KR19980079059A - Circuit to increase the capacity of the capacitor - Google Patents
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Abstract
작은 커패시터로서 큰 커패시터의 효과를 얻을 수 있게 하기 위한 커패시터 용량을 증가시킬 수 있는 회로가 개시되어 있다. 커패시터는 전원 전압원에 의해 인가되는 전압에 의해 소정 정전 용량으로 충전된다. 제1 트랜지스터는 상기 커패시터의 정전 용량을 증가하기 위하여 고전류를 제공한다. 전류원은 상기 제1 트랜지스터를 항상 동작 상태로 유지하기 위하여 상기 제1 트랜지스터의 베이스 전극 및 이미터 전극에 일정한 전류를 제공한다.A circuit is disclosed that can increase capacitor capacity to allow the effect of large capacitors as small capacitors. The capacitor is charged to a predetermined capacitance by the voltage applied by the power supply voltage source. The first transistor provides a high current to increase the capacitance of the capacitor. The current source provides a constant current to the base electrode and the emitter electrode of the first transistor to keep the first transistor operational at all times.
Description
본 발명은 커패시터의 용량을 증가시키기 위한 회로에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 작은 커패시터로서 큰 커패시터의 효과를 얻을 수 있도록 커패시터의 용량을 증가시키기 위한 커패시터의 용량 증가 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a circuit for increasing the capacity of a capacitor. More specifically, the present invention relates to a capacitance increasing circuit of a capacitor for increasing the capacitance of a capacitor so as to obtain the effect of a large capacitor as a small capacitor.
도 1에는 종래의 커패시터의 충전을 설명하기 위한 회로도가 도시되어 있고 도 2에는 도 1의 회로에서 시간의 변화에 대한 전류의 그래프가 도시되어 있다.1 is a circuit diagram illustrating a conventional charging of a capacitor, and FIG. 2 is a graph of current versus time in the circuit of FIG. 1.
도 1을 참조하면, 두개의 대향하는 제1 및 제2 금속판(100, 102)은 부도체(104)에 의해 분리되어 있다. 제1 금속판(100)은 밧데리(106)의 양극에 접속되어 있고, 제2 금속판(102)은 밧데리(106)의 음극에 접속되어 있다. 제2 금속판(102)과 밧데리의 음극간에는 스위치(S)가 접속되어 있다. 시간 t = 0에서 스위치가 닫혀질 때, 다음과 같은 현상이 일어난다.Referring to FIG. 1, two opposing first and second metal plates 100, 102 are separated by insulator 104. The first metal plate 100 is connected to the positive electrode of the battery 106, and the second metal plate 102 is connected to the negative electrode of the battery 106. The switch S is connected between the second metal plate 102 and the cathode of the battery. When the switch is closed at time t = 0, the following occurs:
1. 밧데리(106)의 '전기적인 힘'은 도 1에 제1 금속판(100)으로부터 시계 반대 방향으로 전자를 밀어내어 제2 금속판(102)에 축적된다. 이 때, 제2 금속판(102)은 전자를 축적하는 용량을 가진다고 말한다.1. The 'electric force' of the battery 106 is accumulated in the second metal plate 102 by pushing electrons counterclockwise from the first metal plate 100 in FIG. At this time, the second metal plate 102 is said to have a capacity to store electrons.
2. 도 2에 도시된 바와 같이 시간 t = 0인 순간에 전류의 흐름은 최대가 되며, 점차적으로 0으로 떨어진다. 초기 전류의 양은 회로 전압과 저항의 크기에 따르는데, 설령 회로에 저항기가 없더라고 적은 크기의 전선 저항과 내부 밧데리 저항으로 전류의 초기량이 한정된다. 그러한 회로의 저항을 R이라 하면 도 2와 같이 t = 0에서 초기 전류는 V/R이다.2. As shown in FIG. 2, at the time t = 0, the current flow is maximized and gradually falls to zero. The amount of initial current depends on the circuit voltage and the size of the resistor. Even if there is no resistor in the circuit, the initial amount of current is limited by the smaller wire resistance and internal battery resistance. If the resistance of such a circuit is R, the initial current is V / R at t = 0 as shown in FIG.
