KR100213076B1

KR100213076B1 - Amplifier

Info

Publication number: KR100213076B1
Application number: KR1019960053815A
Authority: KR
Inventors: 김홍기; 요이치 야마모토
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1996-11-13
Filing date: 1996-11-13
Publication date: 1999-08-02
Also published as: KR19980035466A

Abstract

음악 재생용 증폭기를 개시한다.Disclosed is an amplifier for music reproduction.

증폭기에 있어서, 증폭하려고 하는 전 주파수 대역에서 입력 신호 파형과 출력 신호 파형의 오차 성분(왜곡 성분)을 검출하고, 그 차 신호 성분을 증폭함으로써 출력되는 증폭차 신호를 이용하여 신호 증폭 회로내의 전원 전압 또는 전원 전류를 콘트롤함으로써 특성 개선을 달성하는 것을 특징으로 한다.In an amplifier, a power supply voltage in a signal amplifying circuit using an amplification difference signal output by detecting an error component (distortion component) of an input signal waveform and an output signal waveform in all frequency bands to be amplified, and amplifying the difference signal component. Or by improving the power supply current.

따라서, 특성의 개선 방법으로서 종래의 부귀환에 의지하지 않고, 종래의 다량 부귀환시에 얻어지는 저왜곡과 직류 영역의 안정성 및 나증폭기의 고음역 안정성을 확보함으로써 음악 재현성이 높은 증폭기를 제공할 수 있는 효과를 제공한다.Therefore, it is possible to provide an amplifier with high music reproducibility by securing the low distortion and direct current range stability and the high-pitched stability of the Na-amplifier obtained without the conventional negative feedback as a method of improving the characteristics, and by the conventional large negative feedback. To provide.

Description

amplifier

본 발명은 음악 재생용 증폭기의 음질 개선에 관한 것이다.The present invention relates to the improvement of sound quality of an amplifier for music reproduction.

도 1에 있어서, 종래의 음악 재생용 증폭기는 출력 파형을 직접 귀환하는 부귀환형 증폭 방식이 일반적이고, 그로 인해 필요 증폭도 이상의 증폭도를 갖는 증폭기를 토대로 부귀환을 충분히 걺으로써 바라는 증폭 특성을 얻고 있다. 이때의 특성 개선은, 거의 귀환량(β)에 비례하여 좋아진다. 즉, 귀환형이 많으면 많을수록 특성이 개선된다. 그러나, 그 양만큼 증폭도의 감소를 동반한다. 도 1의 예는 무귀환 증폭도(이하, 나증폭도라고 한다) 100dB에 대하여 귀환량은 80dB를 걸고, 증폭도 20dB의 증폭기를 실현하고 있다. 이 경우 왜곡 개선 정도도 거의 80dB개선된다.In Fig. 1, the conventional music reproduction amplifier is generally a negative feedback amplification scheme in which the output waveform is directly fed back. Thus, the desired amplification characteristic is obtained by sufficiently subtracting the negative feedback based on an amplifier having an amplification degree higher than the required amplification degree. . The characteristic improvement at this time improves substantially in proportion to the feedback amount β. In other words, the more feedbacks, the better the characteristics. However, the amount is accompanied by a decrease in the degree of amplification. In the example shown in Fig. 1, the feedback amount is 80 dB with respect to 100 dB of non-amplification degree (hereinafter referred to as amplification degree), and an amplifier having an amplification degree of 20 dB is realized. In this case, the degree of distortion improvement is nearly 80dB.

종래의 부귀환형 증폭기에서는 부귀환을 거는 것을 전제로 목적하는 증폭도를 얻기위해 나증폭도를 크게 할 필요가 있었지만, 신호 경로상에서는 증폭도를 크게 할수록 왜곡, 안정성등 특성상 불리해지는 일이 있었다.In the conventional negative feedback amplifier, it is necessary to increase the amplification degree in order to obtain the desired amplification degree on the premise of performing negative feedback, but on the signal path, the larger the amplification degree, the worse the distortion, the stability and the like.

종래의 부귀환형 증폭기의 특징은 부귀환이 많을수록 특성이 개선되지만 고역(高域)에서 불안정(고역 발진하기 쉬움)하게 되는 문제가 있었다. 한편, 정귀환을 건 경우는 대부분 발진하기 때문에 증폭도를 나증폭도 이상으로 하는 것은 곤란하였다.The characteristics of the conventional negative feedback amplifier has a problem that the more the negative feedback, the better the characteristics, but becomes unstable (high frequency oscillation) at high frequencies. On the other hand, since most cases of positive feedback are oscillated, it is difficult to make the amplification degree higher than the amplification degree.

