KR20000013282A

KR20000013282A - Automatic adjusting device of local oscillating frequency in radio terminal

Info

Publication number: KR20000013282A
Application number: KR1019980032045A
Authority: KR
Inventors: 이형환
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-08-06
Filing date: 1998-08-06
Publication date: 2000-03-06
Anticipated expiration: 2018-08-06
Also published as: KR100539867B1

Abstract

본 발명은 무선단말기의 무선신호 수신 장치에 있어 구비되는 국부발진주파수 조정장치에 관한 것으로, 특히, 예측치 못한 영향에 의해 발생하는 오차를 발생시키지 않고 정확한 국부발진주파수의 편이를 이루는 국부발진주파수 조정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a local oscillation frequency adjusting device provided in a radio signal receiving apparatus of a wireless terminal, and in particular, a local oscillation frequency adjusting device that achieves an accurate local oscillation frequency without generating an error caused by an unexpected effect. It is about.

이러한 본 발명은, 주파수 판별을 위해 다운 컨버팅된 후 소정 게인으로 조정된 주파수 신호를 입력으로 받아 제한 증폭하는 제한 증폭기와, 상기 제한 증폭된 주파수 신호를 입력으로 받아 미리 정해진 주파수 신호와의 주파수 오차를 검출하여 해당 전압을 출력하는 오차검출부와, 상기 검파부의 출력 전압에 해당하여 주파수 기준 용량을 변경하는 배리캡과, 상기 배리캡의 기준 용량 변경에 대응하여 출력되는 신호의 주파수를 변경하는 국부발진부와, 상기 국부발진부로부터 출력되는 주파수 신호와 수신되어 저잡음 증폭된 후 저역통과 여파기를 통과한 주파수 신호를 혼합하여 다운 컨버팅한 후, 소정 게인으로 조정하여 중간주파수 신호로 출력하는 중간주파수 증폭부로 이루어짐을 특징으로 한다.The present invention includes a limiting amplifier which receives a frequency signal adjusted to a predetermined gain after down-converting for frequency discrimination as an input, and amplifies and amplifies a frequency error with a predetermined frequency signal by receiving the limited amplified frequency signal as an input. An error detector for detecting and outputting a corresponding voltage, a vari cap for changing a frequency reference capacitance corresponding to the output voltage of the detector, a local oscillator for changing a frequency of a signal output in response to a change in the reference capacitance of the vari cap; And an intermediate frequency amplifying unit for down-converting by mixing the frequency signal output from the local oscillating unit and the received low noise amplification and then passing the low pass filter and then converting it to a predetermined gain and outputting it as an intermediate frequency signal. It is done.

Description

Local oscillation frequency automatic control device of wireless terminal

휴대용 무선 통신 단말기의 하나인 셀룰러 전화기에 통상적으로 구비되는 국부발진주파수 조정장치는, 국부발진 주파수의 주파수 편이를 보정함에 있어 위상동기루프(Phase Lock Loop)회로를 사용하였다. 이러한 종래 국부발진주파수 조정장치는 주파수 편의를 보정함에 있어 아날로그/디지털 컨버터를 통한 신호를 단말기 내부의 제어장치에서 검파한 후 상기한 위상동기루프 회로로 오차 전압을 출력하도록 되어 있었다.The local oscillation frequency adjusting device typically provided in a cellular telephone, which is one of portable radio communication terminals, uses a phase lock loop circuit in correcting the frequency shift of the local oscillation frequency. In the conventional local oscillation frequency adjusting device, a signal through an analog / digital converter is detected by a control device inside a terminal and then an error voltage is output to the phase-locked loop circuit.

그러나, 상기한 종래 국부발진주파수 조정 장치에서는 위상동기루프 회로를 사용함으로써 시간 지연을 발생시킬 수밖에 없었는데, 이는 국부발진주파수를 정확하게 보정할 수 없도록 하는 문제를 야기시켰다. 또한, 주파수 편의를 보정함에 있어 상기 아날로그/디지털 컨버터나 제어장치 등의 조정 장치 구성요소들이 다른 성분의 영향을 받아 그에 따른 여러 오차를 발생하였고, 발생된 오차에 의해 국부 발진 주파수가 정확히 보정되지 못하는 문제가 발생되었다.However, in the above conventional local oscillation frequency adjusting device, there is no choice but to generate a time delay by using a phase locked loop circuit, which causes a problem that the local oscillation frequency cannot be corrected accurately. In addition, in compensating the frequency bias, the components of the adjusting device, such as the analog / digital converter or the control device, are affected by other components and generate various errors, and the local oscillation frequency cannot be correctly corrected by the generated errors. A problem has occurred.

