KR0170776B1 - 증폭 회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 입력 신호를 전파 정류 회로에서 전파 정류하여, 이 전파 정류 회로의 출력 신호를 이용하여 증폭 회로의 정전류원에 흐르는 전류를 제어한다. 따라서, 무신호시에는 증폭 회로에 흐르는 동작 전류를 적게 할 수 있고, 입력 신호가 인가된 경우에는 상기 입력 신호의 레벨에 따른 동작 전류를 증폭 회로로 흐르게 할 수 있다.

Description

증폭 회로
제1도는 본 발명에 관한 증폭 회로의 양호한 실시예를 설명하는 회로도.
제2도는 제1도의 전파 정류 회로의 회로도.
제3도는 제1도의 각 부분의 파형도.
제4도는 종래의 증폭 회로의 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 증폭 회로 2 : 신호 입력 단자
3 : 신호 출력 단자 4,5 : 단자
6 : 전원 입력 단자 7,11 : 정전류원
8 : 직류 전원 9 : 입력 단자
10 : 출력 단자 A1-A2 : 앰프
A3 : 전파 정류 회로 A3,A1 : 제1차동 증폭부
A3,A2 : 제2차동 증폭부 A3,A3 : 전류 미러 회로부
A4 : 전류 미러 회로 C1 : 컨덴서
R1-R6 : 저항 Tr1-Tr11 : 트랜지스터
본 발명은 입력 신호를 증폭하는 증폭 회로에 관한 것으로, 특히 저소비 전력화를 도모한 증폭 회로에 관한 것이다.
종래에는 입력 신호를 증폭하는 회로로서, 제4도에 도시한 바와 같은 증폭회로가 사용되고 있다.
도면에서, 증폭 회로(1)은 주로 앰프(A1)으로 구성된다. 앰프(A1)의 단자(5)에는 직류 전원이 공급되고, 단자(4)에는 앰프(A1)의 동작 전류를 결정하기 위한 정전류원(7)이 접속되어 있다.
신호 입력 단자(2)에 입력된 입력된 입력 신호는 앰프(A1)의 +입력에 공급된다.
전원 입력 단자(6)에는 직류 전원(8)이 접속되고, 이 직류 전원(8)은 저항(R2)를 통해 앰프(A1)의 입력에 접속된다.
앰프(A1)은 +입력에 공급된 입력 신호를 저항(R3)과 저항(R2)의 비로 결정 되는 증폭도로 증폭해서 신호 출력 단자(3)을 통해 부하인 컨덴서(C1)과 저항(R6)으로 출력한다. 단자(4)에 접속되는 정전류원(7)은 앰프가 최대 출력으로 부하를 구동할 수 있도록 그 출력 전류의 값이 설정되어 있다.
이상 설명한 종래의 증폭 회로에서는 입력 신호가 무신호일 때나 미소 신호일 때 또는 대신호일 때에도 증폭 회로에 흐르고 있는 동작 전류가 일정하기 때문에, 미소 신호 입력시 또는 무신호시에는 필요없는 전력을 소비하였다.
본 발명은 이상의 과제를 해결하기 위한 것으로 본 발명의 목적은 입력 신호에 따라 증폭 회로에 흐르는 동작 전류를 제어하여 소비 전력을 저감하는 증폭 회로를 제공하는 것이다.
본 발명은 이상의 목적을 달성하기 위해, 증폭 회로를 개량했다.
즉, 입력 신호를 증폭하는 증폭회로에 있어서, 상기 증폭 회로의 동작 전류를 결정하는 정전류원과, 상기 입력 신호를 전파 정류하는 전파 정류 회로를 구비하고, 상기 전파 정류 회로의 출력 신호에 의해 상기 정전류원에 흐르는 전류를 제어해서 동작 전류의 저감을 도모하는 것을 특징으로 한다.
