KR20030032705A - 파워앰프 - Google Patents

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KR20030032705A
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    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only

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Abstract

본 발명은 광미디어 등에 사용되는 모터를 구동하는 데에 있어서, 파워앰프가 동작할 때에는 바이어스 및 이득 설정을 용이하게 하고, 파워앰프가 오프시에는 출력단을 하이임피던스로 만들어줌으로써, 정확한 역기전력을 측정하도록 하여, 정밀하게 모터를 제어하도록 한 파워앰프에 관한 것으로서, 모터 구동제어신호를 입력받아 적절한 크기의 안정화된 신호로 출력하는 입력부(100)와, 상기 입력부(100)로부터 출력되는 신호를 증폭하여 출력하는 증폭부(200)와, 상기 증폭부(200)로부터 출력되는 신호를 입력받아 모터를 구동시키는 신호를 생성하며, 파워온일 때와 파워오프일 때의 출력단 임피던스를 다르게 설정하는 출력버퍼부(300)로 이루어지고, 상기 출력버퍼부(300)는, 파워온/오프에 따라 트랜지스터(Q342)가 온오프되어 바이어스저항(R330)이 접지/비접지로 동작한다.

Description

파워앰프{Power amplifier}
본 발명은 파워앰프(power amp)에 관한 것으로서, 더 상세하게 말하자면, 광미디어(optical media)등에 사용되는 모터(motor) 또는 기타 부하를 구동하는 데에 있어서, 파워앰프의 출력단을 하이임피던스(high-impedance)로 만들어 정확한 역기전력을 측정함으로써, 정밀 제어가 가능하도록 하는 파워앰프에 관한 것이다.
일반적으로 광미디어를 구동하는 데에 있어서, 광미디어에 기록된 정보를 판독하기 위하여, 광미디어 자체를 회전시키는 스핀들(spindle) 모터, 광 판독기를광미디어의 해당 부위로 광범위하게 이동시키는 슬레드(sled) 모터, 광 판독기를 광미디어의 트랙에 따라 정밀하게 이동시키는 트래킹 모터, 광판독기와 광미디어와의 간격을 조절하는 포커스 모터, 및 광미디어를 로딩하는 로딩 모터 등을 이용한다.
그리고, 일반적으로 상기와 같은 모터들은 도 1에 도시된 것과 같은 구동회로를 이용한다.
즉, 도 1에서 보면, 일반적인 모터 구동회로는 입력신호(INPUT)를 증폭하여 신호 레벨을 증대시키는 레벨변환부(1)와, 상기 레벨변환부(1)로부터 출력되는 신호를 입력받아 모터를 구동시킬 수 있는 전력신호로 변환하는 파워앰프부(2)로 이루어진다.
상기 레벨변환부(1)는 입력신호(INPUT)가 일측단자로 입력되는 입력저항 (Rin)과, 상기 입력저항(Rin)의 타측단자가 반전입력단자로 연결되고 비반전입력단자가 접지되는 증폭기(AMP1)와, 상기 증폭기(AMP1)의 출력단자가 일측단자로 연결되고 상기 증폭기(AMP1)의 반전입력단자가 타측단자로 연결되는 궤환저항(Rf)으로 이루어진다.
상기 파워앰프부(2)는 상기 레벨변환부(1)로부터 출력되는 신호 중에서 양의 성분의 신호를 입력받아 모터를 구동시킬 수 있는 전력신호로 증폭하여 출력하는 제1증폭기(2A)와, 상기 레벨변환부(1)로부터 출력되는 신호 중에서 음의 성분의 신호를 입력받아 모터를 구동시킬 수 있는 전력신호로 증폭하여 출력하는 제2증폭기(2B)로 이루어진다.
상기와 같이 이루어진 일반적인 모터 구동회로의 동작은 다음과 같다.
레벨변환부(1)의 증폭기(AMP1)는 입력신호(INPUT)의 전압을 일정한 레벨로 증폭하고, 파워앰프부(2)의 제1증폭기(2A)와 제2증폭기(2B)는 그 증폭된 신호를 입력받아 모터를 구동시킬 수 있는 대전력의 신호로 변환하여 출력한다.
상기 제1증폭기(2A)와 제2증폭기(2B)로부터 출력되는 신호는 모터에 감겨 있는 코일(3)에 인가되고, 그에 따라 모터가 회전하게 되며, 결과적으로 모터의 회전에 의하여 광미디어에 기록된 정보를 재생한다.