종래의 부귀환형 증폭기의 음질 특성은 음질 특성이 과다한 경우, 일반적으로 위상 정보가 많아지고 음질면에서의 부자연스러움이 눈에 띄는 문제가 되고 있다.The sound quality characteristics of the conventional negative feedback amplifier are a problem that the phase information increases and the unnaturalness in terms of sound quality is noticeable when the sound quality characteristics are excessive.

따라서, 본 발명의 목적은 입력 신호와 출력 신호의 파형 오차를 검출하여 그 차신호를 증폭하고, 그 출력에 의해 신호 증폭 회로의 전원 전압 또는 전원 전류를 콘트롤함으로써 특성 회로를 도모하는 회로로, 기본적으로 무귀환형 증폭기의 고역 안정성과 종래의 부귀환형 증폭기의 저왜곡과 저역 안정성을 겸비한 증폭기를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a characteristic circuit by detecting a waveform error between an input signal and an output signal, amplifying the difference signal, and controlling the power supply voltage or power current of the signal amplification circuit by the output. To provide an amplifier that combines the high-pass stability of the feedback amplifier and the low distortion and low-pass stability of the conventional negative feedback amplifier.

도 1은 대표적인 부귀환형 증폭기의 예.1 is an example of a representative negative feedback amplifier.

도 2는 나증폭도 37dB의 무귀환형 증폭기의 예.2 is an example of a feedback-free amplifier with a 37 dB Na amplitude.

도 3은 도 2의 증폭기의 특성도.3 is a characteristic diagram of the amplifier of FIG.

도 4는 본 발명의 회로의 나증폭도 37dB의 증폭기.Fig. 4 is an amplifier with a 37dB amplification of the circuit of the present invention.

도 5는 도 4의 증폭기의 특성도.5 is a characteristic diagram of the amplifier of FIG.

도 6은 +-전원 푸시풀 출력 회로의 나증폭기의 예.6 is an example of a leap amplifier of a + -power push-pull output circuit.

도 7은 도 6의 회로에 본 발명을 응용한 +-전원 푸시풀 출력 회로의 실시예.7 is an embodiment of a + -power push-pull output circuit applying the invention to the circuit of FIG.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 증폭기는 증폭기에 있어서, 증폭하려고 하는 전 주파수 대역에서 입력 신호 파형과 출력 신호 파형의 오차 성분(왜곡 성분)을 검출하고, 그 차 신호 성분을 증폭함으로써 출력되는 증폭차 신호를 이용하여 신호 증폭 회로내의 전원 전압 또는 전원 전류를 콘트롤함으로써 특성 개선을 달성하는 것을 특징으로 한다.In the amplifier of the present invention for achieving the above object, in the amplifier, by detecting the error component (distortion component) of the input signal waveform and the output signal waveform in the entire frequency band to be amplified, by amplifying the difference signal component Characteristic improvement is achieved by controlling the power supply voltage or power supply current in the signal amplification circuit using the output amplification difference signal.

또한, 증폭기에 있어서, 증폭하려고 하는 전 주파수 대역에 있어서 입력 신호 파형과 출력 신호 파형의 오차 성분(왜곡 성분)을 검출하고, 그 차 신호 성분을 증폭함으로써 출력되는 증폭차 신호를 이용하여 신호 증폭 회로내의 전원 전압 또는 전원 전류를 콘트롤함으로써, 신호 증폭 회로의 나(裸)증폭도를 변화시키지 않고 특성 개선을 달성하는 것을 특징으로 한다.The amplifier also detects error components (distortion components) of the input signal waveform and the output signal waveform in all the frequency bands to be amplified, and uses the amplification difference signals output by amplifying the difference signal components. By controlling the power supply voltage or power supply current therein, the characteristic improvement can be achieved without changing the amplification degree of the signal amplification circuit.

상기 증폭기는 종래의 출력 파형을 직접 귀환하는 부귀환형 증폭기에 가하는 회로 방식을 병용함이 바람직하다.It is preferable that the amplifier uses a circuit method of applying a conventional feedback waveform to a negative feedback amplifier directly.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the present invention in more detail.