3. 도 1에서 금속판은 밧데리 전압(V)과 동일한 전위차를 갖는다. 도 1에서 화살표로 표시된 전계는 제1 금속판(100)에서 시작하여 제2 금속판(102)까지 존재하며, 전계의 세기는 금속판 사이의 전압과 거리에 따라 달라진다. 밧데리(106)에 의해 금속판은 충전되고, 이에 따라 금속판 사이에 에너지를 포함하게 되는데, 방출되기 전까지는 에너지를 축적된 상태로 유지한다. 그러나 도 1에서 밧데리(106)를 제거하고 단락시키면, 제2 금속판(102)에 모여 있던 전자가 제1 금속판(100)으로 되돌아가며 전계는 점점 약해지게 된다. 다시 말해서, 전계 내에 저장되었던 에너지는 전선의 저항 R로 인해 I2R 만큼의 전력(P=I2R)이 열의 형태로 손실되어, 스위치(S)를 닫기 이전의 상태로 되돌아오게 된다. 이와 같이 두개의 금속판(100, 102)이 부도체(유도체)에 의해 분리된 소자를 커패시터라 한다. 커패시터의 정전 용량 C는 하기 [식 1]과 같다.3. In FIG. 1, the metal plate has the same potential difference as the battery voltage (V). The electric field indicated by the arrow in FIG. 1 exists from the first metal plate 100 up to the second metal plate 102, and the strength of the electric field depends on the voltage and distance between the metal plates. The battery 106 is charged with the metal plate and thus contains energy between the metal plates, which keeps the energy accumulated until released. However, when the battery 106 is removed and shorted in FIG. 1, electrons collected in the second metal plate 102 return to the first metal plate 100, and the electric field becomes weaker. In other words, the energy stored in the electric field is lost in the form of heat (P = I 2 R) as much as I 2 R due to the resistance R of the wire, and returns to the state before closing the switch (S). As described above, an element in which two metal plates 100 and 102 are separated by a nonconductor (derivative) is called a capacitor. The capacitance C of the capacitor is as follows.
[식 1][Equation 1]
C = ε0·εrA/dC = ε 0 · ε r A / d
여기서, C는 정전 용량으로, 단위는 패럿(F)이고, ε0은 자유 공간의 유전율이고, εr은 커패시터의 유전체의 비유전율이고, A는 금속판의 면적으로 단위는 평방 제곱 미터(㎡)이고, 그리고 d는 금속판 사이의 거리로서 단위는 m이다.Where C is the capacitance, the unit is farad (F), ε 0 is the permittivity of the free space, ε r is the relative permittivity of the dielectric of the capacitor, and A is the area of the metal plate in square square meters (m 2) And d is the distance between the metal plates and the unit is m.
상기 [식 1]로부터 커패시터의 정전 용량은 금속판의 면적에 비례하고 금속판 사이의 거리에 반비례한다는 것을 알 수 있다. 따라서 금속판 면적을 두 배로 하면 정전 용량은 두 배로 되고, 금속판의 공간을 두 배로 하면 정전 용량은 반으로 줄어든다.It can be seen from Equation 1 that the capacitance of the capacitor is proportional to the area of the metal plate and inversely proportional to the distance between the metal plates. Therefore, doubling the metal plate area doubles the capacitance, and doubling the space of the metal plate reduces the capacitance by half.
커패시터는 라는 v-i 관계식에 의해 정의된다. 그런데 보통는 회로에 의해 최고값 및 최저값이 제한된다. 따라서 초과되는 전류분에 대하여는 커패시터의 특성을 나타내지 못한다. 커패시터는 저항과 함께 사용되어 저역 통과 필터(low pass filter; LPF), 고역 통과 필터(high pass filter; HPF)등의 필터를 구성하는데 많이 사용된다. 그런데 이러한 필터의 대역은 R×C의 값에 의해 결정된다. 따라서 저주파수와 연관될 경우에는 R, C, 또는 두 값 모두를 크게 하여야 한다. 그런데 R값은 회로의 입/출력 저항에 연관되어 크게 하는 데에 한계가 있으므로 더 큰 R×C 값을 얻기 위해서는 C의 값을 크게 하여야 한다. 예를 들면 1kHz를 3dB 주파수로 하는 1차 LPF를 만들기 위해서는 2πRC=1/1000 이어야 하므로, R=100kΩ 일 때, C∼∼1.59nF 정도의 커패시터가 필요하다.Capacitor Is defined by the vi relation. But usually The maximum and minimum values are limited by the circuit. Therefore, the excess current does not represent the characteristics of the capacitor. Capacitors are often used with resistors to form filters such as low pass filters (LPFs) and high pass filters (HPFs). However, the band of such a filter is determined by the value of R × C. Therefore, when associated with low frequencies, R, C, or both must be made large. However, since the R value is limited to increase in relation to the input / output resistance of the circuit, the value of C must be increased to obtain a larger R × C value. For example, to make a primary LPF with 1 kHz at 3 dB, 2πRC = 1/1000. Therefore, when R = 100 kΩ, C ~ A capacitor of about 1.59 nF is required.
