 신호(SP1) 및 제2스위칭 신호(SP1B)는 반송파의 정의 반주기에 발생되는 펄스 신호이다.Here, the first switching signal SP1 and the second switching signal SP1B are pulse signals generated at positive half periods of the carrier wave.
제2전송 게이트(12)는 그에 인가되는 제3스위칭 신호(SP2)와 그에 상보적인 제4스위칭 신호(SP2B)에 응답하여 변조 출력을 게이팅한다.The second transmission gate 12 gates the modulation output in response to the third switching signal SP2 applied thereto and the fourth switching signal SP2B complementary thereto.
여기서, 제3스위칭 신호(SP2) 및 제4스위칭 신호(SP2B)는 반송파의 부의 반주기에 발생되는 펄스 신호이다.Here, the third switching signal SP2 and the fourth switching signal SP2B are pulse signals generated at negative half periods of the carrier wave.
로우 패스 필터(14, 16)는 각각 제1전송 게이트(10) 및 제2전송 게이트(12)에서 출력되는 신호를 적분하고, 적분 값을 차동 중폭기(18)의 차동 입력들로 제공한다.The low pass filters 14, 16 integrate the signals output from the first transfer gate 10 and the second transfer gate 12, respectively, and provide an integral value to the differential inputs of the differential heavy amplifier 18.
차동 증폭기(18)는 로우 패스 필터(16, 16)에서 제공되는 두 적분 값의 차에 상응하는 신호를 발생한다. 차동 증폭기(18)에서 출력되는 신호는 평형 변조기(24)의 오프세트 조정 신호로서 제공된다.The differential amplifier 18 generates a signal corresponding to the difference between the two integral values provided by the low pass filters 16, 16. The signal output from the differential amplifier 18 is provided as an offset adjustment signal of the balance modulator 24.
제1도에 도시된 장치의 동작을 상세히 설명한다. 제1전송 게이트(10)는 그에 인가되는 제1스위칭 펄스(SP1) 및 그에 상보적인 제2스위칭 펄스(SP1B)에 응답하여 단속된다. 즉, 제1스위칭 펄스(SP1)가 정의 상태이고, 제2스위칭 펄스(SP1B)가 부의 상태인 동안 도통 상태로 되어 변조 출력을 통과시킨다.The operation of the apparatus shown in FIG. 1 will be described in detail. The first transmission gate 10 is interrupted in response to the first switching pulse SP1 applied thereto and the second switching pulse SP1B complementary thereto. That is, while the first switching pulse SP1 is in the positive state and the second switching pulse SP1B is in the negative state, it is in a conductive state and passes the modulation output.
제1스위칭 펄스(SP1) 및 제2스위칭 펄스(SP1B)는 반송파의 정의 피크치 부근에서 발생된다. 따라서, 제1전송 게이트(10)는 반송파의 정의 피크치 부근에서 변조 출력을 통과시킨다. 즉, 제1전송 게이트(10)는 반송파의 정의 반주기에서 변조 신호를 샘플링하는 동작을 수행한다.The first switching pulse SP1 and the second switching pulse SP1B are generated near the positive peak value of the carrier wave. Thus, the first transmission gate 10 passes the modulation output near the positive peak of the carrier. That is, the first transmission gate 10 performs an operation of sampling the modulated signal in the positive half period of the carrier.
제1전송 게이트(10)에 의해 샘플링된 신호는 제1로우 패스 필터(14)에 의해 필터링되어 직류 값으로 변환된다.The signal sampled by the first transmission gate 10 is filtered by the first low pass filter 14 and converted into a direct current value.
제2전송 게이트(12) 및 제2로우 패스 필터(16)의 작용에 의해 반송파의 부의 반주기에서 샘플링된 신호에 상응하는 또 하나의 직류 값이 발생된다.The action of the second transmission gate 12 and the second low pass filter 16 generates another direct current value corresponding to the signal sampled in the negative half period of the carrier.
두개의 직류 값은 차동 증폭기(18)에 제공되어 그들의 차에 상응하는 신호를 발생시킨다. 이 신호는 변조 출력의 정의 성분과 부의 성분의 차 즉, 오프세트량에 비례한다.Two direct current values are provided to the differential amplifier 18 to generate a signal corresponding to their difference. This signal is proportional to the difference between the positive and negative components of the modulation output, that is, the offset amount.
따라서, 차동 증폭기(18)의 출력에 따라 평형 변조기(24)의 오프세트를 조정한다. 예를 들면, 변조 신호의 정의 부분에서 샘플링된 값이 부의 부분에서 샘플링된 값보다 크다면 평형 변조기(24)는 +의 오프세트를 가진 것이 되므로 차동 증폭기(18)에서 출력되는 오프세트 제어 신호는 +의 오프세트를 제거하도록 하는 값을 갖게 된다.Thus, the offset of the balance modulator 24 is adjusted in accordance with the output of the differential amplifier 18. For example, if the value sampled in the positive portion of the modulated signal is greater than the value sampled in the negative portion, then the balance modulator 24 has an offset of +, so the offset control signal output from the differential amplifier 18 is It will have a value to remove the offset of +.
차동 증폭기(18)에서 비교되는 값들의 차가 클수록 평형 변조기(24)의 오프세트를 더욱 정밀하게 제어할 수 있다. 이를 위해 증폭기(22)를 통하여 변조 출력을 증폭한다.The larger the difference between the values compared in the differential amplifier 18, the more precisely the offset of the balance modulator 24 can be controlled. To this end, the amplifier 22 amplifies the modulation output.
제2도는 제1도에 도시된 전송 게이트에 제공되는 제1스위칭 신호 내지 제4스위칭 신호의 타이밍을 보이는 파형도이다.FIG. 2 is a waveform diagram showing the timing of the first to fourth switching signals provided to the transmission gate shown in FIG.
