KR0155053B1 - 진공관 압축 고체 전력증폭회로 - Google Patents

진공관 압축 고체 전력증폭회로 Download PDF

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Abstract

크로스오버 왜곡을 갖는 바람직한 출력 클리핑 특성을 가져오는 출력진공관들의 그리드에의 전류의 흐름으로 인해 고입력신호레벨에서 오버바이어스된 B급 푸쉬풀 진공관 증폭기에 관한 압축을 에뮬레이션하기 위한 고체 증폭기가 기재되어 있다.
본 발명은 각각 하나의 입력회로와 하나의 출력회로를 갖는, 적어도 한쌍의 B급 접속 고체소자를 포함한다. 상기 출력회로들은 혼합을 위해 접속된다. 상기 고체소자의 상기 입력회로에서의 바이어싱소자는 각 고체소자의 상기 입력회로와 상기 출력회로에서의 클리핑소자는 각 소체소자의 상기 입력회로에서의 옵셋신호를 클리핑하고 상기 출력회로에서의 옵셋신호를 클리핑한다. 충전소자는 상기 입력신호가 입력 클리핑소자보다 더 클때마다 상기 입력회로에서의 상기 옵셋을 오버바이어스한다. 상기 오버바이어싱은 진공관증폭기와 연관된 바람직한 압축을 에뮬레이션하기 위한 크로스오버 왜곡을 가져온다.

Description

진공관 압축 고체 전력증폭회로
제1도는 종래의 B급 진공관 증폭회로의 개략도.
제2도는 본 발명에 따라 진공관 압축을 에뮬레이션(emulation:모사)한 고체 증폭회로의 개략도.
제3도는 본 발명의 진공관 증폭회로의 압축 에뮬레이션을 예시하는 파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 진공관 전력증폭기 11 : 결합 캐패시터
12, 14 : 진공관
16, 18 : B급 바이어스드(biased) 푸쉬풀 출력진공관
20 : 캐소드 저항 22, 24 : 그리드 저항
26, 28, 46, 48, 50 : 저항 30, 36, 38, 44, 52, 54, 56 : 캐패시터
32, 34 : 부하저항 40, 42 : 바이어스 저항
60 : 트랜스포머(transformer) 100 : 고체 전력증폭회로
102 : 연산증폭기 104 : 결합 캐패시터
106 : 저항 110U, 110L : 연산증폭기
114U, 114L : 캐패시터
116U, 116L, 120U, 120L, 126U, 126L : 다이오드
119U, 119L : 바이어스회로
112U, 112L, 118U, 118L, 122U, 122L, 124U, 124L, 128U, 128L, 130U, 130L : 저항
131 : 노우드(node) 132 : 출력증폭기
134 : 피드백 저항 136 : 캐패시터
138 : 직렬저항 140 : 출력 결합캐패시터
본 발명은 진공관을 고체소자로 대체한 전력증폭회로에 관한 것으로서, 특히 진공관 증폭기 압축을 복제한 고체 전력증폭회로에 관한 것이다.
진공관 전력증폭기가 하드 클립핑(hard clipping : 경차단)으로 여진(drive)될 때마다 진공관 압축이 발생한다. 정상적으로, 하드 클리핑으로 여진된 고체 증폭기는 거칠은 기수번째 고조파 왜곡(구형파)을 발생한다. 대조적으로, 진공관 증폭기는 신호를 압축하여 그 레벨을 감소시키고 거칠고 귀에 거슬리는 소리를 내지 않는다. 결과적으로, 그 소리는 더욱 완화되고, 그러나 여전히 연주자들이 펀치(punch : 박력)이라 부르는 것을 갖는다. 이와같이, 압축은 진공관 전력증폭기에, 특히 클리핑 상태에서 대부분의 중금속의 베이스 기타(bass guitar) 연주자에 의한 전형적인 고체 전력증폭기에 관해 에지(edge)를 제공하는 음악적 기능이다.
전술한 내용은 증가된 크로스오버(crossover) 왜곡이라 칭하는 현상의 비기술적인 설명이다.
이 기능은 출력 진공관 그리드가 간단하게 순방향 바이어스 다이오드가 되게하는 캐소드에 대해 포지티브(positive)로 여진될 때마다 모든 진공관 전력증폭기 디자인들에서 발생한다.