그런데 집적 회로(integrated circuit; IC) 내부에서 사용되는 커패시터는 현실적으로 100pF 이상은 사용되지 않으므로 위와 같은 LPF는 외부의 큰 커패시터를 사용하는 것이 일반적이다. 이 경우 커패시터를 연결하기 위한 별도의 핀이 요구됨과 동시에 외부 소자의 추가에 따른 응용 회로의 복잡성 증가, 비용 증가 등의 문제가 발생한다.However, since the capacitor used in the integrated circuit (IC) is not used more than 100pF in reality, it is common for the LPF as described above to use an external large capacitor. In this case, a separate pin is required to connect the capacitors, and an increase in the complexity of the application circuit and the cost increases due to the addition of external devices.
도 3에는 종래의 저역 통과 필터(30)가 도시되어 있고, 도 4는 도 3에 도시된 저역 통과 필터(30)의 전달 함수의 보드 선도가 도시되어 있다. 종래의 저역 통과 필터(30)는 일단에 접지에 연결되고 타단이 출력 단자에 연결된 커패시터(C) 및 커패시터(C)에 병렬 연결된 저항(R3)으로 이루어져 있다. 종래의 저역 통과 필터(30)의 출력 전압(Vout)은 입력 전류의 주파수(Hz)에 의존한다. 이들의 관계는 도 4에 도시되어 있다. 도 4에서, 세로축은 출력 전압(Vout)을 나타내고, 가로축은 입력 전류의 주파수(Hz)를 나타낸다.3 shows a conventional low pass filter 30, and FIG. 4 shows a board diagram of the transfer function of the low pass filter 30 shown in FIG. 3. The conventional low pass filter 30 is composed of a capacitor (C) connected in one end to the ground and the other end connected to the output terminal and a resistor (R3) connected in parallel to the capacitor (C). The output voltage Vout of the conventional low pass filter 30 depends on the frequency of the input current Hz. Their relationship is shown in FIG. In Figure 4, the vertical axis represents the output voltage (Vout), the horizontal axis represents the frequency (Hz) of the input current.
본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 작은 커패시터로서 큰 커패시터의 효과를 얻을 수 있도록 정전 용량을 증가시키기 위한 커패시터 용량 증가 회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a capacitor capacity increasing circuit for increasing the capacitance so as to obtain the effect of a large capacitor as a small capacitor.
도 1은 종래의 커패시터의 충전을 설명하기 위한 회로도이다.1 is a circuit diagram illustrating a conventional charging of a capacitor.
도 2는 도 1의 회로에서 시간의 변화에 대한 전류의 그래프이다.FIG. 2 is a graph of current versus time change in the circuit of FIG. 1.
도 3은 종래의 저역 통과 필터의 회로도이다.3 is a circuit diagram of a conventional low pass filter.
도 4는 도 3에 도시된 저역 통과 필터의 전달 함수의 보드 선도이다.4 is a board diagram of the transfer function of the low pass filter shown in FIG.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 커패시터의 용량을 증가시키기 위한 회로의 구성을 나타낸다.5 shows a configuration of a circuit for increasing the capacity of a capacitor according to an embodiment of the present invention.
도 6은 도 5에 도시된 고 정전 용량 커패시터가 저역 통과 필터로 작용하는 것을 나타낸 등가 회로이다.FIG. 6 is an equivalent circuit showing that the high capacitance capacitor shown in FIG. 5 acts as a low pass filter.
도 7은 도 6에 도시된 저역 통과 필터의 전달 함수의 보드 선도이다.FIG. 7 is a board diagram of the transfer function of the low pass filter shown in FIG. 6.
도 8은 도 5에 도시한 회로를 갖는 저역 통과 필터의 구성을 나타낸 회로도이다.FIG. 8 is a circuit diagram showing the configuration of a low pass filter having the circuit shown in FIG.