그런데, 상기와 같은 모터 구동회로는 도 2에 도시된 바와 같이, 모터의 코일에 인가된 전원에 따른 역기전력을 측정하여 모터 제어에 활용한다.
즉, 코일(3)에 인가된 전원에 따라 발생하는 역기전력(4)을 검출하고, 검출증폭기(5)를 장착하여 검출된 역기전력을 증폭하여, 모터 제어를 정밀하게 할 수 있는 신호값으로 사용한다.
즉, 상기 제1증폭기(2A)와 제2증폭기(2B)에 의한 바이어스 전류를 오프시킨 상태에서 상기 검출증폭기(5)에서 역기전력을 검출하여 출력하는데, 상기에서 역기전력을 정확하게 측정하기 위해서는 출력측에서 본 임피던스값이 하이임피던스이어야 한다.
그와 같은 조건을 만족하는 파워앰프 회로가 도 3에 도시되어 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술의 파워앰프를 설명한다.
도 3에 도시되어 있듯이, 종래 기술의 모터의 파워앰프는 다음과 같이 이루어진다.
모터 구동제어신호를 입력받아 적절한 크기의 안정화된 신호로 출력하는 입력부(10)와,
상기 입력부(10)로부터 출력되는 신호를 증폭하여 출력하는 증폭부(20)와,
상기 증폭부(20)로부터 출력되는 신호를 입력받아 모터를 구동시키는 신호를 생성하여 출력하는 버퍼부(30)로 이루어진다.
상기 입력부(10)는, 구동전원(Vcc)이 에미터(emitter)로 입력되고 베이스와 컬렉터가 연결되어 있는 제1트랜지스터(transistor, Q11)와, 구동전원이 에미터로 입력되고 상기 제1트랜지스터(Q11)의 베이스(base)가 베이스로 연결되며 컬렉터(collector)가 접지되어 있는 제2트랜지스터와, 상기 제1트랜지스터(Q11)의 컬렉터가 컬렉터로 연결되고 구동제어신호가 베이스로 입력되는 제3트랜지스터 (Q13)와, 상기 제2트랜지스터(Q12)의 컬렉터가 컬렉터로 연결되고 상기 제3트랜지스터(Q13)의 에미터가 에미터로 연결되는 제4트랜지스터(Q14)와, 상기 제3트랜지스터(Q13)의 에미터가 입력단으로 연결되고 출력단이 접지되어 있는 제1전류원(IS10)으로 이루어진다.
상기 증폭부(20)는, 구동전원(Vcc)이 일측단자로 입력되는 저항(R21)과, 구동전원(Vcc)이 에미터로 입력되고 상기 저항의 타측단자가 베이스로 연결되는 제1트랜지스터(Q21)와, 상기 저항(R21)의 타측단자가 에미터로 연결되고 상기 입력부(10)의 출력단자가 베이스로 연결되고, 컬렉터가 접지되어 있는 제2트랜지스터(Q12)로 이루어진다.
상기 버퍼부(30)는, 대전력전원(Vm)이 컬렉터로 입력되고 상기 증폭부(20)의출력단자가 베이스로 연결되는 제1파워트랜지스터(power transistor, Q31)와, 상기 제1파워트랜지스터(Q31)의 에미터가 컬렉터로 연결되고 에미터가 접지되어 있는 제2파워트랜지스터(Q32)로 이루어진다.
상기와 같이 이루어진 종래 기술의 파워앰프의 동작은 다음과 같다.
입력부(10)는 구동제어신호를 입력받아 증폭하여 적절한 크기의 안정화된 신호로 출력하고, 증폭부(20)는 상기 입력부(10)로부터 출력되는 신호를 입력받아 전류의 크기를 증폭하여 출력한다.
그리고, 버퍼부(30)의 제1파워트랜지스터(Q31)와 제2파워트랜지스터(Q32)는 상기 증폭부(20)로부터 출력되는 신호를 입력받아 증폭하여 모터를 구동시키는 대전력신호를 생성하여 출력한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 바이어스전류를 차단시킨 후에 출력측에서 본 상기 파워앰프 회로의 임피던스는 하이임피던스이기에 역기전력을 정확하게 측정할 수 있다.
