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KR100382733B1 - 광디스크 재생 시스템에 이용되는 피킹 방지 자동 이득조절기 및 피킹 방지방법 - Google Patents

광디스크 재생 시스템에 이용되는 피킹 방지 자동 이득조절기 및 피킹 방지방법 Download PDF

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KR100382733B1
KR100382733B1 KR10-2001-0006125A KR20010006125A KR100382733B1 KR 100382733 B1 KR100382733 B1 KR 100382733B1 KR 20010006125 A KR20010006125 A KR 20010006125A KR 100382733 B1 KR100382733 B1 KR 100382733B1
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Abstract

광디스크 재생 시스템에 이용되는 피킹 방지 자동 이득 조절기 및 픽킹 방지 방법이 개시된다. 광디스크 재생 시스템에서, 상기 광디스크에서 재생된 신호를 일정한 크기의 피크-피크 전압을 갖는 신호로 증폭하여 출력신호로서 발생하는 본 발명에 따른 피킹 방지 자동 이득 조절기는 제어전류에 상응하는 전압을 제어전압으로서 충전하는 커패시터, 상기 광디스크 재생 신호를 입력신호로서 입력하고, 상기 커패시터에 충전된 제어전압에 상응하는 이득으로 상기 입력신호를 증폭하여 상기 출력신호로서 발생하는 증폭부, 상기 출력신호에서 피크 전압을 검출하는 피크 검출기, 상기 피크 검출기에서 검출된 피크 전압을 전류로 변환하고, 변환된 전류를 상기 제어전류로서 발생하는 gm 증폭기 및 피킹 제어신호에 응답하여 상기 입력신호에 존재하는 결함구간에서는 상기 제어전류에 의해 상기 커패시터가 충전되는 것을 억제하여, 상기 결함구간에서의 제어전압이 상기 결함구간 발생 전의 제어전압을 유지하도록 제어하는 피킹 제어부를 포함을 특징으로 하고, 결함 구간에서 AGC의 이득을 제어하는 제어전압을 충전하고 있는 커패시터(C1)의 충전전압을 정상상태에서의 충전 전압으로 유지시키도록 제어할 수 있다. 따라서, 다시 정상적인 신호가 입력될 때, 정상적인 충전전압을 유지하고 있는 커패시터(C1)에 의해 AGC 출력신호에 피킹을 방지할 수 있다.

Description

광디스크 재생 시스템에 이용되는 피킹 방지 자동 이득 조절기 및 피킹 방지 방법{Automatic gain controller for preventing peaking and method for preventing peaking in optical disc reproducing system}
본 발명은 광디스크 재생 시스템에 이용되는 자동 이득 조절기에 관한 것으로, 특히, 광디스크에서 재생된 신호에 결함이 존재할 경우, 상기 자동 이득 조절기의 출력신호에 존재할 수 있는 픽킹을 방지하는 픽킹 방지 자동 이득 조절기 및픽킹 방지 방법에 관한 것이다.
컴팩트 디스크 플레이어(Compact Disc Player:CDP), 디지털 비디오 디스크 플레이어(DVDP) 등 광디스크 재생 시스템에 사용되어온 자동 이득 조절기(Automaic Gain Controller:AGC, 이하, AGC라 칭함)는 광디스크에서 재생된 광디스크 재생신호를 일정한 피크-피크 전압을 갖는 신호로 증폭한다. 이 때, 광디스크 재생신호는 DC 커플링 커패시터를 거친 후, 자동 이득 조절기로 입력된다.
한편, 광디스크 재생 신호에 결함이 존재하면 이 결함 구간에서는 DC 커플링 커패시터에 의해, AGC로 입력되는 신호가 존재하지 않게 된다. 따라서, AGC는 이 결함 구간에서 AGC가 낼 수 있는 최대 이득으로 입력신호를 증폭을 하게 된다. 이 때, AGC 자체의 오프셋(offset)이 존재하게 되면 AC 뿐만 아니라 DC 전압까지 증폭을 하게된다. 따라서, 결함 구간에서, AGC에서 출력되는 신호의 DC 레벨이 변화되며, 결함 구간이 지나 정상적인 입력신호가 입력되면 소정의 시간이 지난 후에 정상적인 DC 레벨로 되돌아온다.