청구항 1의 회로는 증폭의 기준점인 전원에 대하여 미리 증폭한 파형의 역왜곡 성분을 주입하여, 특성 개선을 도모하는 것을 특징으로 한다. 이 경우 왜곡을 감소시킬 정도로 영향을 주지않고, 소정의 범위내에서 증폭도를 임의로 설정가능하다. 즉, 왜곡을 계속 저하시켜 증폭도를 올리는 것도, 내리는 것도 가능하다.The circuit of claim 1 is characterized by injecting an inverse distortion component of a waveform amplified beforehand into a power source serving as an amplification reference point to improve characteristics. In this case, the amplification degree can be arbitrarily set within a predetermined range without affecting the degree to which the distortion is reduced. That is, it is possible to increase or decrease the amplification degree by continuously decreasing the distortion.

청구항 2의 회로는 증폭의 기준점인 전원에 대하여 미리 증폭한 파형의 역왜곡 성분을 주입하여, 나증폭도를 변화시키지 않고 특성의 개선을 도모하는 것을 특징으로 한다.The circuit of claim 2 is characterized by injecting an inverse distortion component of a waveform amplified beforehand into a power source serving as an amplification reference point, thereby improving characteristics without changing the amplification amplitude.

청구항 3의 회로는 종래의 부귀환이 적은 증폭기에 대하여 청구항1의 회로특징을 겸비한 증폭기로서, 출력 파형을 직접 귀환하는 적은 부귀환량에도 상관없이 특성의 개선을 도모하는 것을 특징으로 한다.The circuit of claim 3 is an amplifier having the circuit features of claim 1 with respect to a conventional amplifier having low negative feedback, and is characterized in that the characteristic is improved regardless of the small negative feedback amount directly returning the output waveform.

청구항 1의 회로는 임의의 증폭도를 얻으면서 증폭도에 관계없이 왜곡을 저하시키는 것을 실현하고 있다. 출력 파형을 직접 귀환하는 종래의 부귀환형 증폭기와 달리 안장성이 높은 증폭기가 실현가능하다.The circuit of claim 1 realizes lowering the distortion regardless of the amplification degree while obtaining an arbitrary amplification degree. Unlike the conventional negative feedback amplifier which directly returns the output waveform, a high saddle amplifier can be realized.

청구항 2의 회로는 나증폭도를 변화시키지 않고 특성의 개선을 도모하는 것을 특징으로 하고 있기 때문에 종래의 부귀환형 증폭기에 있기 쉬운 위상 보정 회로가 없는 증폭기를 제공 할 수 있고, 저왜곡, 고음질 그리고 안정도가 높은 증폭기를 실현할 수 있다.Since the circuit of claim 2 is characterized in that the characteristics are improved without changing the amplitude of the amplification, it is possible to provide an amplifier without a phase correction circuit which is easy to exist in the conventional negative feedback amplifier, and has low distortion, high sound quality and stability. A high amplifier can be realized.

청구항 3의 회로는 종래의 부귀환이 적은 증폭기에 대하여 청구항1의 회로특징을 겸비한 증폭기로서, 위상 보전이 많은 종래의 다량 부귀환형에 비해 음질 재현성을 한단계 향상시켜, 종래의 다량 부귀환형의 특성 개선이 안정된 상태에서 얻어진다.The circuit of Claim 3 combines the circuit characteristics of Claim 1 with respect to the conventional amplifier of low negative feedback, and improves sound quality reproducibility by one step compared with the conventional massive negative feedback which has a lot of phase preservation, and improves the characteristic of the conventional massive negative feedback type. It is obtained in a stable state.

이하 도면을 참조하여 본발명의 실시예를 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 2는 나증폭기의 예로서 3단 직결 증폭기를 나타낸다.Fig. 2 shows a three stage direct amplifier as an example of a bare amplifier.

IN이 입력, OUT이 출력이다. IN에 입력했을 때의 OUT에서의 특성을 도 3에 나타낸다.IN is input, OUT is output. The characteristic at OUT when input to IN is shown in FIG.

도 3은 도 2의 특성도이고, 증폭도(GANE), 위상(PHASE), 군(群)지연(DELAY)을 나타내고 있다. 나증폭기가 100KHz에서 특성이 떨어지기 시작하는 것을 알 수 있다.FIG. 3 is a characteristic diagram of FIG. 2 and shows amplification degree GANE, phase PHASE, and group delay. It can be seen that the leap amplifier begins to deteriorate at 100 kHz.

도 4는 도 2와 같은 조건의 소자를 사용한 본 발명의 실시예의 회로도이다. 출력과 입력과의 차신호를 차동 증폭기 OP1에서 최적량을 증폭한 출력은 D1과 T1을 통하여 T2의 전원에 가해지고 있다. 이 경우 증폭도를 가변 할 때는 저항R1, R2의 비를 가변하면 된다.4 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention using elements under the same conditions as in FIG. 2. The output obtained by amplifying the optimal amount of the difference signal between the output and the input by the differential amplifier OP1 is applied to the power supply of T2 through D1 and T1. In this case, when the amplification degree is varied, the ratio of the resistors R1 and R2 may be varied.