그런데, 상기와 같이 동작하는 종래 기술은, 상기 버퍼부(30)의 제1파워트랜지스터(Q31)를 제어하는 상기 증폭부(20)의 제1트랜지스터(Q21)와 제2트랜지스터 (Q22)가 피엔피(PNP, 이하 PNP로 표기함)형 트랜지스터로 이루어져 있으며, PNP형 트랜지스터의 특성상 주파수 특성이 좋지 않기 때문에 동작 주파수 범위 (bandwidth)가 작아지는 단점이 있다.
상기와 같은 단점을 개선한 파워앰프 회로의 버퍼부가 도 4에 도시되어 있다.
이하, 도 4를 참조하여 종래 기술의 다른 파워앰프 회로를 설명한다.
도 4에는 종래 기술의 다른 파워앰프의 버퍼부는,
증폭된 신호를 입력받아 차동증폭에 의하여 안정된 신호로 출력하는 차동버퍼부(40)와,
상기 차동버퍼부(40)로부터 출력되는 신호를 입력받아 모터를 구동시킬 수 있는 신호로 증폭하여 출력하는 제1파워출력부(50)와,
입력되는 신호를 모터를 구동시킬 수 있는 신호로 증폭하여 출력하는 제2파워출력부(60)와,
상기 차동버퍼부(40)의 전류 흐름을 안정되게 형성시키는 바이어스저항(Ra)으로 이루어진다.
상기 차동버퍼부(10)는, 구동전원(Vcc)이 일측단자로 입력되는 저항(R41)과, 구동전원이 에미터로 입력되고 상기 저항(R41)의 타측단자가 베이스로 연결되는 제1트랜지스터(Q41)와, 상기 저항(R41)의 타측단자가 컬렉터로 연결되고 입력신호가 베이스로 입력되고 에미터가 상기 바이어스저항(Ra)으로 연결되는 제2트랜지스터(Q42)와, 상기 제1트랜지스터(Q41)의 컬렉터가 컬렉터와 베이스로 연결되고 상기 제2트랜지스터(Q42)의 에미터가 에미터로 연결되는 제3트랜지스터(Q43)로 이루어진다.
상기 제1파워출력부(50)는, 대전력전원(Vm)이 컬렉터로 입력되고 상기 차동버퍼부(40)의 출력단자가 베이스로 연결되고 에미터가 출력단자로 연결되는 제1파워트랜지스터(Q51)와, 상기 제1파워트랜지스터(Q51)의 베이스와 에미터 사이에 연결된 제1저항(R51)으로 이루어진다.
상기 제2파워출력부(60)는, 출력단자가 에미터로 연결되고 에미터가 접지되어 있는 제2파워트랜지스터(Q61)와, 상기 제2파워트랜지스터(Q61)의 베이스와 에미터 사이에 연결된 제2저항(R61)으로 이루어진다.
상기와 같이 이루어진 종래 기술의 동작은 다음과 같다.
차동버퍼부(40)는 제2트랜지스터(Q42)의 베이스를 통해 증폭된 신호를 입력받아 차동증폭에 의하여 안정된 신호로서 제1트랜지스터(Q41)의 컬렉터를 통해 출력한다.
그리고, 제1파워출력부(50)의 제1파워트랜지스터(Q51)는 상기 차동버퍼부 (40)의 제1트랜지스터(Q41)로부터 출력되는 신호를 입력받아 모터를 구동시킬 수 있는 신호로 증폭하여 출력한다.
또, 제2파워출력부(60)의 제2파워트랜지스터(Q61)도, 입력되는 신호를 모터를 구동시킬 수 있는 신호로 증폭하여 출력한다.
여기서, 바이어스저항(Ra)은 상기 차동버퍼부(40)의 전류 흐름을 안정되게 형성시키는 기능을 수행한다.
그런데, 상기에서 보는 바와 같이, 상기 바이어스저항(Ra)이 출력단에 연결되어 있어, 그 값을 일정한 값 이상으로 설정하는 경우 출력에 영향을 주기 때문에, 그 값을 일정한 값 이상으로 크게 할 수 없다.
따라서, 상기와 같이 동작하는 종래 기술은, 바이어스저항(Ra)이 너무 작아서 바이어스 설정을 높게 할 수 없고, 높은 증폭 이득을 얻지 못하는 단점이 있다.
상기와 같은 단점을 해결하여, 바이어스저항이 출력단에 영향을 미치지 않도록 구성한 종래 기술의 파워앰프의 버퍼부 회로가 도 5에 도시되어 있다.