두 개의 B급 바이어스드 진공관을 사용하는 종래의 푸쉬풀(pushpull) 구성에 있어서, 각 푸쉬풀 출력 단(stage)에서의 다이오드는 평균 바이어스 레벨이 고신호레벨에서 증가하도록 하고 B급 바이어스드 진공관들이 오버 바이어스(over bias)되게 한다. 이러한 상태는 출력신호가 심각한 크로스오버 왜곡을 갖도록하고, 영교차하는 신호가 매우 심각하게 지연되는 상태이다.
제1도에는 매우 보편화된 모델로 사용되고 있는 종래의 진공관 전력증폭기(10)가 도시되어 있다. 종래의 회로동작은 과부하(또는 진공관 압축) 상태의 설명으로 후술된다.
제1도에서, 입력신호들은 결합 캐패시커(11)를 경유하여, 진공관(14)과 함께 롱테일드(long tailed) 위상 반전회로라 칭하는 것의 1/2인, 진공관(12)(예를들어, 12AX7)의 그리드에 연결된다. 이 회로에서 진공관(12, 14)들의 캐소드들은 도시된 바와 같이 함께 접속되어 있다.
그리하여, 진공관(12)은 접지된 캐소드 모드로 동작하고, 한편 진공관(14)은 진공관(12)의 입력 그리드에 대해 접지된 그리드 모드로 동작한다. 따라서, 진공관(12, 14)들의 플레이트들에서 동일하나 위상이 벗어난 이상(out-of-phase)신호들이 나타난다. 위상반전회로의 목적은 B급 바이어스드 푸쉬풀 출력 진공관(16 및 18)들에 두 개의 이상(異相 : out-of-phase) 신호들을 공급하는 것이다.
캐소드 저항(20)은 각 진공관(12 및 14)에 대해 바이어스를 설정한다. 그리드 저항(22 및 24)들은 각개의 그리드 바이어스 저항들이다. 저항(26)은 공통 캐소드 저항이다. 저항(28)은 출력으로부터 전체 왜곡은 줄이도록 피드백(feedback)을 도입하는데 사용된다. 진공관(14)의 그리드는 접지된 그리드 동작의 필요에 따라 캐패시터(30)를 통해 접지 (이 경우에, 저 임피던스 궤환점)로 분로(shunt)된다. 부하저항(32 및 34)들은 각각 진공관(12 및 14)들의 플레이트 부하들이다. 플레이트 신호들은 캐패시터(36 및 38)들을 경유하여 출력 진공관(16 및 18)들에 연결된다.
각각의 출력 진공관 그리드는 바이어스 저항(40 및 42)들을 경유하여 네거티브 바이어스 전원(예를들어, -55V)에 접속된다. 이 -55V 전원은 이 회로의 외부에서 발생되고, 캐피시터(44)에 의해 적절하게 필터링된다. -55V는 출력 진공관(16 및 18)(예를들어, 6L6GC)들을 저신호레벨에서 최소 크로스오버 왜곡을 갖는 양호한 B급 동작으로 바이어스하도록 적절한 값으로 선택된다.
상기 회로를 완성하면, 저항(46)은 피드백 저항이고; 저항(48 및 50)들은 전원감결합(decoupling)저항이고; 캐패시터(52, 54 및 56)들은 B+회로에서 여러 전원들용 필터 캐패시터들이다. 마지막으로, 트랜스포머(60)는 종래의 진공관 푸쉬풀 출력 트랜스포머이고, 이 경우에 8 및 4 오음(ohm)의 출력 탭들을 갖는다. 상기 전력증폭기(10)는 정합 부하치로 약 50WRMS를 제공한다.
출력 클리핑이하의 모든 신호레벨에서 (출력파형은 선명하고 무왜곡임), 각 출력 진공관(16 및 18)의 그리드에서의 신호레벨들은 55볼트 피크 스윙(swing)에서 양호하고, 각 출력 진공관 그리드에서의 평균 DC 바이어스 레벨은 DC-55V이다. 그러나, 클리핑시 및 그 이상에서 각 출력 진공관 그리드에서의 신호레벨들은 55볼트 피크 스윙을 초과한다. 그리하여, 상기 그리드는 각각 포지티브 피크 신호 스윙에서 캐소드에 대해 포지티브로 바이어스된다. 상기 그리드가 캐소드에 대해 포지티브로 여진될때마다, 그것은 간이 순방향 바이어스 다이오드가 된다. 포지티브 피크 스윙이 클리핑됨과 함께, 각 출력 진공관(16 및 18)의 그리드에서의 평균 네거티브 DC 바이어스 전압레벨은 클리핑값이상의 과부하 입력치에 비례하여 증가한다. B급 이상으로 오버 바이어스(과 바이어스)되고 심한 출력 클리핑에서 심각한 크로스오버 왜곡이 또한 발생된다. 따라서, 과부하에서, 진공관 전련증폭기(10)의 출력신호는 피크에서 클리핑된다. 그러나, 과부하된 출력파형의 대부분이 심한 크로스오버 왜곡영역으로 되거나 압축되기 때문에, 그것은 동일한 조건하에서의 종래의 고체 전력증폭기만큼 탁함(dirty)이 아니다. 음악가에게, 그러한 파형은 과부하시 고체증폭기보다 현상에서 훨씬 더 음악적이고 더 선명하다(cleaner).