IN에 입력했을때의 OUT에 있어서의 특성을 도 5에 나타낸다.The characteristic in OUT when input to IN is shown in FIG.

도 5는 도 4의 특성도이다. 증폭도는 나특성과 같은 37dB이면서, 도 3의 나특성에 대하여 주파수 특성 및 위상 특성, 군(群)지연 특성이 개선된 것을 확인 할 수 있다.5 is a characteristic diagram of FIG. 4. While the amplification degree is 37 dB, similar to the bare characteristic, it can be seen that the frequency characteristic, the phase characteristic, and the group delay characteristic have been improved with respect to the bare characteristic of FIG. 3.

도 6은 +-전원 푸시풀 출력 회로의 나증폭기의 예이다. 도면중, IN에서 입력된 신호는 OUT으로 출력된다.6 is an example of a bare amplifier of a + -power push-pull output circuit. In the figure, the signal input at IN is output to OUT.

도 7은 도 6의 회로에 본 발명을 응용한 +-전원 푸시풀 출력 회로의 실시예이다. 주된 나증폭기와 점선으로 둘러싸인 차동 증폭기 OP2와 그 출력으로 전압을 콘트롤하는 트랜지스터 T3과 전체 킁폭도를 조정하는 저항 R1, R2에 의해 구성된다. 도 7에 있어서 입력(IN)파형과 저항R1, R2에 의해 조정된 출력(OUT)파형을 OP2로 비교하고, 그 차분(왜곡 성분)을 증폭하여, OP2출력으로서 콘트롤 트랜지스터 T3의 베이스에 가해진다. T3의 에미터 전압은 OP2 출력에 의해 나증폭기의 왜곡을 억제하도록 동작하고, 그 결과로써 나증폭기의 특성 개선이 행해진다.7 is an embodiment of a + -power push-pull output circuit applying the invention to the circuit of FIG. It consists of the main amplifier and op amp surrounded by a dashed line, the transistor T3, which controls the voltage at its output, and the resistors R1 and R2, which adjust the overall amplitude. In Fig. 7, the input (IN) waveform and the output (OUT) waveform adjusted by the resistors R1 and R2 are compared to OP2, the difference (distortion component) is amplified, and applied to the base of the control transistor T3 as the OP2 output. . The emitter voltage of T3 operates to suppress distortion of the Na-Amp by the OP2 output, and as a result, the characteristic improvement of the Na-Amp is performed.

본 예에서는 2단째의 증폭단의 전원을 콘트롤하고 있지만 이것을 1단째의 증폭단 또는 다른 증폭단 전원 회로를 콘트롤해도 된다.In this example, the power supply of the second stage amplification stage is controlled, but this may be controlled by the first stage amplification stage or another amplification stage power supply circuit.

이상, 설명한 것 같이 본 발명의 증폭 회로는 특성의 개선 방법으로서 종래의 부귀환에 의지하지 않고, 종래의 다량 부귀환시에 얻어지는 저왜곡과 직류 영역의 안정성 및 나증폭기의 고음역 안정성을 확보함으로써 음악 재현성이 높은 증폭기를 제공할 수 있는 효과를 제공한다.As described above, the amplification circuit of the present invention does not rely on conventional negative feedback as a method for improving the characteristics, and thereby ensures low distortion and direct current range stability and high-band stability of the Na-amplifier obtained during a large amount of negative feedback. This provides the effect of providing this high amplifier.

Claims

In the amplifier,

Detects the error component (distortion component) of the input signal waveform and the output signal waveform in all frequency bands to be amplified, and uses the amplification difference signal output by amplifying the difference signal component to adjust the power supply voltage or power current in the signal amplification circuit. An amplifying circuit which achieves characteristic improvement by controlling.

In the amplifier,

The power supply voltage or power supply current in the signal amplification circuit using an amplification difference signal outputted by detecting an error component (distortion component) of an input signal waveform and an output signal waveform in all frequency bands to be amplified and amplifying the difference signal component. A characteristic improvement circuit is achieved by controlling the characteristic improvement without changing the amplification degree of the signal amplification circuit.

The amplifying circuit according to claim 1, wherein a circuit method for applying a conventional output waveform to a negative feedback amplifier for directly feeding back the output waveform is used.