또 상기 정전류원은 선정된 값의 정전류를 흐르게 하는 제1전류 회로, 및 상기 전파 정류 회로의 출력 신호에 따라 전류를 흐르게 하는 제2전류 회로를 구비하여, 입력 신호가 소정치 이하일 때에는 증폭 회로의 동작 전류를 상기 제1전류 회로에 따라 결정하고, 입력 신호가 소정치보다 클 때에는, 증폭 회로의 동작 전류를 제1및 제2전류 회로에 따라 결정하도록 한 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 입력 신호를 전파 정류 회로에서 전파 정류하여, 이 전파 정류 회로의 출력 신호를 이용해서 증폭 회로의 정전류원에 흐르는 전류를 제어 한다. 따라서, 무신호시에는 증폭 회로에 흐르는 동작 전류를 적게 할 수 있고, 입력 신호가 인가된 경우에는 상기 입력 신호의 레벨에 따른 동작 전류를 증폭 회로로 흐르게 할 수 있다.
본 발명의 양호한 실리예를 도면을 이용해서 설명한다.
제1도는 본 발명에 관한 증폭 회로의 회로도를 도시한다. 제2도는 제1도에서의 전파 정류 회로(A3)의 회로도를 도시한다. 제3도는 제1도에서의 각 부분의 신호 파형을 나타낸다.
증폭 회로(1)은 주로 앰프(A1), 입력 앰프(A2), 전파 정류 회로(A3), 및 전류 미러 회로(A4)로 구성된다.
전파 정류 회로(A3)는 주로 제1차동 증폭부(A3,A1), 제2차동 증폭부(A3,A2), 전류 미러 회로부(A3,A3), 및 정전류원(11)로 구성된다. 제1도의 증폭 회로(1)에서, 신호 입력 단자(2)는 앰프(A1 및 A2)의 +입력에 접속된다.
전원 입력 단자(6)은 저항(R1)을 통해 앰프(A1)의 +입력에, 저항(R2)를 통해서 앰프(A1)의 -입력에 접속되고, 저항(R4)를 통해 앰프(A2)의 -입력에 접속되며, 전파 정류 회로(A3)의 전원 입력에 접속된다. 앰프(A1)의 -입력은 저항(R3)을 통해서 앰프의 출력에 접속된다. 앰프의 출력은 신호 출력 단자(3)에 접속된다.
단자(5)는 앰프(A1)의 전원 단자로, 전원에 접속된다. 또, 단자(4)에는 앰프(A1)의 동작 전류를 결정하는 정전류원(7) 및 전류 미러 회로(A4)의 출력 단자가 접속된다.
앰프(A2)의 -입력은 저항(R5)를 통해 앰프(A2)의 출력에 접속되고, 이 앰프(A2)의 출력은 전파 정류회로(A3)의 입력 단자(9)에 접속되며 이 전파 정류 회로(A3)의 출력 단자(10)은 전류 미러 회로(A4)의 입력에 접속된다.
전류 미러 회로(A4)는 트랜지스터(Tr1 및 Tr2)를 포함하고 트랜지스터(Tr1)의 콜렉터 및 베이스는 전파 정류 회로(A3)의 출력 단자(10)에, 에미터는 접지에 에 접속되고, 트랜지스터(Tr2)의 베이스는 트랜지스터(Tr1)의 베이스에, 에미터는 접지에, 콜렉터는 단자(4)에 접속된다.
제2도의 전파 정류 회로(A3)에서, 기준 전압이 제1차동 증폭부(A3,A1)의 트랜지스터(Tr6)의 베이스, 및 제2차동 증폭부(A3,A2)의 트랜지스터(Tr7)의 베이스에 인가된다. 입력 단자(9)는 제1차동 증폭부(A3,A1)의 트랜지스터(Tr5)의 베이스와 제2차동 증폭부(A3,A2)의 트랜지스터(Tr8)의 베이스에 접속된다.