압축(즉, 영교차 가까운 왜곡)으로 인해, 실제의 피크 출력 클리핑은 감소되고, 고체 증폭기보다 훨씬 더 양호하다. 이 현상은 진공관 증폭기 압축이다.
본 발명은 크로스오버 왜곡을 갖는 바람직한 출력 클리핑 특성을 가져오는 출력진공관들의 그리드에서 전류의 흐름으로 인해 고입력신호레벨에서 오버바이어스된 B급 푸시풀 진공관 증폭기에 관한 압축을 에뮬레이션하기 위한 고체 증폭기에 관한 것이다. 본 발명은 적어도 한쌍의 B급 접속 고체소자들을 포함한다. 각 고체소자는 입력회로와 출력회로를 갖는다. 상기 출력회로들은 혼합을 위해 접속된다. 상기 각 고체소자의 입력회로에서의 바이어싱 수단은 각 고체소자의 입력회로와 출력회로에서 옵셋(offset)된 클리핑 레벨을 확립한다. 상기 입력회로와 상기 출력회로에서의 클리핑수단은 각 고체소자의 입력회로와 출력회로에서의 옵셋값을 클리핑한다.
충전수단은 입력신호가 상기 입력 클리핑수단보다 더 클때마다 오버바이어스되고, 상기 오버바이어싱은 진공관 증폭기와 관련된 바람직한 압축을 에뮬레이션하기 위한 크로스오버 왜곡을 가져온다.
제2도에 본 발명의 고체 전력증폭회로(100)가 도시되어 있다. 입력신호는 결합 캐피시터를 경유하여 연산증폭기(OP AMP)(102)에 연결되고 기준을 제공하는 저항(106)을 통해 접지에 연결된다. 상기 연산증폭기(102)의 출력은 B급 바이어스된 푸쉬풀 접속된 에뮬레이터 연산증폭기(110U 및 110L)들을 포함하는 상부 및 하부회로(U 및 L)들을 구동한다. 각 연산증폭기(110U, 110L)는 제1도에 도시된 푸쉬풀 증폭기(10)에서의 출력증폭기(16 및 18)들의 하나를 복제한 동일 이득 스테이지이다. 연산증폭기(110U, 110L)들은 후술되는 다이오드 방향을 제외하고는 동일하다. 필요한 경우에만 참조부호 및 식별부호 U 및 L이 사용된다. 상부회로(U)가 하부회로(L)에서의 차이점들이 아래에 기술된다.
상부회로(U)에서, 연산증폭기(102)의 출력은 저항(112) 및 캐패시터(114)를 경유하여 연산증폭기(110)에 연결된다. 다이오드(116)는 연산증폭기(110)의 입력에 연결된다. 저항(118)은, 저항(124)과 -15볼트 전원에 직렬로, 접지에 다이오드(120)와 저항(122)의 병렬조합을 포함하는 상부 바이어스회로(119)에 연결된다. 연산증폭기(110)의 출력은 저항(128)을 경유하여 다이오드(126)에 인가된다. 상기 다이오드(126)에서의 신호(즉, 상부회로 U의 출력)는 저항(130U 및 130L)들을 경유하여 하부회로(L)로부터의 신호와 혼합된다. 그리고나서, 상기 혼합된 출력들은 피드백 저항(134)과, 캐패시터(136)와 직렬저항(138)을 포함하는 접지회로와, 출력 결합 캐패시터(140)와 함께 비반전 이득 스테이지인 출력증폭기(132)에 의해 증폭된다. 더 큰 옵셋 신호를 제공하기 위해, 다이오드(120 및 126)들은 (도시되지 않음) 직렬의 다수의 다이오드 들일 수 있다.
