KR100622405B1

KR100622405B1 - 오디오 출력 구동 장치

Info

Publication number: KR100622405B1
Application number: KR1020040012805A
Authority: KR
Inventors: 신영호
Original assignee: 주식회사 애트랩
Priority date: 2004-02-25
Filing date: 2004-02-25
Publication date: 2006-09-14
Also published as: KR20050087172A

Abstract

본 발명은 오디오 출력 구동 장치를 공개한다. 이 오디오 출력 구동 장치는 볼륨 조절 신호에 응답하여 오디오 출력 신호의 크기를 조절하기 위한 제어신호를 생성하는 출력 신호 증폭 제어부와, 상기 제어신호에 응답하여 이득을 조정하고, 조정된 이득에 따라 상기 오디오 출력 신호를 증폭하여 출력하는 출력 신호 증폭부와, 상기 볼륨 조절 신호와 동기를 위한 클록 신호를 생성하여 상기 출력 신호 증폭 제어부에 제공하는 클록 신호 발생부와 불필요한 전력 소비를 방지하기 위해 외부에서 인가된 전원제어 신호에 의해 전원을 제어하는 전원 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 동기를 위한 클록 신호와 항상 안정된 기준 전압을 내부의 회로에서 발생할 수 있도록 하여, 스테레오 음향 처리를 위한 반도체 집적 장치를 필수적으로 필요한 두개의 오디오 입력 단자와, 두개의 오디오 출력 단자와, 전원 제어를 위한 단자와, 볼륨 제어신호 입력 단자와 전원 전압과 접지 단자를 포함하여 최소 8핀으로 구현할 수 있다. 이는 오디오 출력 구동 장치를 포함한 오디오 시스템의 외형 축소와 세트의 최적화를 제공한다.

Description

오디오 출력 구동 장치{Device for driving output of audio signal}

도 1은 종래의 기술에 따른 오디오 출력 구동 장치의 구성을 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 기술에 따른 오디오 출력 구동 장치의 내부 블록도를 간략히 도시한 도면.

도 3은 도 2의 제 1 실시예에 따른 오디오 출력 구동 장치의 구성을 도시한 도면.

도 4는 도 2의 제 2 실시예에 따른 오디오 출력 구동 장치의 구성을 도시한 도면.

도 5는 도 2의 제 3 실시예에 따른 오디오 출력 구동 장치의 내부 블록도를 간략히 도시한 도면.

도 6은 도 2의 제 4 실시예에 따른 오디오 출력 구동 장치의 구성을 도시한 도면.

도 7은 도 2의 제 5 실시예에 따른 오디오 출력 구동 장치의 구성을 도시한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

31 : 출력 신호 증폭 제어부 32a, 32b : 출력 신호 증폭부

331: 전원 제어부 332 : 클록 신호 발생부

333 : 기준 전압 발생부

본 발명은 오디오 신호 처리 장치에 관한 것으로, 특히 외부로부터 전송되는 볼륨 조절 신호에 따라 오디오 출력 신호의 크기를 조절하는 오디오 출력 구동 장치에 관한 것이다.

종래의 오디오 출력 구동 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 출력 신호 증폭 제어부(11)와, 출력 신호 증폭부들(12a, 12b)과, 전원 제어부(13)와 기준 전압 발생부(14)를 구비한다.

계속해서 도 1을 참조하면, 출력 신호 증폭 제어부(11)는 오디오 출력 신호(OUTR, OUTL)의 크기를 가변하기 위한 볼륨 조절 신호(Vol-ctrl)와 동기를 위한 클록 신호(Clock)를 외부로부터 수신하고, 볼륨 조절 신호(Vol-ctrl)를 클록 신호(Clock)에 동기화시켜 출력 신호 증폭 레벨을 조절한다.

그리고 조절된 출력 신호 증폭 레벨에 대응되는 값을 가지는 제어신호를 생성하고, 이를 출력 신호 증폭부(12a, 12b)에 인가하여 준다.

각 출력 신호 증폭부(12a, 12b)의 가변 저항(VR1, VR2)과 저항(R1, R2)과 증폭기(VA1, VA2)로 구성되어, 가변 궤환 이득 증폭기로써 동작한다.

이에 증폭기(VA1, VA2)의 가변 저항(VR1, VR2)은 출력 신호 증폭 제어부(11)로부터 인가되는 제어신호에 응답하여 가변 저항(VR1, VR2)을이 가변되 고, 증폭기(VA1, VA2)는 가변된 가변 저항(VR1, VR2)의 값에 따라 자신의 가변 궤환 이득을 조정하고, 수신되는 오디오 입력 신호(INR, INL)를 조정된 가변 궤환 이득만큼 증폭하여 외부로 출력하여 준다.