도 9는 도 8에 도시된 저역 통과 필터의 등가 회로이다.FIG. 9 is an equivalent circuit of the low pass filter shown in FIG. 8.
도 10은 도 8에 도시된 고 정전 용량을 갖는 저역 통과 필터의 전달 함수의 보드 선도이다.10 is a board diagram of the transfer function of the low pass filter with high capacitance shown in FIG.
도면의주요부분에대한부호의설명Explanation of symbols on the main parts of the drawing
30, 60, 80: 저역 통과 필터 50: 커패시터 용량 증가 회로30, 60, 80: low pass filter 50: capacitor capacity increase circuit
100, 102: 금속판 104: 부도체100, 102: metal plate 104: insulator
106: 밧데리 500, 800: 전류원106: battery 500, 800: current source
502, 504, 802, 804: 정 전류원502, 504, 802, 804: constant current source
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 전원 전압원에 의해 인가되는 전압에 의해 소정 정전 용량으로 충전되는 커패시터의 정전 용량을 증가하기 위하여 베이스 전극이 상기 커패시터의 일단에 연결되고 컬렉터 전극이 상기 커패시터의 타단에 연결되어 고 전류를 제공하기 위한 제1 트랜지스터; 및 상기 제1 트랜지스터를 항상 동작 상태로 유지하기 위하여 상기 제1 트랜지스터의 베이스 전극 및 이미터 전극에 일정한 전류를 제공하기 위한 전류원을 포함하는 것을 특징으로 하는 고 정전 용량 커패시터를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a base electrode connected to one end of the capacitor and a collector electrode at the other end of the capacitor to increase the capacitance of the capacitor charged to a predetermined capacitance by a voltage applied by a power supply voltage source. A first transistor coupled to provide a high current; And a current source for providing a constant current to the base electrode and the emitter electrode of the first transistor so as to keep the first transistor in an operational state at all times.
본 발명에서는 용량이 작은 커패시터의 용량을 증가시켜 용량이 큰 커패시터의 효과를 얻고 그에 따라 IC 내부에서 커패시터가 차지하는 면적을 줄일 수 있다.In the present invention, by increasing the capacity of the capacitor having a small capacity to obtain the effect of the capacitor having a large capacity, it is possible to reduce the area occupied by the capacitor in the IC.
이하 본 발명을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 커패시터의 용량을 증가시키기 위한 회로(50)의 구성을 나타낸다. 본 발명에 따른 커패시터 용량 증가 회로(50)는 커패시터(C), 제1 NPN 트랜지스터(Q1) 및 전류원(300)을 포함한다. 커패시터(C)는 전원 전압원 Vs에 의해 인가되는 전압에 의해 소정 정전 용량 C으로 충전된다. 제1 NPN 트랜지스터(Q1)는 커패시터(C)의 정전 용량을 βC로 증가하기 위하여 베이스 전극이 커패시터(C)의 일단에 연결되고 컬렉터 전극이 커패시터(C)의 타단에 연결되어 고전류β를 제공한다.5 shows a configuration of a circuit 50 for increasing the capacitance of a capacitor according to an embodiment of the present invention. The capacitor capacitance increasing circuit 50 according to the present invention includes a capacitor C, a first NPN transistor Q1 and a current source 300. The capacitor C is charged to a predetermined capacitance C by the voltage applied by the power supply voltage source Vs. The first NPN transistor Q1 has a base current connected to one end of the capacitor C and a collector electrode connected to the other end of the capacitor C so as to increase the capacitance of the capacitor C to βC. gives β.