제1차동 증폭부(A3,A1)의 트랜지스터(Tr5 및 Tr6)의 에미터는 전류 미러 회로부(A3,A3)의 트랜지스터(Tr10)의 콜렉터에 접속되고, 제2차동 증폭부(A3,A2)의 트랜지스터(Tr7 및 Tr8)의 에미터는 전류 미러 회로부(A3,A3)의 트랜지스터(Tr11)의 콜렉터에 접속된다.
전류미러 회로부(A3,A3)는 트랜지스터(Tr9,Tr10 및 Tr11)로 구성되고, 전류미러 회로부(A3,A3)의 트랜지스터(Tr9)의 베이스·콜렉터는 정전류원(11)에 접속되며, 트랜지스터(Tr9,Tr10 및 Tr11)의 베이스는 공통으로 접속된다.
트랜지스터(Tr4)의 콜렉터는 출력 단자(10)에 접속되고, 에미터는 전원에 접속되며, 베이스는 트랜지스터(Tr3)의 베이스· 콜렉터에 접속된다.
트랜지스터(Tr3)의 베이스·콜렉터는 제1차동 증폭부(A3,A1)의 트랜지스터(Tr5)의 콜렉터, 및 제2차동 증폭부(A3,A2)의 트랜지스터(Tr7)의 콜렉터에 접속되고 트랜지스터(Tr3)의 에미터는 전원에 접속된다.
제1차동 증폭부(A3,A1)의 트랜지스터(Tr6)의 콜렉터는 전원에 접속되고, 제2차동 증폭부(A3,A2)의 트랜지스터(Tr8)의 콜렉터도 전원에 접속된다.
또 앰프(A1)은 차동 증폭부 및 이 차동 증폭부의 출력 신호를 증폭하는 SEPP(Single ended push and pull)증폭부로 구성되어 있으나, 통상 보통 사용되고 있는 것이기 때문에 그 설명은 생략한다.
제1도에서, 신호 입력 단자(2)에 입력된 입력 신호는 앰프(A1)에서 증폭되어 신호 출력 단자(3)에서 컨덴서(C1)을 통해 부하 저항(R6)으로 공급된다. 또, 상기 입력 신호는 입력 앰프(A2)로 입력되어 저항(R5 및 R4)의 비로 결정되는 증폭도로 증폭되고, 입력 앰프(A2)의 출력 신호는 전파 정류 회로(A3)으로 공급된다. 제2도에서, 입력 단자(9)에 입력된 신호는 전파 정류 회로(A3)의 제1차동 증폭부(A3,A1)의 트랜지스터(Tr5)의 베이스, 및 제2차동 증폭부(A3,A2)의 트랜지스터(Tr8)의 베이스에 공급된다. 여기서, 트랜지스터(Tr5와 Tr6)의 에미터 면적비, 및 트랜지스터(Tr7과Tr8)의 에미터 면적비는 1:N(1N)으로 설정된다. 따라서, 트랜지스터(Tr6 및 Tr8)의 베이스·에미터간 상승 전압은 트랜지스터(Tr5 및 Tr7)의 베이스·에미터간 상승 전압보다도 작아져서, 양 전압의 차에 상당하는 오프셋을 발생시킬 수 있다. 따라서, 입력 신호가 상기 오프셋을 넘는 값으로 되면 트랜지스터(Tr5 및 Tr6)이 동작을 개시해서 그 때까지의 오프 상태를 유지한다. 상기 N은 5 내지 10 정도의 값으로 설정된다.
입력 신호가 없는 경우:
입력 단자(9)에 입력 신호가 인가되지 않는 경우는 상기와 같이 오프셋을 갖기 때문에, 트랜지스터(Tr6 및 Tr8)이 온으로 되고 트랜지스터(Tr5 및 Tr7)이 오프로 된다. 따라서, 트랜지스터(Tr3 및 Tr4)도 오프로 되어 출력 단자(10)에 출력 전류가 발생하지 않는다.
