KR920002424B1 - 주파수 검출회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

주파수 검출회로

제1도는 본 발명의 주파수 검출 회로도.

제2도는 제1도의 각 단자점 출력 파형도.

제3도는 본 발명의 검출주파수 보다 높은 주파수 인가시의 출력 파형도.

제4도는 본 고안의 검출주파수 보다 낮은 주파수 인가시의 출력 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 입력검출회로 2 : 미분회로

3 : 비교회로 4 : 카운팅회로

10 : 충방전회로 OP₁-OP₄: 비교기

FF : 플립플롭 CO : 카운터

IN₁-IN₃: 인버터 R₁-R₉: 저항

C₁-C₃: 콘덴서

본 발명은 주파수 검출회로에 관한 것으로서, 특히 검출주파수에 비해 비교적 높고 낮은 노이즈 주파수가 중첩 입력되면 카운트는 클리어 되도록 하여 검출하고자 하는 일정 주파수만을 정확하게 검출할 수 있도록 한 것에 주안점을 둔 것이다.

종래에는 주파수를 검출하기 위해서 RC 액티브 밴드 패스필터(Band Pass Filter)를 이용한 회로를 사용하였지만, 이는 입력주파수 레벨에 대한 출력주파수 레벨의 비이므로 상당히 레벨이 큰 노이즈에 대해서는 요구된 주파수 성분만을 검출하는 데에 부적당한 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고자, 주파수가 입력되면 히스테리시스(Hysteresis)폭을 갖는 비교회로와, 미분회로, 윈도우 비교회로(Window Comparator)와, 카운팅 회로를 통하여 설정한 시간동안 해당하는 주파수만을 검출할 수 있도록 한 것에 목적을 둔 것이다.

이하 첨부도면에 따라서 설명하면 다음과 같다.

제1도와 같이, 입력신호(Si)가 인가되면 콘덴서(C₁)를 거쳐 저항(R₁-R₃)으로 기준전압을 설정한 비교기(OP₁)의 반전단자(-)에 입력되도록 한 입력검출회로(1)와 ; 이 입력검출회로(1)의 출력에서 인버터(IN₁)와 다이오드(D₁) 그리고 콘덴서(C₂) 및 저항(R₄)으로 구성된 미분회로(2)를 거쳐 비교기(OP₂)의 반전단자(-)에 입력시킨다.

이 비교기(OP₃)의 출력에 콘덴서(C₃)와 저항(R₅)으로 구성된 충방전회로(10)와, 저항(R₆, R₇, R₈)으로 기준전압(Va, Vb)을 설정한 비교기(OP₃)(OP₄)에 입력시켜서 검출하고자 하는 임의 주파수를 설정하여 비교하도록 한 비교회로(3)를 구성한다.

상기 비교회로(3)의 출력(B)과 검출회로(1)의 출력(A)을 인버터(IN₂)(IN₃)를 거처 플립플롭(FF)과 카운터(CO)에 입력시켜서 해당하는 주파수가 입력될때 카운팅을 수행하도록 한 카운팅회로(4)를 구성하여서 된 것이다.

그리고 a, b, c, d, e는 각 단자점을 나타낸 것이고, 이 단자점(a, b, c, d, e)의 동작 출력파형도는 제2도, 제3도, 제4도에서 나타낸 바와 같다.

이와같은 회로로서 구성된 본 발명의 동작 및 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

입력검출회로(1)는 히스테리 시스폭을 갖는 비교회로로서 주파수가 콘덴서(C₁)를 통하여 입력되면 제로레퍼런스(Zero Reference)와 비교하여 입력주파수와 같은 주기의 구형파를 발생하게 되고, 이 비교기(OP₁)에 히스테리 시스폭 (Hys teresis Width)을 설정하여 입력주파수 상에서 발생하는 채터링 노이즈 (Chattering Noise)를 보상하도록 한다.

상기 입력검출회로(1)의 출력신호가 발생되면, 미분회로(2)에서는 콘덴서(C₂)와 저항(R₄)에 의해서 미분파형으로 변형되고 다이오드(D₁)를 거쳐 정(+)측 미분파형만을 출력시키는데 이 출력파형은 제2도의 (a)에 나타난 바와 같다.

상기 출력파형은 비교회로(3)에 입력되는데, 비교기(OP₂)의 반전단자(-)에 입력되면, 비반전단자(+)에 설정된 기준전압(Va)과 비교하여 하이 로우신호를 출력시키고, 이 출력에 대해 비교기(OP₂)의 출력측에 접속된 저항(R₅)과 콘덴서(C₂)에서 충방전을 일으키게 되어 제2도의 (b)와 같은 파형이 출력된다.

상기 콘덴서(C₃)와 저항(R₅)에 의해 검출하고자 하는 입력주파수의 범위가 정해지고, 입력주파수의 증가와 감소에 따라 저항(R₅)과 콘덴서(C₃)의 충방전회로(10)에 의해서 비교회로(3)의 비교기(OP₂)의 출력파형 전압은 변화하게 된다.

즉 비교기(OP₃)(OP₄)에서 설정한 기준전압(Va)(Vb)사이에 있을때만 비교기(OP₃)(OP₄)의 출력전압이 하이로 출력된다.