이하, 도 5를 참조하여 종래 기술의 파워앰프를 설명한다.
도 5에 도시되어 있듯이, 종래 기술의 파워 앰프의 버퍼부는,
증폭된 신호를 입력받아 차동증폭에 의하여 안정된 신호로 출력하는 차동버퍼부(70)와,
상기 차동버퍼부(70)로부터 출력되는 신호를 입력받아 모터를 구동시킬 수 있는 신호로 증폭하여 출력하는 제1파워출력부(80)와,
입력되는 신호를 모터를 구동시킬 수 있는 신호로 증폭하여 출력하는 제2파워출력부(90)와,
상기 차동버퍼부(60)의 전류 흐름을 안정되게 형성시키며 일측단자가 접지되어 있는 바이어스저항(Rb)으로 이루어진다.
도면에서 보듯이, 상기 파워 앰프 버퍼부의 주요한 구성 요소는 도 4의 파워 앰프의 버퍼부와 동일하게 되어 있으며, 다만 바이어스저항(Rb)의 타측단자가 접지된 것이 다르게 구성된 점이며, 중복되는 것을 피하기 위하여 다른 구성 요소의 상세한 설명은 생략한다.
상기와 같이 바이어스저항(Rb)을 접지시킴으로써, 상기 바이어스저항(Rb)의 변화가 출력에 직접적인 영향을 미치지 않으므로, 바이어스 조절 및 이득 설정을 용이하게 할 수 있는 장점이 있다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술은, 상기 바이어스저항(Rb)이 접지되어 있기때문에, 앰프 회로의 오프시에 상기 제1파워출력부(80)의 제1저항(R81)과 상기 차동버퍼부(70)의 제3트랜지스터(Q73) 및 상기 바이어스저항(Rb)으로 이루어지는 전류 회로가 형성되므로, 하이임피던스를 만들 수가 없게 된다.
즉, 상기와 같이 동작하는 종래 기술은, 바이어스와 이득 설정은 용이하게 할 수 있지만, 파워앰프의 오프시에 하이임피던스 회로를 만들어줄 수가 없기에, 역기전력을 정확하게 측정하지 못하는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술들의 문제점 및 단점을 해결하기 위한 것으로서, 모터등의 부하를 구동하는 데에 있어서, 파워앰프가 동작할 때에는 바이어스 및 이득 설정을 용이하게 하고, 파워앰프가 오프시에는 출력단을 하이임피던스로 만들어줌으로써, 정확한 역기전력을 측정하도록 하여, 정밀한 모터 등의 부하 제어가 가능하도록 하는 파워앰프를 제공하는 데에 있다.
도 1은 일반적인 모터 구동회로를 적용한 회로도,
도 2는 모터에서 역기전력을 측정하는 것을 나타낸 도면,
도 3은 종래 기술의 파워앰프를 적용한 회로도,
도 4는 종래 기술의 파워앰프를 적용한 다른 회로도,
도 5는 종래 기술의 파워앰프를 적용한 또 다른 회로도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 파워앰프를 적용한 회로도
도 7은 도 6에서 제2파워출력부의 상세회로도이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 파워앰프는,
부하를 구동하는 파워앰프에 있어서,
구동제어신호를 입력받아 적절한 크기의 안정화된 신호로 출력하는 입력부와,
상기 입력부로부터 출력되는 신호를 증폭하여 출력하는 증폭부와,
상기 증폭부로부터 출력되는 신호를 입력받아 부하를 구동시키는 신호를 생성하며, 파워온일 때와 파워오프일 때의 출력단 임피던스를 다르게 설정하는 출력버퍼부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 출력버퍼부는,
상기 증폭부로부터 출력되는 신호를 입력받아 부하를 구동시킬 수 있는 신호로 증폭하여 출력하는 제1파워출력부와,
입력되는 신호를 부하를 구동시킬 수 있는 신호로 증폭하여 출력하는 제2파워출력부와,
상기 제1파워출력부의 전류 흐름을 안정되게 형성시키는 바이어스저항과,
파워온/오프에 따라 동작하여 상기 바이어스저항을 회로에서 동작시키도록 제어하는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 6에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 파워앰프는,
모터 구동제어신호를 입력받아 적절한 크기의 안정화된 신호로 출력하는 입력부(100)와,
상기 입력부(100)로부터 출력되는 신호를 증폭하여 출력하는 증폭부(200)와,
상기 증폭부(200)로부터 출력되는 신호를 입력받아 모터를 구동시키는 신호를 생성하며, 파워온일 때와 파워오프일 때의 출력단 임피던스를 다르게 설정하는 출력버퍼부(300)로 이루어진다.