제2c도는 제1스위칭 신호(SP1)의 파형을 보이는 것이고, 제2d도는 제2스위칭 신호(SP1B)의 파형을 보이는 것이다. 제2c도 및 제2d도에 도시되는 바와 같이 제1스위칭 신호(SP1)와 제2스위칭 신호(SP1B)는 서로 상보적인 관계를 갖는다.FIG. 2C shows the waveform of the first switching signal SP1, and FIG. 2D shows the waveform of the second switching signal SP1B. As shown in FIGS. 2C and 2D, the first switching signal SP1 and the second switching signal SP1B have a complementary relationship with each other.
제2e도는 제3스위칭 신호(SP2)의 파형을 보이는 것이고, 제2f도는 제4스위칭 신호(SP2B)의 파형을 보이는 것이다. 제2e도 및 제2f도에 도시되는 바와 같이 제3스위칭 신호(SP2)와 제4스위칭 신호(SP2B)는 서로 상보적인 관계를 갖는다.FIG. 2E shows the waveform of the third switching signal SP2, and FIG. 2F shows the waveform of the fourth switching signal SP2B. As shown in FIGS. 2E and 2F, the third switching signal SP2 and the fourth switching signal SP2B have a complementary relationship with each other.
제1스위칭 신호 내지 제4스위칭 신호는 스위칭 펄스 발생기(20)에 의해 발생된다. 스위칭 펄스 발생기(20)는 제1스위칭 펄스 발생부(20a)와 제2스위칭 펄스 발생부(20b)를 구비한다.The first to fourth switching signals are generated by the switching pulse generator 20. The switching pulse generator 20 includes a first switching pulse generator 20a and a second switching pulse generator 20b.
제1스위칭 펄스 발생부(20a)는 반송파의 주파수에 비해 2배의 주파수를 갖는 제1펄스(SP) 및 반송파와 동일한 주파수를 갖는 제2펄스(SPM)를 발생한다.The first switching pulse generator 20a generates a first pulse SP having a frequency twice that of the carrier wave and a second pulse SPM having the same frequency as the carrier wave.
제1펄스(SP)는 반송파를 2체배하여 얻을 수 있다. 예를 들면, 반송파를 정의 피크간보다 약간 적은 값과 비교하면 정의 피크 부분에서 발생되는 펄스를 얻을 수 있고 이를 2체배하여 제1펄스(SP)를 얻는다.The first pulse SP can be obtained by multiplying the carrier by two times. For example, when the carrier is compared with a value slightly smaller than the positive peak, a pulse generated in the positive peak portion can be obtained and multiplied by 2 to obtain the first pulse SP.
또한, 제2펄스(SPM)는 반송파를 파형 정형함에 의해 얻을 수 있다.The second pulse SPM can be obtained by waveform shaping the carrier wave.
예를 들면, 반송파를 0보다 약간 큰 값과 비교하면 정의 반주기에서 발생되는 제2펄스(SPM)를 얻을 수 있다.For example, when the carrier is compared with a value slightly larger than 0, the second pulse SPM generated in the positive half period can be obtained.
제2스위칭 펄스 발생부(20b)는 제1스위칭 펄스 발생부에서 발생된 제1펄스(SP) 및 제2펄스(SPM)를 이용하여 제1스위칭 펄스 내지 제4스위칭 펄스를 발생한다.The second switching pulse generator 20b generates the first to fourth switching pulses by using the first pulse SP and the second pulse SPM generated by the first switching pulse generator.
예를 들면, 제2펄스(SPM)와 제1펄스(SP)로 앤드 연산을 수행하면 제1스위칭 펄스(SP1)를 얻을 수 있고, 이를 반전시키면 제2스위칭 펄스(SP1B)를 얻는다.For example, when the AND operation is performed on the second pulse SPM and the first pulse SP, the first switching pulse SP1 may be obtained, and when the inversion operation is performed, the second switching pulse SP1B may be obtained.
또한, 제2펄스(SPM)를 반전시킨 것과 제1펄스(SP)로 앤드 연산을 수행하면 제3스위칭 펄스(SP2)를 얻을 수 있고, 이를 반전시키면 제4스위칭 펄스(SP2B)를 얻는다.In addition, inverting the second pulse SPM and performing an AND operation with the first pulse SP may obtain a third switching pulse SP2, and inverting the second pulse SPM may obtain a fourth switching pulse SP2B.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 평형 변조기의 리이크 제거 장치는 변조 출력의 정의 부분과 부의 부분을 각각 샘플링하고 이들의 차에 의해 평형 변조기의 오프세트를 조정함으로써 효율적으로 리이크를 제거하는 효과를 갖는다.As described above, the apparatus for removing a balance of the balanced modulator according to the present invention has the effect of efficiently removing the leak by sampling the positive and negative portions of the modulation output and adjusting the offset of the balanced modulator by their differences. Have
본 발명에 따른 평형 변조기는 평형 변조기의 오프세트 조정을 위해 외부의 조정 단자를 구비할 필요가 없으므로 평형 변조기의 제품성을 제고시키는 이점이 있다.The balance modulator according to the present invention does not need to include an external adjustment terminal for offset adjustment of the balance modulator, thereby improving the productability of the balance modulator.
또한, 본 발명에 따른 평형 변조기는 자동적으로 오프세트를 조정하므로 변조 출력으로부터 반송파 성분을 제거하기 위한 트랩 회로가 필요치 않게 되어 제품의 레이아웃이 적게 되는 이점이 있다.In addition, the balanced modulator according to the present invention automatically adjusts the offset, thus eliminating the need for a trap circuit to remove the carrier component from the modulated output, thereby reducing the layout of the product.
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