예시된 본보기의 실시예에 있어서, 상부 바이어스회로(119)다이오드(120)의 캐소드에서 -0.6볼트를 발생하고, 이 바이어스신호는 저향(118)을 경유하여 연산증폭기(110)의 입력에 인가된다.
이 -0.6볼트 입력 바이어스신호는 동일한 양으로 연산증폭기(110)의 출력을 옵셋한다. 또한, 이 옵셋신호는 저항(128)을 통해 다이오드(126)에 인가된다. 그리하여, 출력회로 다이오드(126)는 아이들(idle)에서 약간 순방향 도통상태로 바이어스된다.
하부회로(L)는 다이오드(116L, 120L 및 126L)들의 방향이 다이오드(116U, 120U 및 126U)들과 반대로 반전된 것을 제외하고 상부회로(U)와 동일하다. 모든 다른 소자들은 동일하다.
저레벨 입력신호, 예를들어, 1볼트 피크 정현파는 상부회로(U)에서 저항(112)과 캐패시터(114)를 경유하여 연산증폭기(110U)의 입력회로에 연결된다. 상기 입력은 옵셋 -0.6VDC이다.
상기 인가된 신호는 -0.6볼트의 네거티브 피크치와 +0.4볼트의 포지티브 피크치를 갖는다.
캐소드가 접지된 다이오드(116)는 네거티브 피크 스윙 전압에서 역방향 바이어스되고, 포지티브 피크 스윙 전압에서 순방향 바이어스된다. 그러나, 다이오드(116)는 피크 스윙전아이 단지 +0.4볼트이고 다이오드 도통이 +0.6볼트에서 시작하기 때문에 순방향으로 도통되지 않는다. 동일한 신호 스윙은 균일한 이득을 갖기 때문에 연산증폭기(110)의 출력에서 발생한다. 그리고나서, 상기 출력신호는 상술한 바와같이 아이들상태에서 미세 순방향 도통으로 이미 바이어스된, 출력회로에서의 다이오드(126)에 인가된다. 그리하여, 다이오드(126)는 네거티브 스윙전압에 순방향 바이어스되기 때문에 네거티브 스윙전압을 클리핑(차단)하고, 포지티브 스윙을 통하게 한다.
왜냐하면, 그것이 0.6볼트이하에서 순방향으로 바이어스되고 사실상 결국 역바이어스 되기 때문이다. 그 결과의 제3a도에서 곡선 IU로 나타난다. 상기 파형은 포지티브방향으로 선명한 반 정현파이고 네거티브방향으로 클리핑된 반 정현파이다.
하부 증폭기(110L)를 사용하는 하부회로(L)는 모든 다이오드들이 반전된 것과, 거기에서 다이오드(120L)와 저항(118L, 122L 및 124L)들로 구성하는 바이어스회로(119L)가 하부 다이오드(126L)의 애노우드에서 +0.6볼트(0.6볼트는 다이오드의 전형적인 순방향 전압강하임)를 발생하는 것을 제외하고 동일하다. 하부회로(L)에서, 상기 바이어스신호는 저항(118L)을 통해 하부 연산증폭기(110L)의 입력에 인가된다. 이 +0.6볼트의 입력바이어스는 그리고나서 동일한 양으로 연산증폭기(110L)의 출력을 옵셋한다. 또한, 이 옵셋신호는 저항(128)을 통해 다이오드(126)에 인가된다. 그리하여, 다이오드(126)는 아이들상태에서 미세 순방향 도통으로 바이어스된다.
이 하부회로(L)에 인가된 1볼트의 정현파는 상부회로(U)와 반대이다. 그 결과, 네거티브방향으로 선명한 반 정현파가 발생되고, 포지티브방향으로 클리핑된 반 정현파가 발생된다. 이 파형은 제3a도에서 곡선IL로 나타내어 졌다. 두 개의 에뮬레이팅된 파형(IL 및 IU)들은 노우드 131에서 함께 혼합되어 제3c도에 도시된 바와같은 비교적 선명한 정현파를 발생한다. 이것들이 조합하는 방법을 식별하기 위해 제3b도는 중첩된 곡선 IL과 IU를 도시하고 있다.