따라서 본 발명의 목적은 예측치 못한 영향에 의해 발생하는 오차를 발생시키지 않고 정확한 국부발진주파수의 편이를 이루는 국부발진주파수 조정 장치를 구현함에 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to implement a local oscillation frequency adjusting device that achieves an accurate shift of the local oscillation frequency without generating an error caused by an unexpected effect.

본 발명의 목적을 보다 상세히 언급하면, 종래 국부발진주파수 편이 조정장치에 구현된 위상동기루프 회로가 가지는 구조적 특성상 발생되었던 시간 지연의 문제를 해결하고, 종래 조정 장치에서 사용되었던 아날로그/디지털 컨버터와, 제어장치 고유의 특성에 의한 오차 발생 문제를 해결하는 국부발진주파수 조정장치의 구현을 말한다.Referring to the object of the present invention in more detail, to solve the problem of time delay caused by the structural characteristics of the phase synchronization loop circuit implemented in the conventional local oscillation frequency shift adjusting device, and the analog / digital converter used in the conventional adjusting device, The local oscillation frequency adjustment device solves the problem of error caused by the inherent characteristics of the control device.

이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 주파수 판별을 위해 다운 컨버팅된 후 소정 게인(Gain)으로 조정된 주파수 신호를 입력으로 받아 제한 증폭하는 제한 증폭기와, 상기 제한 증폭된 주파수 신호를 입력으로 받아 미리 정해진 주파수 신호와의 주파수 오차를 검출하여 해당 전압을 출력하는 오차검출부와, 상기 검파부의 출력 전압에 해당하여 주파수 기준 용량을 변경하는 배리캡과, 상기 배리캡의 기준 용량 변경에 대응하여 출력되는 신호의 주파수를 변경하는 국부발진부와, 상기 국부발진부로부터 출력되는 주파수 신호와 수신되어 저잡음 증폭된 후 저역통과 여파기를 통과한 주파수 신호를 혼합하여 다운 컨버팅한 후, 소정 게인으로 조정하여 중간주파수 신호로 출력하는 중간주파수 증폭부로 이루어지는 국부발진주파수 조정장치를 제안한다.In order to achieve this object, in the present invention, a limiting amplifier which receives a limited frequency signal down-converted for frequency determination and adjusted to a predetermined gain as an input, and receives the limited amplified frequency signal as an input in advance An error detector for detecting a frequency error with a predetermined frequency signal and outputting a corresponding voltage, a barri cap for changing a frequency reference capacitance corresponding to the output voltage of the detector, and a signal output in response to a change in the reference capacitance of the bari cap A local oscillator for changing the frequency of the local oscillator, a frequency signal output from the local oscillator and a frequency signal received and low noise amplified and then passed through the low pass filter are down-converted and then adjusted to a predetermined gain and output as an intermediate frequency signal. A local oscillation frequency adjusting device comprising an intermediate frequency amplifier No.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 무선단말기의 국부발진주파수 자동 조정장치의 블록 구성도.1 is a block diagram of an apparatus for automatically adjusting a local oscillation frequency of a wireless terminal according to a preferred embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 하기 설명에서는 구체적인 회로의 구성 소자 등과 같은 많은 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals have the same reference numerals as much as possible even if displayed on different drawings. Also, in the following description, many specific details such as components of specific circuits are shown, which are provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention may be practiced without these specific details. It is self-evident to those of ordinary knowledge in Esau. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 무선단말기의 국부발진주파수 자동 조정장치의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of an apparatus for automatically adjusting local oscillation frequency of a wireless terminal according to a preferred embodiment of the present invention.