전원 제어부(13)는 외부로부터 제공되는 전원 제어 신호(power_ctrl)에 응답하여 증폭기(VA1, VA2)로 입력되는 바이어스 전류(전압)의 공급을 제어하여 불필요한 전력의 소비를 방지 한다.

기준 전압 발생부(14)는 전원 전압(Vdd)이 저항(R3, R4)들의 비에 의해 분압된 기준 전압(Vref)을 생성하고, 외부에 연결된 캐패시터(C1)를 통해 기준 전압(Vref)의 생성시 발생되는 잡음들을 제거된다. 따라서 증폭기(VA1, VA2)에는 항상 일정한 값을 가지는 기준 전압(Vref)이 인가되고, 이를 인가받은 증폭기(VA1, VA2)는 안정된 동작을 수행하게 되는 것이다.

그러나 이와 같이 구성되는 종래의 오디오 출력 구동 장치는 동기를 위한 클록 신호(Clock)를 외부로부터 제공받아 왔다. 이에 오디오 출력 구동 장치는 별도의 클록 발생 장치와 이로부터 클록 신호(Clock)를 인가받기 위한 별도의 핀을 필요로 하게 되고, 별도의 클록 신호(Clock)의 레벨 등의 규격이 오디오 출력 구동장치 사용에 제한을 주는 문제점이 있었다.

또한 출력 신호 증폭부에 항상 일정한 기준 전압(Vref)을 제공하기 위해 별도의 핀을 구비하여 기준 전압(Vref)을 발생하는 내부 회로와 발생된 기준 전압(Vref)의 잡음을 제거하기 위한 외부의 회로와 연결 통로를 만들어 주어야 하는 문제점이 있었다.

즉, 종래의 오디오 출력 구동 장치에서는 상기와 같이 동기를 위한 클록 신호(Clock)를 제공하고 항상 안정된 기준 전압(Vref)을 발생하기 위한 추가 핀들을 더 필요로 하게 되었다.

본 발명의 목적은 내부의 회로에서 동기를 위한 클록 신호를 발생하도록 하여 외부 입력을 최소화할 수 있는 오디오 출력 구동 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 항상 안정된 기준 전압을 내부 회로에서 독립적으로 생성하여 제공 할 수 있도록 하는 오디오 출력 구동 장치를 제공하는 데 있다.

상기 본 발명의 목적과 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 오디오 출력 구동 장치는 볼륨 조절 신호에 응답하여 오디오 출력 신호의 크기를 조절하기 위한 제어신호를 생성하는 출력 신호 증폭 제어부와, 상기 제어신호에 응답하여 이득을 조정하고, 조정된 이득에 따라 상기 오디오 출력 신호를 증폭하여 출력하는 출력 신호 증폭부와, 상기 볼륨 조절 신호와 동기를 위한 클록 신호를 생성하여 상기 출력 신호 증폭 제어부에 제공하는 클록 신호 발생부와 불필요한 전력 소비를 방지하기 위한 전원 제어부를 포함하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명의 목적과 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 오디오 출력 구동 장치의 제어부는 동기를 위한 클록 신호를 생성하여 제공하는 클록 신호 발생부와, 정상 동작 상태에서는 바이어스 전류(전압)를 공급하고, 전원 전력 절약 신호를 수신하면 바이어스 전류(전압)의 공급을 차단하는 전원 제어부와, 소정의 직류 전압 값을 가지는 기준 전압을 생성하여 제공하는 기준 전압 발생부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하면 본 발명의 오디오 출력 구동 장치를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 기술에 따른 오디오 출력 구동 장치의 내부 블록도를 간략히 도시한 도면이다.

도 2의 오디오 출력 구동 장치는 도시된 바와 같이, 외부로부터 전송되는 볼륨 조절 신호(Vol-ctrl)에 응답하여 제어신호를 생성하는 음량 가변 제어부(21)와, 음량 가변 제어부(21)의 제어신호에 응답하여 오디오 입력 신호(INR, INL)를 증폭하고, 증폭된 오디오 출력 신호(OUTR, OUTL)를 외부로 출력하는 출력 신호 증폭부(22a, 22b)와, 동기를 위한 클록 신호(Clock)를 생성하여 상기 출력 신호 증폭부에 제공하는 클록신호 발생부와 기준 전압 발생부와 불필요한 전력 소비를 방지하기 위한 전원 제어부를 포함한 제어부(23)로 구성된다.