상부회로(U)에서의 고레벨신호들, 예를들어 3볼트 피크 정현파에서, 입력신호는 저항(112)과 캐패시터(114)를 경유하여 상부 연산증폭기(110)의 입력에 연결된다. 상기 입력은 -0.6VDC로 옵셋된다. 다이오드(116)가 없다면, 상기 인가된 신호는 -3.6볼트의 네거티브 피크치와 +2.4볼트의 포지티브 피크치를 갖는다. 그러나, 다이오드(116)가 존재하고 그것의 캐소드가 접지되어, 그것이 네거티브 피크 스윙에서 역방향바이어스되고, 포지티브 피크 스윙에서 순방향 바이어스된다. 그리하여, 다이오드(116)는 피크 스윙이 +0.6볼트보다 더 크기 때문에 순방향으로 도통된다. 따라서, 다이오드(116)는 피크치를 +0.6볼트로 제한하고 다소 포지티브 파형을 클리핑한다. 캐패시터(114)는 네거티브방향으로 충전하여 3볼트 피크 정현파가 +0.6볼트의 포지티브 피크치와 약 -4.6볼트의 네거티브 피크치로 통과하게 한다. 이 조건에서, 평균 바이어스 전압은 -0.6VDC라기보다는 오히려 -1.6VDC이다. 그리하여, 상부회로(U)는 이들 신호조건들에 대해 오버 바이어스된다.
상술한 바와같이, 증폭기가 동일한 이득 스테이지이기 때문에, 동일한 신호 스윙이 입력에서와 같이 증폭기(110)의 출력에서 발생한다. 그리하여 이 신호는, 오버바이어스 조건들로 인해 순방향조건으로 영교차에서 이미 바이어스된, 출력 다이오드(126)에 인가된다. 그리하여, 다이오드(126)는, (이 스윙에 대해 순방향 바이어스되기 때문에) 네거티브스윙을 클리핑하고, 오버 바이어스된 포지티브 스윙의 부분을 클리핑한다. 그리고나서, 다이오드(126)는 0.6볼트이하에서 순방향으로 바이어스되고 결국 역방향 바이어스되기 때문에 나머지 포지티브 스윙이 통과하게 한다. 그 결과의 신호는 비대칭이 되어, 포지티브 스윙에서보다 네거티브 스윙에서 더 많은 시간을 소비한다. 이 파형은 제3d도에서 곡선 IIU로 도시된다. 상기 신호는 심한 비대칭을 갖는, 포지티브 방향으로 부분 클리핑된 반 정현파이고 네거티브방향으로 완전히 클리핑된 반 정현파이다.
하부 연산증폭기(110)을 사용하는 하부회로(L)는 모든 다이오드들이 반전되어 있는 것을 제외하고 동일하다. 그리하여, 하부회로(L)에 인가된 3볼트 피크 정현파가 상부회로와 반대임이 명백하다. 네거티브방향으로 부분 클리핑된 반 정현파와 포지티브방향으로 완전 클리핑된 반 정현파는 심한 비대칭 결과를 갖는다. 이 파형은 제3D도에서 곡선 IIL로 도시되어 있다. 이들 두 개의 에뮬레이팅된 파형들은 노우드 131에서 함께 혼합하여 제3f도에 도시된 바와 같이 심한 클로스오버 왜곡을 갖는 클리핑된 정현파를 발생한다. 이들 조합하는 법을 식별하기 위해, 제 3e도는 중첩된 신호(IIU 및 IIL)들을 도시하고 있다.
하기와 같이 제1도와 제2도에 있어서 동일한 기능들을 수행하고 동일한 방식으로 동작하는 소자들을 나타내는 것이 유용하다:
1 : 저항(32 및 34) [진공관방식] 들과 저항(112U와 112L) [고체소자방식] 들은 클리핑 기능을 위한 소오스 저항들임.
2. : 캐패시터(36 및 38) [진공관방식] 과 캐패시터(114U와 114L) [고체소자방식] 는 오버바이어스하도록 충전하는 결합 캐패시터들임.
3 : 저항(40,42) [진공관방식] 와 저항(118L, 118U) [고체소자방식] 은 바이어스 소오스 저항들임.
4 : 출력진공관(16 및 18)들의 그리드 [진공관방식] 와 다이오드(116U, 116L) [고체소자방식] 들은 입력 클리핑 메카니즘을 제공함.
5 : 푸쉬풀접속된 출력진공관(16,18) [진공관방식] 들과 다이오드(126U, 126L) [고체소자방식] 들은 다음과 같이 대응한다. 진공관증폭기에서 각 출력진공관은 하나의 극성신호 스윙을 출력에 제공하고, 고체 증폭기에서 다이오드들은 원하지 않는 극성의 출력 스윙을 제거한다.
