KR0183767B1 - 디지탈 데이타 레벨 조정 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명의 디지탈 데이타 레벨조정회로는 DAC의 출력단에 단지 하나의 팝노이즈 제거용 커패시터를 사용하고 마이컴을 이용한 제어부의 스위칭제어에 의해 원하는 레벨조정을 수행하도록 함으로써, 종래의 DAC제어방식의 팝노이즈 제거용 외부 커패시터를 각 DAC의 출력단에 접속하여 사용해야 하는 단점을 개선하면서 팝노이즈를 효과적으로 제거하는 DAC방식의 디지탈 데이타 레벨 조정회로를 제공한다. 본 발명의 디지탈 레벨 조정회로는 마이컴을 이용하여 디지탈 데이타의 각종 레벨을 조정하는 디지탈-아날로그변환 제어방식을 채용하는 디지탈 데이타 레벨 조정회로에 있어서, 상기 디지탈데이타를 아날로그변환하는 디지탈-아날로그변환부; 상기 아날로그변환부의 출력단에 접속되어 아날로그변환된 데이타의 출력을 크기를 제어하는 제어부; 및 상기 제어부의 일단에 접속되어 상기 디지탈-아날로그변환부로부터의 출력의 크기를 매끄럽게 조정하는 수단을 포함한다. 상기 조정수단은 바람직하게는 커패시터로 상기 제어부내의 저항과의 시정수에 의해 출력레벨의 크기를 조정한다.

Description

디지탈 데이타 레벨 조정 회로

제1도는 종래의 디지탈 데이타 레벨 조정 회로의 블록도.

제2도는 제1도의 커패시터들이 있는 경우와 없는 경우의 출력전압을 나타내는 파형도.

제3도는 본 발명의 디지탈 데이타 레벨 조정회로의 블록도.

제4도는 제3도의 제어부내의 하나의 제어셀의 상세 회로도.

제5도는 제3도의 마이컴 인터페이스부에서 보내는 제어신호들의 타이밍도.

제6도는 본 발명에 적용될 수 있는 일반적인 디지탈-아날로그 변환기의 저항 사다리(R-2R LADDER)구조의 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 마이컴 인터페이스부 20 : DAC부

30 : 제어부 40 : 커패시터

50 : 전압제어증폭부 SW1-SW3 : 스위치

본 발명은 디지탈 데이타의 레벨 조정회로에 관한 것으로, 특히 디지탈-아날로그 변환기의 출력단에 커패시터를 하나만 이용하는 디지탈 데이타 레벨 조정회로에 관한 것이다.

디지탈 데이타를 수신하여 각종 레벨, 즉 볼륨, 톤, 밸런스등의 레벨을 조정하는 시스템은 크게 두 가지로 나누어진다. 즉, 디지탈 데이타의 레벨을 직접 조정하는 디지탈 제어(digital control)방식과 디지탈 데이타를 아날로그 변환해 레벨을 조정하는 디지탈-아날로그변환(DAC)제어방식이 있다.

디지탈 제어방식은 시스템 구성이 용이하다는 장점은 있으나, 공정이 BICMOS나 CMOS공정이라야 가능하며 레벨 조정시 발생하는 팝노이즈(popcorn noise; POP noise)를 제거하기 어려운 단점이 있다. 이에 반해 DAC제어방식은 공정에 구애받지 않으며 DAC출력단에 저역통과필터(LPF) 및 커패시터들을 두어 레벨조정시 발생하는 팝노이즈를 쉽게 제거할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 각종 레벨을 조정하여야 하는 경우 팝노이즈 제거용 커패시터들의 갯수가 많아지는 단점이 있다.