도 3은 도 2의 제 1 실시예에 따른 오디오 출력 구동 장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 3의 오디오 출력 구동 장치는 출력 신호 증폭 제어부(31)와, 출력 신호 증폭부들(32a, 32b)과, 제어부(33)로 구성되며, 제어부(33)는 전원 제어부(331)와, 클록 신호 발생부(332)와, 기준 전압 발생부(333)로 구성된다.

출력 신호 증폭 제어부(31)는 오디오 출력 신호(OUTR, OUTL)의 크기를 가변하기 위한 볼륨 조절 신호(Vol-ctrl)와 동기를 위한 클록 신호(Clock)를 클록 신호 발생부(332)로부터 수신한다.

볼륨 조절 신호(Vol-ctrl)의 종류는 크게 외부 장치에 구비된 볼륨 업/ 다운 조정 버튼에 의해 발생되는 전기적 신호와, 기계적 볼륨 업/ 다운 조정 스위치에 의해 발생되는 신호로 나뉘어 질 수 있다.

이에 출력 신호 증폭 제어부(31)는 외부로부터 수신된 볼륨 조절 신호(Vol-ctrl)를 클록 신호(Clock)에 동기화시켜 출력 신호 증폭 레벨을 조절하고, 조절된 출력 신호 증폭 레벨에 대응되는 값을 가지는 제어신호를 생성하고, 이를 출력 신호 증폭부들(32a, 32b) 각각에 인가하여 준다.

예를 들어, 외부로부터 업/ 다운 2 진 신호 값을 가지는 볼륨 조절 신호(Vol-ctrl)를 수신하는 경우, 출력 신호 증폭 제어부(31)는 클록 신호(Clock)가 상승(또는 하강)에지 시점에서, 수신한 2 진 신호가 업 레벨 상태이면 출력 신호 증폭 레벨을 높여주고, 다운 레벨 상태이면 출력 신호 증폭 레벨을 낮춰주어 출력 신호 증폭 레벨을 조절한다.

그리고 조절된 출력 신호 증폭 레벨에 대응되는 값을 가지는 제어신호를 생성하여 출력 신호 증폭부들(32a, 32b) 각각에 인가하여 준다.

각 출력 신호 증폭부(32a, 32b)는 가변 궤환 이득 증폭기(VA3, VA4)로 구성되어, 출력 신호 증폭 제어부(31)로부터 인가되는 제어신호에 따라 가변 저항(VR5, VR6)을 가변하여, 가변 궤환 이득을 조정하고, 조정된 가변 궤환 이득에 따라 수신되는 오디오 신호를 조정된 가변 궤환 이득만큼 증폭하여 외부로 출력하여 준다.

제어부(33)의 전원 제어부(331)는 불필요한 전력 소비를 방지하기 위한 전원 제어 신호(power_ctrl)를 수신하고, 수신된 전원 제어 신호(power_ctrl)가 전원 전력 절약(power-down) 신호이면 가변 궤환 이득 증폭기(VA3, VA4)로 입력되는 바이어스 전류(전압)의 공급을 차단하여 불필요한 전력 소비를 방지한다.

즉, 전원 제어부(331)는 정상 동작시에는 외부로부터 전원 온 신호가 입력되면, 가변 궤환 이득 증폭기(33a, 33b)에 바이어스 전류(전압)를 공급하고, 전원 전력 절약(power-down) 신호가 입력되면, 바이어스 전류(전압)를 공급을 차단한다.

제어부(33)의 클록 신호 발생부(332)는 동기를 위한 클록 신호(Clock)를 생성하여 출력 신호 증폭 제어부(31)로 전송한다.

제어부(33)의 기준 전압 발생부(333)는 소정의 직류 전압 값을 가지는 기준 전압(Vref)을 생성하여 가변 궤환 이득 증폭기(33a, 33b)에 인가하여 준다.

도 4는 도 2의 다른 실시예에 따른 오디오 출력 구동 장치의 구성을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 도 4의 오디오 출력 구동 장치는 도 2의 출력 신호 증폭부들(41a, 41b) 각각은 두개의 가변 궤환 이득 증폭기들(VA5 ~ VA8)로 구성된다.

도 3과 동일한 구조 및 동일한 동작을 하는 회로에 대해서는 도 3과 동일한 번호를 부여하고, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

각 출력 신호 증폭부(41a, 41b)의 제 1 가변 궤환 이득 증폭기(VA5, VA7)는 출력 신호 증폭 제어부(31)로부터 인가되는 제어신호에 따라 가변 저항(VR7, VR9)을 가변하여 가변 궤환 이득을 조정하고, 조정된 가변 궤환 이득에 따라 수신되는 오디오 신호를 조정된 가변 궤환 이득만큼 증폭하여 각 제 2 가변 궤환 이득 증폭 기(VA6, VA8)로 출력한다.