진공관 증폭기에서 입력신호는 출력 트랜스포머를 통해 푸쉬풀에서 동일한 출력 진공관을 구동하도록 두 개의 이상 신호들로 분리된다. 고체 증폭기에서, 동일한 입력신호들은 극성반전된 두 개의 에뮬레이터들에 인가되고, 그 출력신호들은 합해진다.
마지막으로, 진공관 압축은 압출이 얼마나 빨리 일어나는가와 그것이 정지하는 데 얼마나 오래 걸리는가 하는 공격(attack)과 붕괴(decay)를 갖는다. 고체 전력증폭회로(100)은 유사하게 동작한다. 또한, 입력 파형에 따라, 다른 오버바이어스상태가 진공관 증폭기에서 각 신호 반 사이클에 발생할 수 있다. 유사하게, 고체 전력증폭회로(100)도 또한 유사한 방식으로 오버바이어스할 수 있다.
현재 본발명의 양호한 실시예라고 고려된 것이 기술되어 있다할지라도, 각종변화 및 변형예들이 본 발명을 벗어남이 없이 그 안에서 이루어 질 수 있다는 것은 당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백하고, 본 발명의 정신 및 범주안에 들어가는 그러한 변화 및 변형예들을 커버한다는 것이 첨부된 특허청구의 범위에 의도되어 있다.

Claims (10)

  1. 크로스오버 왜곡을 갖는 바람직한 출력 클리핑 특성을 가져오는 출력진공관들의 그리드에의 전류의 흐름으로 인해 고입력신호레벨에서 오버바이어스된 B급 푸쉬풀 진공관 증폭기에 관한 압축을 에뮬레이션하기 위한 고체 증폭기로서, 각각의 입력회로 및 출력회로를 포함하고, 상기 출력회로와 혼합을 위해 접속된 적어도 한쌍의 B급 접속 고체소자들과; 상기 고체소자의 입력회로와 출력회로에서의 클리핑 레벨 옵셋을 확립하기 위하여 각쌍의 입력회로에 배치된 바이어싱수단과, 상기 고체소자의 상기 입력회로에서의 옵셋신호와 출력회로에서의 옵셋신호를 각각 클리핑하기 위해 상기 입력회로와 출력회로에 배치된 클리핑수단과; 상기 고체소자의 입력회로에 인가되는 입력신호가 상기 입력 클리핑레벨보다 더 클때마다 상기 입력회로에서 옵셋신호를 오버바이어싱하고, 상기 오버바이어싱이에 따라 진공관 증폭기와 관련된 바람직한 압축을 에뮬레이팅하는 충전수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공관 압축 고체 전력증폭회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고체소자의 입력회로에서의 바이어싱수단이 상보형 다이오드들임을 특징으로 하는 진공관 압축 고체 전력증폭회로.
  3. 제1항에 있어서, 상기 고체소자에 연결된 입력회로는 저항과 다이오드를 포함함을 특징으로 하는 진공관 압축 고체 전력증폭회로.
  4. 제1항에 있어서, 상기 고체소자에 연결된 입력회로와 출력회로는 상기 클리핑수단이 상보 접속 다이오드들임을 특징으로 하는 진공관 압축 고체 전력증폭회로.
  5. 제1항에 있어서, 상기 고체소자는 연산증폭기를 포함함을 특징으로하는 진공관 압축 고체 전력증폭회로.
  6. 제1항에 있어서, 상기 충전수단이 고체소자의 상기 입력회로에 저항 캐패시터 망(network)을 구성함을 특징으로 하는 진공관 압축 고체 전력증폭회로.
  7. 제1항에 있어서, 상기 고체소자의 상기 입력회로에 공통으로 연결된 입력증폭수단을 포함함을 특징으로 하는 진공관 압축 고체 전력증폭회로.
  8. 제1항에 있어서, 상기 고체소자의 출력회로는 상기 혼합된 출력을 수신하기 위해 공통으로 연결된 출력증폭수단을 포함함을 특징으로 하는 진공관 압축 고체 전력증폭회로.
  9. 제1항에 있어서, 상기 고체소자의 입력회로에서는 옵셋신호가 적어도 하나의 다이오드 전압강하와 동일하고, 상기 고체소자의 출력회로에서의 옵셋신호가 상기 적어도 하나의 다이오드 전압강하와 동일함을 특징으로 하는 진공관 압축 고체 전력증폭회로.