또한, AGC의 이득을 조절하는 후술되는 제어전압이 결함구간동안 비정상적인 전압레벨로 되며, 결함구간 후에 정상적인 광디스크 재생 신호가 다시 입력된 이후, 비정상적인 제어 전압으로 인해 출력신호의 피크-피크 전압이 요구되는 전압보다 매우 크게되는 피킹 신호가 존재할 수 있다. 그리고, 정상적인 광디스크 재생 신호가 다시 입력된 후, AGC의 DC 레벨이 정상적인 DC 레벨로 되돌아오는 데 걸리는 시간 구간을 피킹 구간이라 하며, 이 피킹 구간동안 데이터 손실이 발생된다.
도 1은 광디스크 재생신호에 결함 구간이 존재할 경우, AGC 출력신호에 피킹신호가 발생되는 것을 보이는 도면이다. 도 1에서 제1그래프(2)는 AGC의 출력을 나타내고, 제2그래프(4)는 AGC의 이득을 제어하는 제어전압을 나타내고, 제3그래프(6)는 AGC의 DC 레벨을 나타낸다.
도 1을 참조하여, 광디스크 재생 신호에 결함이 존재하면, 외부의 DC 커플링 커패시터에 의해 AGC로 입력되는 신호가 존재하지 않는 결함 구간(T1)이 발생되며, 이 때 AGC의 이득은 최대치가 된다. 그리고, 이 결함 구간(T1)에서는 AGC의 AC 전압뿐만 아니라 DC 전압도 함께 증폭하게 된다. 한편, 도 1을 참조하면, AGC의 이득을 조절하는 제어전압이 결함구간(T1)동안 4V 이상의 비정상적인 전압레벨로 됨을 보인다. 이로 인해, 결함구간 후에 정상적인 광디스크 재생 신호가 다시 입력될 때, 비정상적인 제어전압으로 인해 AGC 출력신호의 피크-피크 전압이 요구되는 1Vp-p 전압보다 매우 크게되는 피킹 신호가 존재하는 구간(T2)이 발생한다. 이처럼, 피킹 신호가 존재하는 구간(T2)에서 데이터의 손실이 발생된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 광디스크 재생 신호에 존재하는 결함으로 인해 AGC 출력신호에 피킹이 발생되지 않도록 억제하는 피킹 방지 자동 이득 조절기를 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 피킹 방지 자동 이득 조절기에서 수행되는 피킹 방지 방법을 제공하는 데 있다.
도 1은 광디스크 재생신호에 결함 구간이 존재할 경우, AGC 출력신호에 피킹 신호가 발생되는 것을 보이는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 픽킹 방지 자동 이득 조절기의 일실시예를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 피킹 방지 자동 이득 조절기를 이용한 피킹 방지 방법의 일실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 도 2에 도시된 피킹 방지 자동 이득 조절기의 동작상태를 나타내는 파형도이다.
상기 과제를 이루기 위해, 광디스크 재생 시스템에서, 광디스크에서 재생된신호를 일정한 크기의 피크-피크 전압을 갖는 신호로 증폭하여 출력신호로서 발생하는 본 발명에 따른 피킹 방지 자동 이득 조절기는 제어전류에 상응하는 전압을 제어전압으로서 충전하는 커패시터, 광디스크 재생 신호를 입력신호로서 입력하고, 커패시터에 충전된 제어전압에 상응하는 이득으로 입력신호를 증폭하여 출력신호로서 발생하는 증폭부, 출력신호에서 피크 전압을 검출하는 피크 검출기, 피크 검출기에서 검출된 피크 전압을 전류로 변환하고, 변환된 전류를 제어전류로서 발생하는 gm 증폭기 및 피킹 제어신호에 응답하여 입력신호에 존재하는 결함구간에서는 제어전류에 의해 커패시터가 충전되는 것을 억제하여, 결함구간에서의 제어전압이 결함구간 발생 전의 제어전압을 유지하도록 제어하는 피킹 제어부를 포함한다.
상기 다른 과제를 이루기 위해, 광디스크 재생 시스템에서, 광디스크에서 재생된 신호를 일정한 크기의 피크-피크 전압을 갖는 신호로 증폭하여 출력신호로서 발생하는 자동 이득 조절기에서, 광디스크 재생 신호에 존재하는 결함으로 인해 발생되는 피킹을 방지하는 본 발명에 따른 피킹 방지 방법은 광디스크 재생 신호에 결함이 존재하는가를 판단하는 (a)단계, (a)단계에서 결함이 존재하지 않는다고 판단되면, 광디스크 재생 신호를 제어전압에 상응하여 일정한 크기의 피크-피크 전압을 갖는 출력신호로 증폭하는 (b)단계, 출력신호의 피크 전압을 검출하는 (c)단계, 피크 전압을 전류로 변환하고, 변환된 전류를 제어전류로서 발생하는 (d)단계, 제어전류에 상응하는 전압을 충전하고, 충전된 전압을 제어전압으로서 발생하는 (e)단계 및 (a)단계에서, 광디스크 재생 신호에 결함이 존재한다고 판단되면, 제어전압을 결함구간 이전의 제어전압으로 유지시키는 (f)단계로 이루어진다.