본 발명은 상술한 종래의 단점을 해결하기 위하여, 디지탈-아날로그변환 제어방식을 채용하는 디지탈 데이타의 레벨조정회로에 있어서, 디지탈-아날로그 변환기의 출력단에 팝노이즈 제거용 커패시터를 하나만 사용하고 간단한 제어회로로 디지탈 팝노이즈를 효과적으로 제거할 수 있는 디지탈 데이타 레벨 조정회로를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 마이컴을 이용하여 디지탈 데이타의 각종 레벨을 조정하기 위하여 디지탈-아날로그변환 제어방식을 채용하는 디지탈 데이타 레벨 조정회로에 있어서, 상기 디지탈데이타를 아날로그로 변환하는 디지탈-아날로그변환부; 상기 아날로그변환부의 출력단에 접속되어 아날로그변환된 데이타의 출력을 제어하는 제어부; 및 상기 제어부의 일단에 접속되어 상기 디지탈-아날로그변환부로부터의 출력의 크기를 제어하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈 데이타 레벨 조정회로를 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예의 구성 및 동작에 대해서 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

우선, 종래의 디지탈 데이타 레벨 조정 방식은 제1도에 도시된 바와 같이 마이컴으로부터 보내오는 디지탈 데이타 및 각종 제어신호들을 마이컴인터페이스부(10)를 통해 각각의 디지탈-아날로그변환기(20a,20b,..., 20k)(DAC)에 공급된다. 이렇게 인가된 디지탈데이타는 각각의 DAC출력단에서 커패시터들(Ca,Cb,...,Ck)을 사용하여 계단파형상으로부터 매끈한(smooth) 형상으로 조정되어 출력된다. 즉, 제2a도로 도시된 계단파형상의 아날로그신호를 제2b도와 같이 평활(smooth)하게 해주어 데이타 변환시 발생하는 팝노이즈를 제거해 주었다. 그러나, 전술한 바와 같이, 제1도의 종래기술은 디지탈 데이타의 볼륨, 톤, 밸런스등 제어할 레벨의 종류가 많아지는 경우 DAC 의 출력단에 접속되는 커패시터들의 갯수도 많아지는 단점이 있었다.

본 발명은 상기 종래의 단점을 해결하기 위하여, 제3도에 도시된 바와 같은 구성을 갖는다. 제3도에 의하면, 본 발명의 디지탈 데이타의 각종 레벨을 조정하기 위하여 디지탈-아날로그변환 제어방식을 채용하는 디지탈 데이타 레벨 조정회로는 마이컴(미도시)으로부터의 디지탈 데이타 및 제어신호(클럭)를 받아서 인터페이싱하는 마이컴인터페이스부(10)와, 상기 마이컴인터페이스부(10)로부터의 디지탈데이타를 아날로그변환하는 디지탈-아날로그변환부(20)(DAC)와, 상기 DAC(20)의 출력단에 접속되어 마이컴인터페이스부(10)의 제어신호를 받아, 아날로그변환된 데이타의 출력을 제어하는 제어부(30); 및 상기 제어부(30)의 일단에 접속되어 상기 DAC(20)로부터의 출력으 크기를 조정하는 수단(40)을 포함한다. 상기 출력 크기 조정수단(40)은 전압제어증폭부(50a,50b,..., 50k)(VCA)에 접속되어 있다. 여기서, 상기 DAC(20)로부터의 출력의 크기를 조정하는 수단(40)은 바람직하게는 커패시터(C1)로, 후술하는 제어부(30)내의 저항(R)과의 시정수(RC1)에 의해 입력되는 신호레벨을 조정한다.

또한, 디지탈 데이타를 아날로그로 변환하기 위한 DAC로는 여러 가지 형태의 DAC를 사용할 수 있는데, 본 실시예에서는 제6도에 도시된 바와 같이 저항들로 이루어진 사다리구조(R-2R LADDER)를 이용한 DAC를 사용하였다. 이 DAC의 특징은 출력단에 적당한 커패시터만 접속하면 팝노이즈를 제거한 리니어한 출력 특성을 얻을 수 있다는 것으로, 제6도에 도시된 바와 같이, 디지탈 데이타 D0-Dn를 순차적으로 받아서 각각 스위칭되는 스위치(SW)들에 의해 통전되는 전류원(Ⅰ)과, 저항 R과 저항 2R의 사다리구조에 의한 합성저항에 의해 각 디지탈 신호가 아날로그신호로 변환된다. 이에 대한 구체적인 동작설명은 당업자 수준에서 명확하므로 본 실시예에서는 그 상세한 동작설명은 생략하기로 한다.