듀플렉서10은 1개의 송수신용 공용 안테나를 사용시 송신신호와 수신신호를 분리하도록 하는 장치이다. 통상 듀플렉서10은 수신대역 통과여파기 및 송신대역 여파기로 구성되어 있으며, 송신신호중의 수신대역내의 잡음을 제거하여 불요파 복사를 수행하고 수신감도 특성의 저하를 막는 동작을 수행한다. 또한, 송신되는 신호가 수신단의 입력으로 인입되는 것을 차단하여 감도억압 특성을 개선시키며 중간주파수 신호에 대한 영상신호를 억압하여 수신특성을 만족하도록 한다. 저잡음증폭부(Low Noise Amplifier ; LNA)20은 공중선(기지국)에서 미약하게 안테나로 수신되는 신호를 최적의 신호 형태로 해서 출력한다. 저역통과여파부30은 이후 혼합부(Mixer)40에서 발생하는 영상신호를 제거한다. 제1혼합부30은 통상 다운 컨버터(Down Converter)라 칭하며 상기 저잡음증폭부20에 의해 증폭되어 출력된 무선주파수 신호와 국부발진부100으로부터 출력되는 국부발진주파수 신호를 혼합하여 중간주파수신호를 생성하여 출력한다. 실 예로서, 무선주파수 신호가 1635±15MHz대역의 주파수이고, 국부발진주파수신호가 1855±15MHz대역의 주파수라면 상기 혼합부40에서는 상기 두 주파수신호의 차 신호인 220.38MHz의 중간주파수 신호로 하향 변환 시켜주게 된다. 중간주파수증폭부50은 상기 혼합부40에서 다운 컨버팅된 주파수, 실 예에서는 220.38MHz의 중간주파수 신호를 일정한 레벨의 게인(Gain)을 가지는 주파수 신호로 조정시킨다. 제2혼합부60은 실제 무선단말기의 메인 장치에 인가되는 중간주파수 신호를 생성하여 출력한다. 제한증폭부(Limit Amplifier)70은 중간주파수 신호를 판별하기 위해, 상기 중간주파수증폭부50에서 게인 조정된 주파수 신호를 입력받아 제한된 레벨내에서 증폭시킨다. 이는 주파수를 검파함에 있어 잡음의 영향을 받지 않도록 하는 장치이다. 상기 제한증폭부70에서 증폭된 중간 주파수신호는 오차검출부(Discriminater)70으로 인입된다. 상기 오차 검출부70은 원하는 중간주파수신호를 기준으로 편이된 중간주파수 신호의 오차를 전압으로 변환하여 출력한다. 상기 오차검출부70은 원하는 중간주파수신호보다 편이된 중간주파수신호가 높은 주파수로 검파되면 미리 정해진 기준전압으로부터 '-' 오차전압을 발생시키고, 낮은 주파수 신호가 검파되면 '+' 오차전압을 발생시킨다. 배리캡(Varicap)90은 기준주파수에 의한 기준전압에 상기 오차검출부70으로부터 발생되는 오차전압의 가감을 통해 기준용량의 변화를 발생한다. 즉, '-'오차전압이 발생하면, 기준주파수에 따른 기준용량이 증가하게 되고, '+' 오차전압이 발생하면 기준주파수에 따른 기준용량이 감소하게 된다. 상기 기준용량의 증감에 따라 국부발진부100에서 발생되는 국부발진주파수는 변동하게 된다. 만일, 상기 베리캡90에서 기준주파수에 따른 기준용량이 증가하게 되면, 상기 국부발진부100에서 발생되는 발진주파수는 주파수가 낮은 쪽으로 편이하며, 기준주파수에 따른 기준용량이 감소하게 되면, 발진주파수는 주파수가 높은 쪽으로 편이하게 된다. 이와 같이 편이된 발진 주파수는 상기 제1혼합부40으로 인가되어 상기 저역통과여파부30을 통한 주파수신호와 혼합되어 다운 컨버팅 된다.The duplexer 10 is a device that separates a transmission signal and a reception signal when using a common antenna for transmission and reception. In general, the duplexer 10 includes a reception band pass filter and a transmission band filter. The duplexer 10 removes noise in the reception band of the transmission signal to perform unwanted wave radiation and prevents degradation of reception sensitivity. In addition, the transmission signal is blocked from entering the input of the receiver to improve the sensitivity suppression characteristics and to suppress the video signal for the intermediate frequency signal to satisfy the reception characteristics. The Low Noise Amplifier (LNA) 20 outputs a signal received by an antenna in the air line (base station) in an optimal signal form. The low pass filter 30 then removes the video signal generated by the mixer 40. The first mixer 30 is commonly referred to as a down converter and generates an intermediate frequency signal by mixing a radio frequency signal amplified by the low noise amplifier 20 and a local oscillation frequency signal output from the local oscillator 100 to generate an intermediate frequency signal. do. For example, if the radio frequency signal is a frequency of 1635 ± 15 MHz band, and the local oscillation frequency signal is a frequency of 1855 ± 15 MHz band, the mixing unit 40 down-converts to an intermediate frequency signal of 220.38 MHz, which is a difference signal between the two frequency signals. I will let you. The intermediate frequency amplifier 50 adjusts the down-converted frequency of the mixer 40, in this example, an intermediate frequency signal of 220.38 MHz to a frequency signal having a constant gain. The second mixing unit 60 generates and outputs an intermediate frequency signal applied to the main device of the actual wireless terminal. The limit amplifier 70 receives the gain-adjusted frequency signal from the intermediate frequency amplifier 50 and amplifies the signal within a limited level to determine the intermediate frequency signal. It is a device that is not affected by noise in detecting frequency. The intermediate frequency signal amplified by the limiting amplifier 70 is introduced into the error detector 70. The error detector 70 converts an error of the intermediate frequency signal shifted based on a desired intermediate frequency signal into a voltage and outputs the voltage. The error detector 70 generates a '-' error voltage from a predetermined reference voltage when an intermediate frequency signal shifted from a desired intermediate frequency signal is detected at a high frequency, and generates a '+' error voltage when a low frequency signal is detected. Varicap 90 generates a change in the reference capacitance by adding or subtracting the error voltage generated from the error detection unit 70 to the reference voltage by the reference frequency. That is, when the '-' error voltage occurs, the reference capacity according to the reference frequency is increased, and when the '+' error voltage is generated, the reference capacity according to the reference frequency is reduced. The local oscillation frequency generated by the local oscillator 100 is changed according to the increase or decrease of the reference capacitance. If the reference capacitance according to the reference frequency is increased in the berry cap 90, the oscillation frequency generated by the local oscillator 100 shifts toward the lower frequency, and when the reference capacitance according to the reference frequency decreases, the oscillation frequency is the frequency. Deviates up. The shifted oscillation frequency is applied to the first mixer 40 and mixed with the frequency signal through the low pass filter 30 to be down-converted.