상기 입력부(100)는, 파워온됨에 따라 전체 회로가 안정적으로 동작하도록구동시키는 동작제어(110)와, 상기 동작제어부(110)의 제어에 따라 동작하여 모터 구동제어신호를 입력받아 적절한 크기의 안정화된 신호로 출력하는 신호입력부 (120)로 이루어진다.
상기 동작제어부(110)는, 구동전원(Vcc)이 에미터로 입력되고 베이스와 컬렉터가 연결되어 있는 트랜지스터(Q111)와, 상기 트랜지스터(Q111)의 컬렉터가 입력단자로 연결되고 출력단자가 접지되어 있는 전류원(Is111)으로 이루어진다.
상기 신호입력부(120)는, 구동전원이 에미터로 입력되고, 상기 동작제어부 (110)의 동작제어신호에 따라 온되는 제1트랜지스터(Q121)와, 상기 제1트랜지스터 (Q121)의 컬렉터가 에미터로 연결되고 모터 구동제어신호가 베이스로 입력되는 제2트랜지스터(Q122)와, 상기 제1트랜지스터(Q121)의 컬렉터가 에미터로 연결되고 모터 구동제어신호가 베이스로 입력되는 제3트랜지스터(Q123)와, 상기 제2트랜지스터 (Q122)의 컬렉터가 컬렉터와 베이스로 연결되고 에미터가 접지되는 제4트랜지스터 (Q124)와, 상기 제3트랜지스터(Q125)의 컬렉터가 컬렉터로 연결되고 상기 제4트랜지스터(Q124)의 베이스가 베이스로 연결되며 에미터가 접지되는 제5트랜지스터 (Q125)로 이루어진다.
상기 증폭부(200)는, 구동전원(Vcc)이 에미터로 입력되고 상기 입력부(100)의 동작제어부(110)의 트랜지스터(Q111)의 베이스가 베이스로 연결되는 제1트랜지스터(Q201)와, 구동전원(Vcc)이 컬렉터로 입력되고 상기 입력부(100)의 출력단자가 베이스로 연결되는 제2트랜지스터(Q202)와, 상기 제1트랜지스터(Q201)의 컬렉터가 컬렉터로 연결되고 상기 제2트랜지스터(Q202)의 에미터가 베이스로 연결되고 에미터가 접지되는 제3트랜지스터(Q203)로 이루어진다.
상기 출력버퍼부(300)는, 상기 증폭부(200)로부터 출력되는 신호를 입력받아 모터를 구동시킬 수 있는 신호로 증폭하여 출력하는 제1파워출력부(310)와, 입력되는 신호를 모터를 구동시킬 수 있는 신호로 증폭하여 출력하는 제2파워출력부(320)와, 상기 제1파워출력부(310)의 전류 흐름을 안정되게 형성시키는 바이어스저항 (R330)과, 파워온/오프에 따라 동작하여 상기 바이어스저항(R330)을 회로에서 동작시키도록 제어하는 스위칭부(340)로 이루어진다.
상기 제1파워출력부(310)는, 상기 증폭부(200)로부터 출력되는 신호를 입력받아 차동증폭에 의하여 안정된 신호로 출력하는 차동버퍼부(311)와, 상기 차동버퍼부(311)로부터 출력되는 신호를 입력받아 모터를 구동시킬 수 있는 신호로 증폭하여 출력하는 제1파워구동부(315)로 이루어진다.
상기 차동버퍼부(311)는, 구동전원(Vcc)이 일측단자로 입력되는 저항(R311)과, 구동전원(Vcc)이 에미터로 입력되고 상기 저항(R311)의 타측단자가 베이스로 연결되는 제1트랜지스터(Q311)와, 상기 저항(R311)의 타측단자가 컬렉터로 연결되고 상기 증폭부(200)의 출력단자가 베이스로 연결되며, 상기 바이어스저항(R330)이 에미터로 연결되는 제2트랜지스터(Q312)와, 상기 제1트랜지스터(Q311)의 컬렉터가 컬렉터와 베이스로 연결되고 상기 제2트랜지스터(Q312)의 에미터가 에미터로 연결되는 제3트랜지스터(Q313)로 이루어진다.