제3도에 도시된 본 실시예의 디지탈 데이타 레벨조정회로의 특징은 각 DAC출력단에 팝노이즈 제거용 커패시터들을 갖는 종래의 디지탈 데이타 조정회로와는 달리, DAC와 VCA사이에 커패시터를 하나만 사용하기 위해 제4도와 같은 복수의 제어셀 어레이를 갖는 제어부(30)가 추가된 것이다. 상기 제어부(30)는 셀스위치들(SW1,SW2,SW3)을 포함하여 버퍼(BF1,BF2)에서 버퍼링된 데이타를 마이컴 인터페이스부(10)의 제어하에 VCA부(50a,50b,..., 50k)에 보내게 된다.

본 발명의 구체적인 동작설명을 위하여, 제3도의 VCA(50a,50b)가 제5도의 제어신호타이밍도에 맞춰 제어되는 동작을 설명하기로 한다.

초기에 DAC(20a,20b)의 출력 전압을 각각 aV, bV라 가정하고 마이컴(미도시)에서 VCA(50a)를 aV에서 a+a1V로 제어하고자 할 때, 마이컴인터페이스부(10)에서 제5도와 같은 제어신호를 제어셀(30a)로 보내게 된다.

먼저, 제4도의 제1스위치 SW1이 온되면서(이 때 제2스위치 SW2=off, 제3스위치 SW3=off) 커패시터(C1)에 aV를 인가한후 스위치 SW2가 온되고 스위치 SW1이 오프되면 aV가 그대로 커패시터(C1)에 유지된다. 이후 스위치 SW3를 온하여 데이타를 받을 준비를 한 후, 마이컴 인터페이스부(10)에서 DAC(20a)를 제어하여 데이타가 변하면 VCA(50a)의 입력전압은 aV에서 a+a1V까지 제어셀(30a,30b,..., 30k)의 R과 C1의 시정수(RC1)에 따라 매끄럽게(smooth) 변한다.

이러한 상태에서 VCA(50b)의 입력 전압을 bV에서 b+b1V로 조정하고자 하면 마이컴 인터페이스부(10)에서 제어셀(30a)에 제어신호를 보내 스위치 SW2, SW3를 차례로 오프시켜 제어셀(30a)의 출력 전압을 a+a1V로 유지하게 하고 다시 마이컴인터페이스(10)에서 제어셀(30b)에 제어신호를 보내 제어셀(30b)의 스위치 SW1를 온시켜 DAC(20b)의 출력 전압인 bV를 커패시터(C1)에 전달하고 스위치 SW2를 온, 스위치 SW1을 오프, 스위치 SW3를 온시킨 후 DAC(20b)를 제어하면 VCA(20b)의 입력 전압은 bV에서 b+b1V로 DAC(20b)의 R과 C1의 시정수에 의해 스무딩(smooth)하게 변화한다.