이하, 광디스크 재생 시스템에 이용되는 본 발명에 따른 픽킹 방지 자동 이득 조절기 및 픽킹 방지 방법을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 픽킹 방지 자동 이득 조절기의 일실시예를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 픽킹 방지 자동 이득 조절기는 증폭부(24), 고주파 필터(16), 피크 검출기(18), gm 증폭기(20), 커패시터(C1) 및 피킹 제어부(22)를 포함하여 구성된다.
증폭부(24)는 입력 신호(AGC IN)를 제어전압(V_CNT)에 응답하여 소정의 이득으로 증폭하고, 증폭된 신호를 출력신호로서 출력단자 AGC OUT으로 출력한다. 여기서, 입력신호(AGC IN)는 광디스크 재생 신호가 DC 커플링 커패시터를 통과한 후의 신호이며, 제어전압(V_CNT)은 커패시터(C1)에 충전된 전압이다. 증폭부(24)는 도 2에 도시된 바와 같이, 전압 이득 증폭기(Voltage Gain Amp:VGA, 이하, VGC라 함. 10) 및 앰프들(12,14)을 포함하여 구성된다. 즉, VGC(10)는 제어전압(V_CNT)에 상응하는 이득으로 입력신호(AGC IN)를 증폭하고, 앰프들(12,14)은 VGC(10)에 의해 증폭된 신호를 소정의 이득으로 다시 증폭하여, 피크-피크 전압이 약 1Vp-p인 신호를 출력신호(AGC_OUT)로서 출력한다.
증폭부(24)에서 증폭된 입력신호는 커패시터(C2)와 저항(R7)으로 이루어진 고역 통과 필터(16)에 의해 소정 주파수 이상되는 고주파 영역의 신호만이 피크 검출기(18)로 통과된다.
피크 검출기(18)는 고역 통과 필터(16)를 통과한 신호에서 피크(peak)전압을 검출한다. 여기서, 피크 검출기(18)는 일반적으로 오피 앰프(OP amp)로 구성되며,기준전압(Vref)은 오피 앰프의 레퍼런스(reference) 특성을 잡아주는 전압이다.
gm 증폭기(20)는 피크 검출기(18)에서 검출된 피크 전압에 상응하는 전류를 제어전류(I_CNT)로서 발생하며, gm 증폭기(20)에서 출력되는 제어전류(I_CNT)는 커패시터(C1)를 충전시킨다. 이처럼, 제어전류(I_CNT)에 의해 커패시터(C1)에 충전되는 전압은 증폭부(24)의 VGA(10)의 이득을 제어하는 제어전압(V_CNT)으로 이용된다. 결국, 증폭부(24)는 커패시터(C1)에 충전된 제어전압(V_CNT)에 의해 항상 일정한 크기의 피크-피크 전압 예컨대, 약 1Vp-p인 출력신호(AGC_OUT)를 발생하게된다.
피킹 제어부(22)는 피킹 제어신호(CNT)에 응답하여 광 디스크 재생 신호에 존재하는 결함구간동안 커패시터(C1)가 gm 증폭기(20)에서 출력되는 전류에 의해 충전되는 것을 제어한다. 여기서, 피킹 제어신호(CNT)는 광디스크 재생 시스템에서 광디스크 재생신호에 존재하는 결함 구간을 검출하는 소정의 블록으로부터 제공되는 신호이다. 한편, 피킹 제어부(22)는 도 2에 도시된 바와 같이 피킹 제어신호(CNT)에 응답하여 온/오프되는 스위치(S1)로 간단히 구현될 수 있다. 즉, 광 디스크에 결함이 존재하는 구간에서는 피킹 제어신호(CNT)에 응답하여 스위치(S1)가 오프되어 DC 커플링 커패시터(C1)가 gm 증폭기(20)에서 출력되는 전류에 의해 충전되지 못하도록 한다.
이상에서와 바와 같이, 광디스크 재생 신호에 결함이 존재하면 이 구간동안 입력신호(AGC_IN)가 존재하지 않는 결함 구간이 발생된다. 이 결함구간동안 도 2에 도시된 AGC의 이득은 최대치가 되며 이 때, gm 증폭기(20)에서 출력되는 제어전류(I_CNT)가 증가하여 커패시터(C1)에 충전되는 제어전압(V_CNT)이 비정상적으로 커지게 된다. 이처럼, 커패시터(C1)에 충전된 제어전압(V_CNT)이 비정상적으로 커지는 것을 방지하기 위해, 피킹 제어신호(CNT)는 스위치(S1)가 오프되도록 제어한다. 따라서, 커패시터(C1)는 결함구간 전에 충전된 전압을 그대로 유지하며, 결국 제어전압(V_CNT)이 결함구간 전의 전압으로 유지되게 된다.