상기 제1파워구동부(315)는, 대전력전원(Vm)이 컬렉터로 입력되고 상기 차동버퍼부(311)의 출력단자가 베이스로 연결되며 컬렉터가 출력단으로 연결되는 제1파워트랜지스터(Q315)와, 상기 제1파워트랜지스터(Q315)의 베이스와 에미터 사이에 연결된 제1저항(R315)으로 이루어진다.
도 7에 도시되어 있듯이, 상기 제2파워출력부(320)는,
상기 제1파워구동부(310)로부터 출력되는 신호가 일정 전압 이상인 경우 동작하여, 입력되는 신호를 안정된 신호로 증폭하여 출력하는 버퍼부(321)와,
상기 버퍼부(321)로부터 출력되는 신호를 입력받아 모터를 구동시킬 수 있는 신호로 증폭하여 출력하는 제2파워구동부(325)로 이루어진다.
상기 버퍼부(321)는, 구동전원이 컬렉터로 입력되는 제1트랜지스터(Q321)와, 구동전원이 입력단자로 입력되고 상기 제1트랜지스터(Q321)의 베이스가 출력단자로 연결되는 전류원(Is321)과, 상기 제1트랜지스터(Q321)의 에미터가 에미터로 연결되고 입력신호가 베이스로 입력되고 컬렉터가 상기 제2파워구동부(125)로 연결되는 제2트랜지스터(Q323)와, 상기 제1트랜지스터(Q321)의 베이스가 애노드(anode)로 연결되는 제1다이오드(diode, D321)와, 상기 제1다이오드(D321)의 캐소드(cathode)가 애노드로 연결되고 캐소드가 출력단으로 연결되는 제2다이오드(D322)로 이루어진다.
상기 제2파워구동부(325)는, 상기 버퍼부(321)의 출력단자가 베이스로 연결되고 출력단이 컬렉터로 연결되고 에미터가 접지되는 제2파워트랜지스터(Q325)와, 상기 제2파워트랜지스터(Q325)의 베이스와 에미터 사이에 연결된 제2저항(R325)으로 이루어진다.
상기와 같이 이루어진 본 발명의 실시예의 동작은 다음과 같다.
파워온되어 구동전원(Vcc)이 인가되면 입력부(100)의 동작제어부(110)의 트랜지스터(Q111)가 온되면서 전체 회로의 동작을 구동시킨다.
신호입력부(120)는 상기 동작제어부(110)의 제어에 따라 제1트랜지스터 (Q121)가 온되고, 그에 따라 제2트랜지스터(Q122)와 제3트랜지스터(Q123)가 모터 구동제어신호를 입력받아 적절한 크기의 안정화된 신호로 증폭하여 증폭부(200)로 출력한다.
그리고, 증폭부(200)는 파워온되면서 제1트랜지스터(Q201)가 온되어, 상기 제2트랜지스터(Q202)가 상기 입력부(100)로부터 출력되는 신호를 증폭하여 출력하며, 제3트랜지스터(Q203)는 상기 제2트랜지스터(Q202)로부터 출력되는 신호를 다시 증폭하여 상기 출력버퍼부(300)로 출력한다.
출력버퍼부(300)는 파워온이 되면, 스위칭부(340)의 제1트랜지스터(Q341)가 온되고, 그에 따라 제2트랜지스터(Q342)가 온되어 바이어스저항(R330)을 접지시킨다.
그리고, 전체 회로가 파워온됨에 따라 제1파워구동부(310)의 차동버퍼부 (311)의 제1트랜지스터(Q311)가 온되고, 제2트랜지스터(Q312)는 베이스를 통해 입력되는 상기 증폭부(200)로부터 출력되는 신호를 차동증폭하여 제3트랜지스터 (Q313)를 통하여 출력한다.
제1파워구동부(315)의 제1파워트랜지스터(Q315)는 상기 차동버퍼부(311)로부터 출력되는 신호를 증폭하여 모터를 구동시키는 신호로서 출력한다.
그리고, 도 7에 도시되어 있듯이, 제2파워출력부(320)는 파워온됨에 따라 버퍼부(321)의 제1트랜지스터(Q321)가 온되어, 그에 따라 제2트랜지스터(Q323)는 베이스를 통해 입력되는 신호를 증폭하여 출력하며, 제2파워출력부(325)의 제2파워트랜지스터(Q325)는 상기 버퍼부(321)로부터 출력되는 신호를 증폭하여 모터를 구동시키는 신호를 출력한다.