각 출력 신호 증폭(41a, 41b)부의 제 2 가변 궤환 이득 증폭기(VA6, VA8)는 출력 신호 증폭 제어부(31)로부터 인가되는 제어신호에 따라 가변 저항(VR8, VR10)을 가변하여 가변 궤환 이득을 조정하고, 조정된 가변 궤환 이득에 따라 수신되는 오디오 신호를 조정된 가변 궤환 이득만큼 증폭하여 외부로 출력하여 준다.

물론, 본 발명의 출력 신호 증폭부가 두개 이상의 가변 궤환 이득 증폭기들로 구현된 경우에도, 상기와 같은 방법으로 오디오 출력 신호의 크기를 조정하여 줄 수 있다.

도 5는 도 2의 제 3 실시예에 따른 오디오 출력 구동 장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 출력 신호 증폭부들(51a, 51b) 각각은 가변 궤환 이득 증폭기(VA9, VA10)와, 증폭기(PA1, PA2)로 구성된다.

이에 도 3과 동일한 구조 및 동일한 동작을 하는 회로에 대해서는 도 2와 동일한 번호를 부여하고, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

각 출력 신호 증폭부(51a, 51b)의 가변 궤환 이득 증폭기(VA9, VA10)는 출력 신호 증폭 제어부(31)로부터 인가되는 제어신호에 따라 가변 저항(VR11, VR12)을 가변하여 가변 궤환 이득을 조정하고, 조정된 가변 궤환 이득에 수신되는 오디오 신호를 조정된 가변 궤환 이득만큼 증폭하여 출력한다.

각 출력 신호 증폭부(51a, 51b)의 증폭기(PA1, PA2)는 가변 궤환 이득 증폭기(VA9, VA10)로부터 출력되는 오디오 신호를 수신하고, 증폭기(PA1, PA2)의 고정 가변 궤환 이득만큼 증폭하여 외부로 출력하여 준다.

도 6은 도 2의 제 4 실시예에 따른 오디오 출력 구동 장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 출력 신호 증폭부들(61a, 61b) 각각은 두개의 가변 궤환 이득 증폭기(VA11 ~ VA14)와, 증폭기(PA3, PA4)로 구성된다.

이에 도 3과 동일한 구조 및 동일한 동작을 하는 회로에 대해서는 도 3과 동일한 번호를 부여하고, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

각 출력 신호 증폭부(61a, 61b)의 제 1 가변 궤환 이득 증폭기(VA11, VA13)는 출력 신호 증폭 제어부(31)로부터 인가되는 제어신호에 따라 가변 저항(VR13, VR15)을 가변하여 가변 궤환 이득을 조정하고, 조정된 가변 궤환 이득에 따라 수신되는 오디오 신호를 조정된 가변 궤환 이득만큼 증폭하여 각 제 2 가변 궤환 이득 증폭기(VA12, VA14)로 출력한다.

각 출력 신호 증폭부(61a, 61b)의 제 2 가변 궤환 이득 증폭기(VA12, VA14)는 출력 신호 증폭 제어부(31)로부터 인가되는 제어신호에 따라 가변 저항(VR14, VR16)을 가변하여 가변 궤환 이득을 조정하고, 조정된 가변 궤환 이득에 따라 수신되는 오디오 신호를 조정된 가변 궤환 이득만큼 증폭하여 증폭기(PA3, PA4)로 출력한다.

각 출력 신호 증폭부(61a, 61b)의 증폭기(PA3, PA4)는 제 2 가변 궤환 이득 증폭기(VA12, VA14)로부터 출력되는 오디오 신호를 수신하고, 증폭기(PA3, PA4)의 고정 이득만큼 증폭하여 외부로 출력하여 준다.

물론, 본 발명의 출력 신호 증폭부가 두개 이상의 가변 궤환 이득 증폭기들과 증폭기로 구현된 경우에도, 상기와 같은 방법으로 오디오 출력 신호의 크기를 조정하여 줄 수 있다.

도 7은 도 2의 제 5 실시예에 따른 오디오 출력 구동 장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 출력 신호 증폭부들(71a, 71b) 각각은 두개의 가변 이득 증폭기(VGA1, VGA2)와, 증폭기(PA5, PA6)로 구성된다.