반면, 광 디스크에 결함이 존재하지 않는 정상적인 구간에서는 피킹 제어신호(CNT)에 응답하여 스위칭(S1)가 온되어 DC 커플링 커패시터(C1)가 제어 전류(I_CNT)에 응답하여 정상적으로 충전될 수 있도록 한다.
도 3은 도 2에 도시된 피킹 방지 자동 이득 조절기를 이용한 피킹 방지 방법의 일실시예를 나타내는 흐름도이다.
이제, 도 2 및 도 3을 참조하여 도 2에 도시된 본 발명에 따른 피킹 방지 자동 이득 조절기의 동작을 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하여, 도 2에 도시된 이득 조절기는 광디스크 재생 신호에 결함이 존재하는가의 여부를 나타내는 피킹 제어신호(CNT)에 응답하여 동작 제어된다. 피킹 제어신호(CNT)에 응답하여 광디스크 재생 신호에 결함이 존재하지 않는다고 판단되면(제40단계), 피킹 제어부(22)의 스위치(S1)는 피킹 제어신호(CNT)에 응답하여 온된다. 증폭부(24)는 커패시터(C1)에 충전된 제어전압(V_CNT)에 상응하여 입력신호(AGC IN)를 증폭함으로써, 일정한 크기의 Vp-p를 갖는 출력신호(AGC OUT)를 발생한다(제42단계). 제42단계 후에, 피크 검출기(18)는 출력신호(AGC OUT)의 피크 전압을 검출한다(제44단계). 여기서, 피크 검출기(18)로 입력되는 출력신호(AGC OUT)는 고역 통과 필터(16)를 통과한 신호일 수 있다.
제44단계 후에, gm 증폭기(20)는 피크 검출기(18)에서 검출된 피크 전압에 상응하는 전류를 제어전류(I_CNT)로서 발생한다(제46단계). 제46단계에서 발생되는 제어전류(I_CNT)에 의해 커패시터(C1)는 충전되며(제48단계), 커패시터(C1)에 충전된 전압은 제어어전압(V_CNT)으로서 증폭부(24)의 이득을 제어한다. 따라서, 증폭부(24)는 제어전압(V_CNT)에 의해 항상 소정의 피크-피크 전압(약, 1Vp-p)을 갖는 출력신호(AGC OUT)를 발생한다.
반면, 피킹 제어신호(CNT)에 응답하여 광디스크 재생 신호에 결함이 존재한다고 판단되면(제40단계), 피킹 제어부(22)의 스위치(S1)는 피킹 제어신호(CNT)에 응답하여 오프된다. 따라서, 커패시터(C1)에 충전되는 제어전압(V_CNT)은 gm 증포기(20)에 의해 제어되지 못하고, 결함이 발생되기 이전의 제어전압(V_CNT)을 유지하게 된다(제50단계).
이처럼, 광디스크 재생 신호에 결함이 존재하는 경우, 스위치(S1)를 통해 커패시터(C1)와 gm 증폭기(20)를 차단함으로써, 커패시터(C1)에 충전되는 제어전압(V_CNT)이 비정상적으로 커지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 커패시터(C1)에 충전된 전압이 결함이 존재하기 이전의 제어전압(V_CNT)을 유지됨으로써, 정상적인 입력신호(AGC IN)가 입력되었을 때, 출력신호(AGC OUT)에 존재하는 피킹을 최소화할 수 있다.
도 4는 도 2에 도시된 피킹 방지 자동 이득 조절기의 동작상태를 나타내는 파형도이다. 도 4에서 제1그래프(A)는 AGC의 출력을 나타내고, 제2그래프(B)는 AGC의 이득을 제어하는 제어전압을 나타내고, 제3그래프(C)는 AGC의 DC 레벨을 나타낸다.