상기와 같은 제1파워트랜지스터(Q315)와 제2파워트랜지스터(Q325)가 구동되면, 그에 따라 모터의 코일에 전류가 흘러 모터를 회전시킨다.
한편, 파워오프가 되면, 구동전원(Vcc)이 인가되지 않기에, 입력부(100)의 동작제어부(110)의 트랜지스터(Q111)가 오프되고, 그에 따라 신호입력부(120)의 제1트랜지스터(Q121)와, 증폭부(200)의 제2트랜지스터(Q201)와, 스위칭부(340)의 제1트랜지스터(Q341)가 오프된다.
그리고, 상기 스위칭부(340)는 1트랜지스터(Q341)가 오프됨에 따라 제2트랜지스터(Q342)도 오프되어, 상기 바이어스저항(R330)이 접지되지 않으므로, 파워오프시 출력단으로부터 제1파워구동부(310)의 제1저항(R315)과 차동버퍼부(311)의 제3저항(Q313) 및 바이어스저항(R330)으로 연결되는 폐회로가 형성되지 않는다.
따라서, 파워오프시에 출력단에서 본 임피던스를 하이임피던스로 유지시키도록 하여, 정확한 역기전력을 측정할 수 있으며, 그에 따라 모터 제어를 정확하게 할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이 상기 실시예에서는 스위칭부(340)의 제2트랜지스터는 NPN형 트랜지스터로 구현하였는데, 스위칭 기능을 가지는 피엔피(PNP)형 트랜지스터로 구현할 수 있다.
또, 상기 스위칭부(340)의 제2트랜지스터(Q342)는 엔모스(NMOS)트랜지스터, 또는 피모스(PMOS)트랜지스터를 이용하여 구현할 수도 있다.
그리고, 상기 실시예에서는 모터를 구동시키는 것을 예로 들었으나, 모터 이외에 출력단에서 볼 때 하이임피던스를 측정하여야 하는 각종 부하에 적용될 수 있다.
따라서, 상기와 같이 동작하는 본 발명은, 모터등의 부하를 구동하는 데에 있어서, 파워앰프가 온시에는 바이어스저항을 접지시킴으로써 바이어스 및 이득 설정을 용이하게 하고, 파워앰프가 오프시에는 바이어스저항을 접지시키지 않음으로써 출력단을 하이임피던스로 만들어주어, 정확한 역기전력을 측정하도록 하여, 정밀하게 모터등의 부하를 제어할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 부하를 구동하는 파워앰프에 있어서,
    구동제어신호를 입력받아 적절한 크기의 안정화된 신호로 출력하는 입력부와,
    상기 입력부로부터 출력되는 신호를 증폭하여 출력하는 증폭부와,
    상기 증폭부로부터 출력되는 신호를 입력받아 부하를 구동시키는 신호를 생성하며, 파워온일 때와 파워오프일 때의 출력단 임피던스를 다르게 설정하는 출력버퍼부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파워앰프.
  2. 제1항에 있어서, 상기 출력버퍼부는,
    상기 증폭부로부터 출력되는 신호를 입력받아 부하를 구동시킬 수 있는 신호로 증폭하여 출력하는 제1파워출력부와,
    입력되는 신호를 부하를 구동시킬 수 있는 신호로 증폭하여 출력하는 제2파워출력부와,
    상기 제1파워출력부의 전류 흐름을 안정되게 형성시키는 바이어스저항과,
    파워온/오프에 따라 동작하여 상기 바이어스저항을 회로에서 동작시키도록 제어하는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파워앰프.
  3. 제2항에 있어서, 상기 스위칭부는,
    파워온에 따라 온되어 상기 바이어스저항을 접지시키는 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 파워앰프.
  4. 제3항에 있어서, 상기 트랜지스터는,
    NPN형 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 파워앰프.
  5. 제3항에 있어서, 상기 트랜지스터는,
    PNP형 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 파워앰프.
  6. 제3항에 있어서, 상기 트랜지스터는,
    NMOS트랜지스터인 것을 특징으로 하는 파워앰프.
  7. 제3항에 있어서, 상기 트랜지스터는,
    PMOS트랜지스터인 것을 특징으로 하는 파워앰프.
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