KR200321696Y1 - 유한병렬접속 입력부하에 기인하는 이득저하를 방지하는음성증폭회로 - Google Patents

Abstract

본 고안은 음성신호 증폭장치에 있어서, 신호입력단에서 병렬로 유한개의 부하가 접속되는 경우에 상기 신호입력단의 임피던스가 감소되어 전체적인 회로의 증폭이득이 저하되는 것을 방지하기 위하여, 연산증폭기의 가상접지 원리를 이용하여 유한병렬접속 입력부하에 기인하는 이득저하를 방지하는 음성증폭회로를 제공한다.

Description

유한병렬접속 입력부하에 기인하는 이득저하를 방지하는 음성증폭회로{VOICE AMPLIFICATION CIRCUIT FOR PREVENTING GAIN ATTENUATION DUE TO FINITE PARALLEL CONNECTED INPUT LOAD}

본 고안은 음성신호 증폭장치에 사용되는 음성증폭회로에 관한 것으로서, 특히 신호입력단에서 병렬로 유한개의 부하가 접속되는 경우에 상기 신호입력단의 임피던스가 감소되어 전체적인 회로의 증폭이득이 저하되는 것을 방지하기 위하여, 연산증폭기의 가상접지 원리를 이용하여 유한병렬접속 입력부하에 기인하는 이득저하를 방지하는 음성증폭회로에 관한 것이다.

일반적으로 회의용 앰프장치와 같이, 마이크 유닛이 다수개 연결되는 장치에서는 마이크 유닛이 병렬 접속된다. 이처럼 유한개의 병렬 접속된 마이크 유닛은 연결대수에 반비례하여 전체적인 입력 임피던스를 감소시킨다.

상기한 바와 같이, 병렬로 접속되어 증가하는 유한개의 입력부하에 기인하는 총 입력 임피던스의 감소는 입력 임피던스와 비례하여 입력되는 입력신호의 전압을 감소시킨다.

이에 따라, 종래의 음성증폭회로에 있어서, 입력부하의 병렬접속 증가분에 의한 총 입력 임피던스 저하로 입력신호가 감쇄되어 시스템의 이득이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 음성증폭회로에 병렬접속되는 입력부하가 유한개 증가하여도 전체적인 음성증폭회로의 이득이 저하되지 않도록 하는 유한병렬접속 입력부하에 기인하는 이득저하를 방지하는 음성증폭회로를 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 입력부하로서 유한개의 마이크가 음성증폭기에 병렬 접속된 상태를 보인 도면,

도 2는 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 유한개의 입력부하가 병렬 접속된 이득저하 방지 음성증폭회로도,

도 3은 본 고안에 적용되는 반전 증폭기 회로를 보인 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100: 병렬접속 입력부하 200: 음성증폭기

210: 비반전 연산증폭기 220: 가상접지

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 음성증폭회로에 있어서, 외부로부터의 신호를 입력받아 다음단으로 전달하기 위한 유한개의 병렬접속 입력부하와; 상기 입력부하로부터 신호를 입력받아 가상접지시키고, 상기 입력신호를 소정 이득으로 증폭시키는 연산증폭기와; 상기 연산증폭기의 출력단으로 출력되는 증폭신호를 상기 연산증폭기의 반전 단자로 귀환시키는 귀환저항;으로 이루어짐을 특징으로 하는 유한병렬접속 입력부하에 기인하는 이득저하를 방지하는 음성증폭회로를 제공한다.

이하 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 입력부하로서 유한개의 마이크가 음성증폭기에 병렬 접속된 상태를 보인 도면으로서, 도시된 바와 같이 다수(유한개)의 마이크 유닛들(100)이 음성증폭기(200)와 연결된다.

상기 마이크 유닛들(100)을 통하여 입력되는 음성은 해당 마이크 유닛(M₁내지 M_n중 어느 하나)을 통하여 전기적 신호로 변환되고, 상기 음성 증폭기(200)를 통하여 스피커로 출력하기 위한 충분한 크기로 증폭된다.