그러므로서 검출하고자 하는 주파수 값은 설정시에는 충전회로(10)의 사정수를 조정하든지 기준전압(Va, Vb)을 조정하여서 비교기(OP₂)의 출력전압임 기준전압(Va, Vb)사이에 있도록 하여야 한다.

충방전회로(10)의 전압파형에 대한 비교기(OP₂)의 출력전압(V₂)은,

이다.

상기에서 제2도는 검출하고자 하는 주파수가 입력되었을 경우의 파형도로서 카운터가 정상적으로 동작하며, 제3도는 검출하고자 하는 주파수 보다 높은 주파수일때의 파형도이고, 제4도는 검출하고자 하는 주파수보다 낮은 주파수일때의 파형도로서 카운터는 정상동작을 하지 않게 된다.

상기 제2도, 제3도 그리고 제4도의 카운터 주기 간격을 t₀, t₁, t₂의 관계는 아래와 같은 관계를 갖는다.

t₀＜t₁＜t₂

그리고 카운터회로(4)는 입력검출회로(1)의 출력파형(A)과 비교회로(3)의 출력파형을 입력주파수로 카운트하여 주파수 검출신호(out)를 출력시키는데, 즉 입력검출회로(1)의 출력(A)은 인버터(IN₃)를 거쳐 인버팅된 펄스(e)를 플립플롭(FF)의 클럭신호(CK)로 입력되고, 비교회로(3)의 출력파형(B)은 인버터(IN₂)를 거쳐 플립플롭 (FF)의 입력단(D)과 카운터(CO)의 클릭신호(CK)로 인가시킨다.

플립플롭(FF)의 출력(Q)은 카운터(CO)의 인에이블 클리어신호(CLR)로서 입력주파수에 의한 클럭신호가 인가되어도 비교회로(3)에 의해 플립플롭(FF)의 입력(D)이 로우일때만 카운팅이 인에이블 된다.

즉 검출하고자 하는 주파수에서만 제2도의 (e)와 같은 클럭(CLK)신호가 라이징엣지시 제3도의 (d)와 같이 플립플롭(FF)의 입력(D)이 로우가 되어 카운팅이 인에이블 되지만 제3도의 (b)와 같이 검출하고자 하는 주파수보다 높게 입력될시는 비교기(OP₂)의 출력전압이 기준전압(Va)보다 낮아 입력(D)은 하이가 되어 카운터 (CO)를 클리어시킨다.

또한 제4도에서와 같이 검출하고자 하는 주파수보다 낮은 주파수가 인가될 시에는 비교기(OP₂)의 출력전압이 기준전압(Vb)보다 높아 입력(D)은 플립플롭(FF)의 클럭신호(CK)의 라이징엣지시 하이가 되어 카운터(CO)를 클리어시킨다.

따라서 카운팅은 검출하고자 하는 그 주파수보다 높거나 낮을때에는 카운터 (CO)의 클리어단자(CLR)에 하이가 인가됨에 따라 카운팅은 디스에이블되고 해당하는 주파수가 입력될때만 클리어단자(CLR)에 로우신호가 걸리게 되므로서 카운터(CO)가 인에이블되어 주파수 검출신호(out)를 생성하게 된다.

이와같이 본 발명은 해당하는 주파수대 만을 검출하여 카운팅할 수 있게 되므로서, 검출하고자 하는 주파수가 어느 일정시간 동안 입력되는 도중 노이즈성의 높고, 낮은 주파수가 인가될시에는 카운터를 클리어시켜 검출하고자 하는 주파수만을 정확하게 검출할 수 있게 된 것이다.

Claims (3)

1. 전화선의 팁 또는 링 입력신호(Si)를 검출하여 히스테리 시스폭을 갖는 구형파를 생성하는 입력검출회로(1)와, 상기 입력검출회로(1)의 출력구형파 펄스를 미분시켜 정극성(+)의 미분펄스만을 출력시키는 미분회로(2)와, 이로부터 출력되는 정극성 미분펄스와 기준전압(Va)을 1차 비교한 출력값에 따라 충방전펄스(V₂)와 2차 비교하여 두 기준전압(Va)(Vb)의 영역내에 포함되는 해당주파수만을 출력시키는 비교회로(3)와, 상기 입력검출회로(1) 및 비교회로(3)의 출력을 인가받아 해당주파수의 입력여부에 따라 트리거신호를 인에이블 또는 클리어시키는 카운터회로(4)를 구비하여 구성됨을 특징으로 하는 주파수 검출회로.
2. 제1항에 있어서 ; 충방전 펄스 콘덴서(C₃)와 저항(R₅)으로 구성되는 충방전 회로(10)에 의해 검출하고자 하는 해당주파수를 설정하도록 구성한 것을 특징으로 하는 주파수 검출회로.
3. 제1항에 있어서 ; 비교회로(3)의 분압저항(R₆, R₇, R₈)으로서 상, 하폭의 기준전압(Va, Vb)를 설정하여 해당주파수를 설정하도록 구성한 것을 특징으로 하는 주파수 검출회로.

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