따라서, 전류 미러 회로(A4)에 전류가 흐르지 않고, 앰프(A1)의 정전류원으로서 정전류원(7)만이 접속된다. 따라서, 앰프(A1)의 동작 전류는 정전류원(7)에 흐르는 미소전류(It)에 따른 것으로 되어, 소비 전류의 감소를 도모할 수 있다.
입력 신호가 있는 경우:
입력 단자(9)에 신호가 입력되어, 신호의 진폭이 상기 오프셋 전압을 정방향으로 넘으면 트랜지스터(Tr5)가 온 됨으로서, 트랜지스터(Tr3 및 Tr4)가 온 되어 출력 단자(10)에 전류가 발생하고, 이 전류는 전류 미러 회로(A4)로 공급된다. 이 전류는 신호의 진폭이 소정의 진폭을 넘어서 커짐에 따라 동반해서 커진다. 따라서, 앰프(A1)의 동작 전류는 입력 신호의 레벨에 따라 증대하고, 앰프(A1)은 상기 입력 신호를 왜곡없이 증폭한다. 다음에, 입력 신호의 진폭이 증대해서, 상기 오프셋 전압을 부(-) 방향으로 넘으면, 트랜지스터(Tr7)이 온하고, 이 트랜지스터(Tr7)의 콜랙터 전류에 대등한 전류가 트랜지스터(Tr3 및 Tr4)에 흘러서 출력단자(10)으로 도출된다.
따라서, 상기 출력 단자(10)에 발생하는 전류가 전류 미러 회로(A4)로 흘러서, 앰프(A1)의 동작 전류가 증대한다.
제3도에서, (a)도는 증폭 회로(1)의 신호 입력 단자(2)에 공급되는 신호(Vin)의 파형을 나타내고, (b)도는 증폭 회로(1)의 앰프(A1)에서 증폭되어 신호 출력 단자(3)로 출력되는 신호(Vo)의 파형을 나타내며, (c)도는 증폭 회로(1)의 단자(4)에 흐르는 전류(It)의 전류 파형을 나타낸다.
이상, 본 발명에 따르면 증폭 회로에 입력되는 신호가 미소 신호 또는 무신호인 경우에, 종래에 비해 소비 전류를 저감할 수 있다는 효과가 있다.
즉, 본 발명에 따르면, 종래 앰프(A1)에 흐르고 있던 전류가 8-15mA 정도였던 것을 2-3mA 정도로 줄일 수 있다.
또, 소정 레벨 이상의 입력 신호가 인가되는 때에는 상기 입력 신호의 레벨에 따라 동작 전류를 증가시킬 수 있으므로, 큰 레벨의 입력 신호를 왜곡없이 증폭할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 입력 신호를 증폭하는 증폭 회로 있어서, 상기 증폭회로의 동작 전류를 결정하는 정전류원(constant-current source)-상기 정전류원은, 선정된 값의 정전류를 흐르게 하는 제1전류 회로, 및 상기 전파 정류 회로의 출력 신호에 따른 전류를 흐르게 하는 제2전류 회로를 구비하여, 입력 신호가 선정된 값 이하일 때 증폭 회로의 동작 전류를 상기 제1전류 회로에 따라 결정하도록 하고, 입력 신호가 선정된 값보다도 클 때 증폭 회로의 동작 전류를 상기 제1및 제2전류 회로에 따라 결정하도록 함-; 상기 입력 신호를 전파 정류하는 전파 정류 회로(full-wave rectifier)를 구비하고, 상기 전파 정류 회로의 출력 신호에 의해 상기 정전류원에 흐르는 전류를 제어해서 동작 전류의 저감을 도모하는 것을 특징으로 하는 증폭회로.
KR1019910015000A 1990-08-30 1991-08-29 증폭 회로 KR0170776B1 (ko)

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