이때, 상기 마이크 유닛들(100)이 다수 병렬연결되는 경우에 전체적인 입력 임피던스는 병렬 저항의 총저항은 언제나 가장 작은 저항값보다 작으며, 병렬 저항에서, 전체 저항은 소자가 병렬로 추가됨에 따라 항상 감소하게 되는 계산값에 의하여 매우 작은 값으로 감소하게 된다.

그러나, 도 3의 본 고안에 적용되는 반전 증폭기 회로를 보인 도면에 도시된 바와 같이, 이상적인 연산증폭기에 있어서, 무한대의 개방루프 전압이득 및 무한대의 입력저항을 가진다.

이러한 이유로, 도 3의 반전 연산증폭기는;

1) 입력저항이 무한대이므로, 입력전류 I₂= 0 이다.

2) 개방루프 전압이득이 무한대이므로, V₂= 0 이다.

따라서, I₂= 0 이므로 R₂를 흐르는 전류는 R₁을 흐르는 전류와 같으며, V₂= 0 이므로 가상접지(Virtual Ground)는 반전입력이 전류에 대해서는 개방이지만 전압에 대해서는 접지이다.

가상접지를 도 3에서 반전입력과 접지 사이에 파선으로 표시하였다. 가상접지는 이상적인 근사이지만, 실제로,

1)

2), (∵ V_out≒10v, A_v≒10000)

따라서, V₊와 V_-에는 거의 전위차가 생기지 않는다.

즉, 도 1에서 연산증폭기의 반전 단자쪽으로는 가상접지의 원리에 의해 거의 전류가 흐르지 않는다. 따라서 반전 단자와 비반전 단자간에는 전위차가 거의 없게 되므로, 반전 단자는 비반전 단자의 접지와 동일한 전위로 볼 수 있다.

그러므로, 상기 반전 단자에 병렬로 연결되는 마이크 유닛의 숫자가 증가할수록 반전 단자의 입력 임피던스는 감소하게 되어 일반적인 회로에서 반드시 발생하는 이득 감소 현상이 발생하지 않게 된다.

도 2는 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 유한개의 입력부하가 병렬 접속된 이득저하 방지 음성증폭회로도로서, 이를 참조하여 본 고안을 더욱 상세히 설명한다.

도시된 바와 같이, 반전 단자(220)와 병렬 접속되는 마이크 유닛(M₁내지 M_n)을 통하여 입력되는 입력신호가 접지와 저항(R₁내지 R_n)으로 연결되어 입력되므로, 마이크 유닛의 증가수에 따르는 저항의 변화에 영향을 받지 않고 일정한 출력을 얻을 수 있게 된다. (반전 단자(220)는 가상접지 상태임)

한편, 본 고안의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예를 들어 설명하였으나, 본 고안의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 고안의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 실용신안등록청구의 범위뿐 아니라 이 실용신안등록청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이 본 고안은 연산증폭기의 가상접지의 원리를 이용하여 음성신호 증폭장치의 신호입력단에서 병렬로 유한개의 부하가 접속되는 경우에도 상기 신호입력단의 임피던스가 감소되어 전체적인 회로의 증폭이득이 저하되는 것을 방지함으로써 다수의 부하가 병렬로 접속되는 경우에도 이득의 감쇄없이 일정한 출력을 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 음성증폭회로에 있어서,

   외부로부터의 신호를 입력받아 다음단으로 전달하기 위한 유한개의 병렬접속 입력부하와;

   상기 입력부하로부터 신호를 입력받아 가상접지시키고, 상기 입력신호를 소정 이득으로 증폭시키는 연산증폭기와;

   상기 연산증폭기의 출력단으로 출력되는 증폭신호를 상기 연산증폭기의 반전 단자로 귀환시키는 귀환저항;으로 이루어짐을 특징으로 하는 유한병렬접속 입력부하에 기인하는 이득저하를 방지하는 음성증폭회로.
2. 제 1항에 있어서, 상기 입력부하는,

   마이크 유닛임을 특징으로 하는 유한병렬접속 입력부하에 기인하는 이득저하를 방지하는 음성증폭회로.