전류원(500)은 제1 NPN 트랜지스터(Q1)를 항상 동작 상태로 유지하기 위하여 제1 NPN 트랜지스터(Q1)의 베이스 전극 및 이미터 전극에 일정한 전류를 제공한다. 전류원(500)은 커패시터(C)의 일단 및 제1 NPN트랜지스터(Q1)의 베이스 전극의 접점과 전원 전압원 Vs 사이에 연결되어 제1 NPN 트랜지스터(Q1)의 베이스 전극에 일정한 전류를 공급하기 위한 제1 정전류원(502), 컬렉터 전극이 제1 NPN 트랜지스터(Q1)의 이미터 전극에 연결되고 이미터 전극이 전원 전압원 Vs에 연결되는 제2 NPN 트랜지스터(Q2), 및 제2 NPN 트랜지스터(Q2)의 컬렉터 전극에 흐르는 전류를 제어하기 위하여 일단이 상기 제1 정전류원(502)과 공통으로 전원 전압원 Vs에 연결되고 타단이 제2 NPN 트랜지스터(Q2)의 베이스 전극에 연결되어 제2 NPN트랜지스터(Q2)의 베이스 전극에 제1 NPN 트랜지스터(Q1)의 베이스 전극에 공급되는 전류와 동일한 전류를 공급하기 위한 제2 정전류원(504)을 구비한다. 제1 NPN 트랜지스터(Q1)의 에미터 전극과 제2 NPN 트랜지스터(Q2)의 컬렉터 전극간의 접점은 부하에 접속되고, 제2 NPN 트랜지스터(Q2)의 에미터 전극과 전원 전압원 Vs간의 접점은 접지된다.The current source 500 provides a constant current to the base electrode and the emitter electrode of the first NPN transistor Q1 in order to keep the first NPN transistor Q1 always in an operating state. The current source 500 is connected between one end of the capacitor C and the base electrode of the first NPN transistor Q1 and the power supply voltage source Vs to supply a constant current to the base electrode of the first NPN transistor Q1. 1 constant current source 502, a second NPN transistor Q2, in which the collector electrode is connected to the emitter electrode of the first NPN transistor Q1, and the emitter electrode is connected to the power supply voltage source Vs, and the second NPN transistor Q2. In order to control the current flowing in the collector electrode of the first end is connected to the power supply voltage source Vs in common with the first constant current source 502 and the other end is connected to the base electrode of the second NPN transistor Q2 to the second NPN transistor Q2 And a second constant current source 504 for supplying a current equal to the current supplied to the base electrode of the first NPN transistor Q1 to the base electrode. The contact between the emitter electrode of the first NPN transistor Q1 and the collector electrode of the second NPN transistor Q2 is connected to a load, and the contact between the emitter electrode of the second NPN transistor Q2 and the power supply voltage source Vs is grounded. .
이하 본 발명에 따른 커패시터 용량 증가 회로(50)의 동작을 설명한다.Hereinafter, the operation of the capacitor capacitance increasing circuit 50 according to the present invention will be described.
트랜지스터에서의 관계를 갖는다. 따라서 트랜지스터의 베이스 전극 측에 커패시터를 연결하였을 때와의 관계를 보면,In the transistor Has a relationship. Therefore, when the capacitor is connected to the base electrode side of the transistor Wow Looking at the relationship of,
의관계를 갖는다. 여기서는 거의 정전압(약 0.7V)이라고 보자. 이 때 제1 NPN 트랜지스터(Q1)의 이미터 전극 쪽에서 보았을 경우 원래의 정전 용량 C가 (β+1)배 만큼 커지는 것과 같은 효과이다. 그런데 위에서는및 β가 상수라는 가정이 들어갔다. 이는 트랜지스터에는 항상 이미터 전류가 흘러야 하며 이 전류의 변화율(최대 전류/최소 전류)이 너무 커서는 (예를 들면 100 배 이상) 안된다는 전제 조건이 붙는다. 이 조건을 만족하기 위해서는 트랜지스터에 신호와는 상관없는 전류 성분이 항상 흘러야 하는데, 이 경우 베이스 전류를 공급하기 위하여 커패시터(C)에 계속 전류가 흐르게 된다. of Have a relationship. here Is almost constant voltage (about 0.7V). At this time, when viewed from the emitter electrode side of the first NPN transistor Q1, the original capacitance C is increased by (β + 1) times. But from above And the assumption that β is a constant. This has the premise that the emitter current must always flow through the transistor and that the rate of change (maximum current / minimum current) of this current is too large (eg more than 100 times). In order to satisfy this condition, a current component irrespective of a signal must always flow through the transistor. In this case, a current continues to flow through the capacitor C to supply a base current.