  10. 제1항에 있어서, 상기 고체소자의 이득이 균일함을 특징으로하는 진공관 압축 고체 전력증폭회로.
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5636284A (en) * 1987-03-23 1997-06-03 Pritchard; Eric K. Solid state emulation of vacuum tube audio power amplifiers
US5805713A (en) * 1992-07-20 1998-09-08 Pritchard; Eric K. Solid state circuit for emulating push-pull tube amplifier
US5789689A (en) * 1997-01-17 1998-08-04 Doidic; Michel Tube modeling programmable digital guitar amplification system
SE511959C2 (sv) * 1997-04-21 1999-12-20 Ericsson Telefon Ab L M Effektförstärkarkrets och metod för att styra en transistors temperatur i en effektförstärkarkrets
US6111968A (en) * 1997-07-08 2000-08-29 Gibson Guitar Corp. Sound production apparatus
US6175271B1 (en) 1997-12-04 2001-01-16 Korg Inc. Output signal converter for tube amplifiers
US6140870A (en) * 1998-05-18 2000-10-31 Cook; Erick M. Hybrid thermionic valve and solid state audio amplifier
US6792120B1 (en) 1999-02-25 2004-09-14 Jonathan M. Szenics Audio signal enhancement and amplification system
US20070271165A1 (en) * 2006-03-06 2007-11-22 Gravitas Debt redemption fund
US20080049950A1 (en) * 2006-08-22 2008-02-28 Poletti Mark A Nonlinear Processor for Audio Signals
US8271109B2 (en) * 2007-03-06 2012-09-18 Marc Nicholas Gallo Method and apparatus for distortion of audio signals and emulation of vacuum tube amplifiers
ES2319956B2 (es) * 2008-12-02 2009-09-22 Universidad Politecnica De Madrid Preamplificador de estado solido de señales de audio generadas por instrumentos musicales.
US8428271B1 (en) * 2009-03-20 2013-04-23 Charles Michael Luke Balanced distortion for musical instrument
US8275477B2 (en) * 2009-08-10 2012-09-25 Marc Nicholas Gallo Method and apparatus for distortion of audio signals and emulation of vacuum tube amplifiers
US9008333B2 (en) * 2011-11-29 2015-04-14 Quilter Labs, LLC Guitar amplifier
JP7135624B2 (ja) * 2018-09-12 2022-09-13 住友電気工業株式会社 周波数逓倍器
IT202100000065A1 (it) 2021-01-04 2022-07-04 TONE SPRING Srl Distorsore per chitarra
WO2024116215A1 (en) 2022-11-30 2024-06-06 Tone Spring Amplifier for musical instruments

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4405832A (en) * 1981-05-29 1983-09-20 Peavey Electronics Corp. Circuit for distorting an audio signal
US4439742A (en) * 1981-09-04 1984-03-27 Peavey Electronics Corp. Circuit for simulating vacuum tube compression in transistor amplifiers
US5133014A (en) * 1990-01-18 1992-07-21 Pritchard Eric K Semiconductor emulation of tube amplifiers
US4809336A (en) * 1987-03-23 1989-02-28 Pritchard Eric K Semiconductor amplifier with tube amplifier characteristics
US4995084A (en) * 1987-03-23 1991-02-19 Pritchard Eric K Semiconductor emulation of tube amplifiers
US4937847A (en) * 1989-05-10 1990-06-26 Innovative Imaging Sciences, Inc. Enhancement system and method for X-ray imaging
DE3904425A1 (de) * 1989-02-14 1990-08-16 Ulrich Dipl Ing Behringer Verfahren und vorrichtung zur klangaufbereitung
US5012199A (en) * 1989-09-08 1991-04-30 St. Louis Music, Inc. Multi-stage musical instrument amplifier having distortion modes
US4987381A (en) * 1989-10-17 1991-01-22 Butler Brent K Tube sound solid-state amplifier
US5032796A (en) * 1989-12-19 1991-07-16 St. Louis Music, Inc. Solid state amplifier simulating vacuum tube distortion characteristics

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Publication number Publication date
SG42304A1 (en) 1997-08-15
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CA2139714A1 (en) 1995-07-19
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KR950024144A (ko) 1995-08-21
CA2139714C (en) 1998-04-07

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