도 2 및 도 4를 참조하여, 광디스크 재생 신호에 결함이 존재하는 결함구간(T3)에서 피킹 제어부(22)의 스위치(S1)는 피킹 제어신호(CNT)에 응답하여 오프된다. 그러면, 커패시터(C1)는 gm 증폭기(20)에서 출력되는 제어전류(I_CNT)에 의해 충전되지 못한다. 따라서, 결함이 존재하는 구간에서 DC 커플링 커패시터(C1)의 충전 전압은 정상적인 동작 상태에서의 충전 전압을 그대로 유지하게 된다. 즉, 커패시터(C1)의 충전 전압은, 제2그래프(B)에 도시된 바와 같이, 결함구간(T3)과 정상적인 입력신호(AGC IN)가 입력되는 구간에서 전압차가 발생되지 않으며, 그 크기가 일정함을 보인다. 따라서, 종래에 결함구간동안(T1) 커패시터(C1)에 비정상적인 전압의 충전으로 인해 출력신호(AGC OUT)에 존재하던 피킹을 없앨 수 있다.
이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
상술한 바와 같이, 광디스크 재생 시스템에서 본 발명에 따른 피킹 방지 자동 이득 조절기 및 피킹 방지 방법에 따르면 결함 구간에서 AGC의 제어전압을 충전하고 있는 커패시터(C1)에 충전된 전압이 정상상태에서의 충전전압으로 유지시킬 수 있다. 따라서, 다시 정상적인 신호가 입력될 때, 정상적인 충전전압을 유지하고 있는 커패시터(C1)에 의해 AGC 출력신호에 피킹을 방지할 수 있다.

Claims (5)

  1. 광디스크 재생 시스템에서, 상기 광디스크에서 재생된 신호를 일정한 크기의 피크-피크 전압을 갖는 신호로 증폭하여 출력신호로서 발생하는 자동 이득 조절기에 있어서,
    제어전류에 상응하는 전압을 제어전압으로서 충전하는 커패시터;
    상기 광디스크 재생 신호를 입력신호로서 입력하고, 상기 커패시터에 충전된 제어전압에 상응하는 이득으로 상기 입력신호를 증폭하여 상기 출력신호로서 발생하는 증폭부;
    상기 출력신호에서 피크 전압을 검출하는 피크 검출기;
    상기 피크 검출기에서 검출된 피크 전압을 전류로 변환하고, 변환된 전류를 상기 제어전류로서 발생하는 gm 증폭기; 및
    피킹 제어신호에 응답하여 상기 입력신호에 존재하는 결함구간에서는 상기 제어전류에 의해 상기 커패시터가 충전되는 것을 억제하여, 상기 결함구간에서의 제어전압이 상기 결함구간 발생 전의 제어전압을 유지하도록 제어하는 피킹 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 피킹 방지 자동 이득 조절기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 증폭부에서 출력된 신호에서 소정 주파수이상의 고주파만을 상기 피크 검출기로 통과시키는 고역 통과 필터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 피킹 방지 자동 이득 조절기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 피킹 제어부는
    상기 피킹 제어신호에 응답하여 온/오프되어 상기 입력신호에 존재하는 결함구간에서는 상기 제어전류에 의해 상기 커패시터가 충전되는 것을 억제하는 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 피킹 방지 자동 이득 조절기.
  4. 광디스크 재생 시스템에서, 상기 광디스크에서 재생된 신호를 일정한 크기의 피크-피크 전압을 갖는 신호로 증폭하여 출력신호로서 발생하는 자동 이득 조절기에서, 상기 광디스크 재생 신호에 존재하는 결함으로 인해 발생되는 피킹을 방지하는 피킹 방지 방법에 있어서,
    (a)상기 광디스크 재생 신호에 결함이 존재하는가를 판단하는 단계;
    (b)상기 (a)단계에서 결함이 존재하지 않는다고 판단되면, 상기 광디스크 재생 신호를 제어전압에 상응하여 일정한 크기의 피크-피크 전압을 갖는 상기 출력신호로 증폭하는 단계;
    (c)상기 출력신호의 피크 전압을 검출하는 단계;
    (d)피크 전압을 전류로 변환하고, 변환된 전류를 제어전류로서 발생하는 단계;
    (e)상기 제어전류에 상응하는 전압을 충전하고, 충전된 전압을 상기 제어전압으로서 발생하는 단계; 및
    (f)상기 (a)단계에서, 상기 광디스크 재생 신호에 결함이 존재한다고 판단되면, 상기 제어전압을 결함구간 이전의 제어전압으로 유지시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 피킹 방지 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 (b)단계는
    상기 광디스크 재생 신호를 상기 출력전압으로 증폭하기 전에 소정 주파수 이상의 고주파만을 통과시키는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 피킹 방지 방법.
KR10-2001-0006125A 2001-02-08 2001-02-08 광디스크 재생 시스템에 이용되는 피킹 방지 자동 이득조절기 및 피킹 방지방법 Expired - Fee Related KR100382733B1 (ko)

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