또 하나의 문제점으로는 제1 NPN 트랜지스터(Q1)의 베이스 전류는 항상 같은 방향으로만 흐르므로 커패시터(C)에 충전되는 전류 역시 계속 한쪽 방향으로만 흐른다는 것이다. 그래서 전류원(500)에서는 제1 NPN 트랜지스터(Q1)의 바이어스 전류를 흘릴 때 제1 정전류원(502)에 의해 제1 NPN 트랜지스터(Q1)의 베이스 전극에, 제2 NPN 트랜지스터(Q2) 및 제2 정전류원(504)에 의해 제1 NPN 트랜지스터(Q1)의 이미터 전극에 동일한 일정한 전류를 공급하여 제1 NPN 트랜지스터(Q1)를 항상 활성화 영역에서 동작시킴과 동시에 커패시터(C)에 흐르는 직류 전류 성분을 제거한다.Another problem is that since the base current of the first NPN transistor Q1 always flows in the same direction, the current charged in the capacitor C also continues to flow in only one direction. Accordingly, in the current source 500, when the bias current of the first NPN transistor Q1 flows, the second NPN transistor Q2 and the second NPN are connected to the base electrode of the first NPN transistor Q1 by the first constant current source 502. The constant current source 504 supplies the same constant current to the emitter electrode of the first NPN transistor Q1 so as to always operate the first NPN transistor Q1 in the active region and at the same time to flow the DC current component through the capacitor C. Remove it.
도 6은 도 5에 도시된 고 정전 용량 커패시터가 고 정전 용량 커패시터(βC) 및 고 정전 용량 커패시터(βC)에 병렬 연결된 기생 저항(R0)으로 이루어진 저역 통과 필터(60)로 작용하는 것을 나타낸다. 도 7은 도 6에 도시된 저역 통과 필터의 전달 함수의 보드 선도이다. 도 7에서 세로축은 출력 전압(Vout)을 나타내고, 가로축은 입력 전류의 주파수를 나타낸다. 도 7에 도시한 바와 같이, 도 6에 도시한 저역 통과 필터(60)는 도 3에 도시한 종래의 저역 통과 필터(30)보다 낮은 주파수에서 동작함을 알 수 있다.FIG. 6 shows that the high capacitance capacitor shown in FIG. 5 acts as a low pass filter 60 composed of a high capacitance capacitor βC and a parasitic resistor R 0 connected in parallel to the high capacitance capacitor βC. . FIG. 7 is a board diagram of the transfer function of the low pass filter shown in FIG. 6. In Figure 7, the vertical axis represents the output voltage (Vout), the horizontal axis represents the frequency of the input current. As shown in FIG. 7, it can be seen that the low pass filter 60 shown in FIG. 6 operates at a lower frequency than the conventional low pass filter 30 shown in FIG.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 커패시터 용량 증가 회로를 저역 통과 필터의 구성을 나타낸 회로도이다. 도 9는 도 8에 도시된 고 정전 용량을 갖는 저역 통과 필터의 등가 회로도이다. 도 10은 도 8에 도시된 고 정전 용량을 갖는 저역 통과 필터의 전달 함수의 보드 선도이다. 도 10에서 세로축은 출력 전압(Vout)을 나타내고, 가로축은 입력 전류의 주파수를 나타낸다. 본 발명의 실시예에 따른 고 정전 용량 커패시터를 갖는 저역 통과 필터(80)에 있어서, 커패시터(C)는 전원 전압원 Vs에 의해 인가되는 전압에 의해 소정 정전 용량으로 충전된다. 제1 NPN 트랜지스터(Q81)는 커패시터(C)의 정전 용량을 증가하기 위하여 베이스 전극이 커패시터(C)의 일단에 연결되고 컬렉터 전극이 커패시터(C)의 타단에 연결되어 고전류 β를 제공한다.8 is a circuit diagram illustrating a configuration of a low pass filter in a capacitor capacitance increasing circuit according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 9 is an equivalent circuit diagram of the low pass filter with the high capacitance shown in FIG. 8. 10 is a board diagram of the transfer function of the low pass filter with high capacitance shown in FIG. In FIG. 10, the vertical axis represents the output voltage Vout, and the horizontal axis represents the frequency of the input current. In the low pass filter 80 having a high capacitance capacitor according to an embodiment of the present invention, the capacitor C is charged to a predetermined capacitance by a voltage applied by the power supply voltage source Vs. The first NPN transistor Q81 has a base current connected to one end of the capacitor C and a collector electrode connected to the other end of the capacitor C so as to increase the capacitance of the capacitor C. To provide.