출력 신호 증폭 제어부(71)는 외부로부터 오디오 출력 신호(OUTR, OUTL)의 크기를 가변하기 위한 볼륨 조절 신호(Vol-ctrl)와, 내부의 클록 신호 발생부(332)로부터 동기를 위한 클록 신호(Clock)를 수신한다.

이에 출력 신호 증폭 제어부(71)는 볼륨 조절 신호(Vol-ctrl)를 클록 신호(Clock)에 동기화시켜 출력 신호 증폭 레벨을 조절하고, 조절된 출력 신호 증폭 레벨에 대응되는 값을 가지는 제어 신호를 생성하고, 이를 출력 신호 증폭부들(32a, 32b) 각각에 인가하여 준다.

D/A 컨버터부(72)는 출력 신호 증폭 제어부(71)의 제어 신호를 수신하고, 제어 신호의 값에 대응되는 전압 값을 가지는 아날로그 신호를 생성하여 가변 이득 증폭기들(VGA1, VGA2)에 인가하여 준다.

각 가변 이득 증폭기(VGA1, VGA2)는 D/A 컨버터부(72)로부터 인가되는 아날 로그 신호의 전압 값에 따라 가변 이득 증폭기(VGA1, VGA2)의 이득을 가변하고, 가변된 이득만큼 입력된 오디오 입력 신호(INR, INL)를 증폭하여 출력한다.

증폭기(PA5, PA6)는 입력되는 가변 이득 증폭기(VGA1, VGA2)의 증폭된 오디오 신호를 증폭기(PA5, PA6)의 고정 이득에 따라 증폭하고, 증폭된 오디오 출력 신호(OUTR, OUTL)를 외부로 출력한다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 오디오 출력 구동 장치는 동기를 위한 클록 신호(Clock)와 항상 안정된 기준 전압(Vref)을 내부의 회로에서 발생할 수 있도록 하여, 스테레오 음향 처리를 위한 반도체 집적 장치를 필수적으로 필요한 두개의 오디오 입력 단자와, 두개의 오디오 출력 단자와, 전원 제어를 위한 단자와, 볼륨 제어신호 입력 단자와 전원 전압과 접지 단자를 포함하여 최소 8핀으로 구현할 수 있다. 이는 오디오 출력 구동 장치를 포함한 오디오 시스템의 외형 축소와 세트(Set)의 최적화를 제공한다.

또한 본 발명의 오디오 출력 구동 장치는 볼륨 제어를 위한 클록 신호(Clock)를 내부에서 발생하여 줌으로써 별도의 Clock 회로 발생회로를 외부에 부가할 필요가 없어 부품을 절감할 수 있다. 또한 외부 클럭발생 회로를 집적함으로써 별도의 클록 발생회로를 사용함에 따른 클록신호의 크기, 주파수, 노이즈 발생최소화 등을 고려해야 하는 문제점을 해결할 수 있다.

Claims

볼륨 조절 신호에 응답하여 오디오 출력 신호의 크기를 조절하기 위한 제어신호를 생성하는 출력 신호 증폭 제어부;

상기 제어신호에 응답하여 이득을 조정하고, 조정된 이득에 따라 상기 오디오 출력 신호를 증폭하여 출력하는 출력 신호 증폭부; 및

상기 볼륨 조절 신호와 동기를 위한 클록 신호를 생성하여 상기 출력 신호 증폭 제어부에 제공하는 클록 신호 발생부와 불필요한 전력 소비를 방지하기 위한 전원 제어부를 포함하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 오디오 출력 구동 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제어부는

동기를 위한 클록 신호를 생성하여 제공하는 클록 신호 발생부;

정상 동작 상태에서는 바이어스 전류(전압)를 공급하고, 전원 전력 절약 신호를 수신하면 바이어스 전류(전압)의 공급을 차단하는 전원 제어부; 및

소정의 직류 전압 값을 가지는 기준 전압을 생성하여 제공하는 기준 전압 발생부를 구비하는 것을 특징으로 하는 오디오 출력 구동 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 출력 신호 증폭부는

상기 출력 신호 증폭 제어부의 제어 신호에 응답하여 가변 궤환 이득을 조정 하는 가변 궤환 이득 증폭기를 적어도 하나 이상 구비하는 것을 특징으로 하는 오디오 출력 구동 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 출력 신호 증폭부는

상기 가변 궤환 이득 증폭기의 오디오 출력 신호를 고정 이득에 따라 증폭하는 증폭기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 오디오 출력 구동 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 출력 신호 증폭부는

상기 출력 신호 증폭 제어부의 제어 신호에 응답하여 증폭기 자체의 이득을 가변하는 가변이득 증폭기인 것을 특징으로 오디오 출력 구동장치.