따라서, 주파수 변동 요인이 내외부적으로 발생하더라도, 상기 도 1에 도시된 국부발진주파수 자동조정 장치를 통해 일정한 주파수를 발생시킬 수가 있게 된다.Therefore, even if the frequency fluctuation factor occurs internally and externally, it is possible to generate a constant frequency through the local oscillation frequency automatic adjustment device shown in FIG.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.

상술한 바와 같은 본 발명은 예측치 못한 영향에 의해 발생하는 오차를 발생시키지 않고 정확한 국부발진주파수의 편이를 이루는 국부발진주파수 조정 장치를 구현하는 이점이 있다.The present invention as described above has the advantage of implementing a local oscillation frequency adjustment device that makes the shift of the accurate local oscillation frequency without generating an error caused by an unexpected effect.

또한 본 발명은, 종래 국부발진주파수 편이 조정장치에서 발생되었던 시간 지연의 문제, 아날로그/디지털 컨버터와 제어장치 고유의 특성에 의한 오차 발생 문제를 동시에 해결하는 이점이 있다.In addition, the present invention, there is an advantage to solve the problem of time delay that occurred in the conventional local oscillation frequency shift adjusting device, and the problem of error caused by the inherent characteristics of the analog / digital converter and the control device at the same time.

Claims

In the local oscillation frequency adjusting device of a wireless terminal,

A limiting amplifier which receives a frequency signal adjusted to a predetermined gain after down-converting for frequency discrimination and limits amplifying the signal;

An error detector which receives the limited amplified frequency signal and detects a frequency error with a predetermined frequency signal to generate a corresponding error voltage;

Bari cap for changing the frequency reference capacity corresponding to the error voltage of the error detection unit;

Local oscillation unit for shifting the frequency of the signal output in response to the change in the reference capacitance of the varicap,

And a local frequency amplifying unit for down-converting by mixing the shifted frequency signal output from the local oscillation unit and the received low noise amplification and passing the low pass filter and then converting it to a predetermined gain. Oscillation frequency adjusting device.

The method of claim 1,

The frequency signal adjusted to a predetermined gain after down-converting to determine the frequency,

Local oscillation frequency adjusting device, characterized in that the intermediate frequency signal.

The method of claim 1,

And the limiting amplifier receives the gain-adjusted frequency signal from the intermediate frequency amplifier so as not to be influenced by noise in detecting the frequency and amplifies the signal within a limited level.

The method of claim 1, wherein the error detector,

The error of the intermediate frequency signal shifted on the basis of the desired intermediate frequency signal is converted into a voltage and outputted. When the intermediate frequency signal shifted from the desired intermediate frequency signal is detected at a high frequency, an error voltage subtracted from an unknown reference voltage is generated. Local oscillation frequency adjusting device, characterized in that when the low frequency signal is detected generates an applied error voltage.

The method of claim 1, wherein the barri cap is

Local oscillation frequency adjustment device characterized in that for changing the reference capacitance through the addition or subtraction of the error voltage generated from the error detection unit to the reference voltage by the reference frequency.

The method of claim 1 or 4, wherein the berry cap,

Local oscillation frequency adjustment device characterized in that to increase the reference capacity according to the reference frequency when the reduced error voltage generated from the error detection unit occurs, and to reduce the reference capacity according to the reference frequency when the applied error voltage is generated.

The method according to claim 1 or 5, wherein the local oscillation unit,

When the reference capacity according to the reference frequency increases in the berry cap, the generated oscillation frequency is shifted toward the lower side, and when the reference capacity according to the reference frequency decreases, the generated oscillation frequency is shifted toward the higher frequency. Local oscillation frequency adjusting device.