전류원(800)은 제1 NPN 트랜지스터(Q1)를 항상 동작 상태로 유지하기 위하여 제1 NPN 트랜지스터(Q1)의 베이스 전극 및 이미터 전극에 일정한 전류를 제공한다. 전류원(800)은 커패시터(C)의 일단 및 제1 NPN 트랜지스터(Q81)의 베이스 전극의 접점과 전원 전압원 Vs 사이에 연결되어 제1 NPN 트랜지스터(Q81)의 베이스 전극에 일정한 전류를 공급하기 위한 제1 정전류원(802); 컬렉터 전극이 제1 NPN 트랜지스터(Q81)의 이미터 전극에 연결되고 이미터 전극이 전원 전압원 Vs 에 연결되는 제2 NPN 트랜지스터(Q82); 및 제2 NPN 트랜지스터(Q82)의 컬렉터 전극에 흐르는 전류를 제어하기 위하여 제2 NPN 트랜지스터(Q82)의 베이스 전극에 제1 NPN 트랜지스터(Q81)의 베이스 전극에 공급되는 전류와 동일한 전류를 공급하기 위한 제2 정전류원(804)을 구비한다. 저항(R8)은 제2 NPN 트랜지스터(Q82) 및 제3 전류원(806)에 병렬 관계를 갖고 연결된다. 상기와 같이 구성된 발명의 실시예에 따른 고 정전 용량 커패시터를 갖는 저역 통과 필터(80)는 도 10에 도시된 바와 같은 주파수 특성을 가지며 도 3에 도시된 종래의 저역 통과 필터 보다 낮은 주파수에서 동작함을 알 수 있다.The current source 800 provides a constant current to the base electrode and the emitter electrode of the first NPN transistor Q1 to maintain the first NPN transistor Q1 at all times. The current source 800 is connected between one end of the capacitor C and the base electrode of the first NPN transistor Q81 and the power supply voltage source Vs to supply a constant current to the base electrode of the first NPN transistor Q81. 1 constant current source 802; A second NPN transistor Q82 having a collector electrode connected to the emitter electrode of the first NPN transistor Q81 and the emitter electrode connected to the power supply voltage source Vs; And supplying a current equal to the current supplied to the base electrode of the first NPN transistor Q81 to the base electrode of the second NPN transistor Q82 to control the current flowing through the collector electrode of the second NPN transistor Q82. A second constant current source 804 is provided. The resistor R8 is connected in parallel with the second NPN transistor Q82 and the third current source 806. The low pass filter 80 having the high capacitance capacitor according to the embodiment of the present invention configured as described above has a frequency characteristic as shown in FIG. 10 and operates at a lower frequency than the conventional low pass filter shown in FIG. It can be seen.
도 4, 도 7, 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 커패시터 용량 증가 회로(60), 본 발명의 일 실시예에 따른 커패시터 용량 증가 회로를 갖는 저역 통과 필터(80), 및 종래의 저역 통과 필터(30)의 순으로 저주파 신호에서 동작함을 알 수 있다.4, 7, and 10, a capacitor pass increasing circuit 60 according to an embodiment of the present invention, a low pass filter 80 having a capacitor capacity increasing circuit according to an embodiment of the present invention, and It can be seen that the operation in the low-frequency signal in the order of the conventional low pass filter 30.
이상, 설명한 바와 같이 본 발명에서는 작은 커패시터의 용량을 증가시켜 용량이 큰 커패시터의 효과를 얻을 수 있다. IC 내부에서 커패시터는 일반적으로 큰 면적을 차지하는데, 작은 커패시터로서 큰 커패시터의 효과를 얻음으로써 요구되는 커패시터 면적을 줄일 수 있다.As described above, in the present invention, the capacity of a small capacitor can be increased to obtain the effect of a capacitor having a large capacity. Inside an IC, a capacitor typically occupies a large area. By taking the effect of a large capacitor as a small capacitor, the required capacitor area can be reduced.
본 발명을 상기 실시예에 의해 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 의해 제한되는 것은 아니고, 당업자의 통상적인 지식의 범위 내에서 그 변형이나 개량이 가능하다.Although this invention was demonstrated concretely by the said Example, this invention is not restrict | limited by this, A deformation | transformation and improvement are possible within the range of common knowledge of a person skilled in the art.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970016718A KR19980079059A (en) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | Circuit to increase the capacity of the capacitor |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR1019970016718A KR19980079059A (en) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | Circuit to increase the capacity of the capacitor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19980079059A true KR19980079059A (en) | 1998-11-25 |
Family
ID=65989274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019970016718A KR19980079059A (en) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | Circuit to increase the capacity of the capacitor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR19980079059A (en) |
-
1997
- 1997-04-30 KR KR1019970016718A patent/KR19980079059A/en active IP Right Grant
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