상기와 같이 제어하고자 하는 VCA가 있다면 먼저 이전에 제어하던 VCA의 제어셀의 스위치들 SW2, SW3에 오프신호를 차례로 보내 그 VCA의 제어전압을 유지시킨 다음, 제어하고자 하는 부분의 제어셀의 스위치 SW1에 온 신호를 보내 제어하고자 하는 DAC의 제어하기 전 출력 전압을 먼저 커패시터(C1)에 전달하고 난 후 스위치 SW2를 온하고, 스위치 SW1를 오프한 후 스위치 SW3을 온하여 데이타가 변했을 때 DC출력전압이 매끈하게(smooth) 변하게 함으로써 디지탈 데이타를 레벨조정할 때 발생하는 팝노이즈를 제거한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 디지탈 데이타 레벨조정회로는 DAC의 출력단에 단지 하나의 팝노이즈 제거용 커패시터를 사용하고 마이컴을 이용한 제어부의 스위칭제어에 의해 원하는 레벨조정을 수행하도록 함으로써, 종래에 사용되던 DAC 제어방식의 팝노이즈 제거용 외부 커패시터를 각 DAC의 출력단에 접속하여 사용해야 하는 단점을 개선하면서 팝노이즈를 효과적으로 제거할 수 있는 DAC방식의 디지탈 데이타 레벨 조정회로를 제공한다.

본 발명은 상술한 실시예에 국한되지 않으며, 당업자에게 많은 변형예 및 수정예가 있을 수 있음은 명백하므로 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.

Claims (8)

1. 마이컴을 이용하여 디지탈 데이타의 레벨을 조정하는 디지탈-아날로그변환 제어방식을 채용하는 디지탈 데이타 레벨 조정회로에 있어서, 상기 디지탈데이타를 아날로그로 데이타로 변환하는 디지탈-아날로그변환부; 상기 아날로그변환부의 출력단에 접속되어 상기 마이컴의 제어하에 아날로그변환된 데이타의 출력의 크기를 제어하는 제어부; 및 상기 제어부의 일단에 접속되어 상기 제어부와의 결합 시정수에 의해, 상기 디지탈-아날로그 변환부로부터의 아날로그변환된 출력의 크기를 조정하는 커패시터수단을 포함하는 디지탈 데이타 레벨 조정회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어부의 출력은 전압제어증폭기에 공급되어 증폭됨을 특징으로 하는 디지탈 데이타 레벨 조정회로.
3. 제1항에 있어서, 상기 디지탈-아날로그변환부는 상기 마이컴으로부터 공급되는 데이타의 수와 동일한 수의 디지탈-아날로그변환기로 구성됨을 특징으로 하는 디지탈 데이타 레벨 조정회로.
4. 제3항에 있어서, 상기 제어부는 상기 각 디지탈-아날로그변환기로부터 공급되는 아날로그신호를 각각 받아 출력의 크기를 조정하는 복수의 제어셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈 데이타 레벨 조정회로.
5. 제1항 내지 제4항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 커패시터수단은 하나의 커패시터임을 특징으로 하는 디지탈 데이타 레벨 조정회로.
6. 제1항 내지 제4항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 디지탈-아날로그변환기의 출력을 받아들여 상기 마이컴의 제어하에 스위칭하는 제1스위치; 상기 디지탈-아날로그변환기의 출력을 받아들여 버퍼링하는 제1버퍼; 상기 디지탈-아날로그변환기의 출력이 그 일단에 접속되고 그 타단이 상기 제어부의 출력단에 접속되는 저항; 상기 제1버퍼의 출력을 받아 상기 마이컴의 제어하에 스위칭하는 제2스위치; 상기 제1 또는 제2스위치의 출력신호를 받아 버퍼링하는 제2버퍼; 및 상기 제2버퍼의 출력을 받아 스위칭하여 상기 제어부의 출력단을 통해 출력하는 제3스위치를 포함하고, 상기 커패시터수단은 상기 제2버퍼의 입력에 접속됨을 특징으로 하는 디지탈 데이타 레벨 조정회로.
7. 제6항에 있어서, 상기 제1스위치는 오프, 상기 제2스위치는 온, 상기 제3스위치는 온이고 상기 데이타가 변했을 때, 상기 제어부의 저항에서 발생된 팝노이즈를 제거하도록 함을 특징으로 하는 디지탈 데이타 레벨 조정회로.
8. 제6항에 있어서, 상기 저항은 상기 전압제어증폭기의 입력수단으로 동작함을 특징으로 하는 디지탈 데이타 레벨 조정회로.