KR200395281Y1 - Single powered differential amplifier - Google Patents

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KR200395281Y1
KR200395281Y1 KR20-2005-0012697U KR20050012697U KR200395281Y1 KR 200395281 Y1 KR200395281 Y1 KR 200395281Y1 KR 20050012697 U KR20050012697 U KR 20050012697U KR 200395281 Y1 KR200395281 Y1 KR 200395281Y1
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Abstract

입력단자 IN과 차동증폭단의 정극성 트랜지스터 Q1의 베이스와 바이어스 공급용 저항 R1으로 구성된 입력단과, 전원 VCC와 접속된 R4의 다른 단자와 정극성 트랜지스터 Q1의 콜렉터와 접속되며 부극성 트랜지스터 Q2의 콜렉터가 VCC와 접속되며 정극성 트랜지스터 Q1의 에미터와 부극성 트랜지스터 Q2의 에미터가 접속되며 저항 R5와 접속된 차동증폭단과, 정극성 트랜지스터 Q1의 콜렉터와 R4와의 접속점과 Q3의 베이스에 접속되며 Q3의 에미터와 저항 R6과 접속되며 Q3의 콜렉터와 D1의 에노드가 접속되며 D1의 케소드와 D2의 에노드가 접속되며 D2의 케소드와 저항 R7과 접속되는 드라이버증폭단과, 트랜지스터 Q3의 콜렉터와 다이오드 D1의 에노드와 접속점에서 베이스로 접속되는 상보성 트랜지스터 Q4와 다이오드 D2의 케소드와 저항 R7의 접속점에서 베이스로 접속되는 다른 상보성 트랜지스터 Q5와 Q4의 에미터와 저항 R8과 접속되며 Q5의 에미터와 저항 R9와 접속되며 R8과 R9의 다른 단자와 출력단자 OUT와 접속된 출력단과, 출력단자 OUT에서 저항 Rf1과 접속되며 Rf1의 다른 단자와 Rf2와 접속되며 부극성 트랜지스터 Q2의 베이스가 접속되는 부궤환단과, VCC와 R2가 접속되며 R2의 다른 단자와 R3이 접속된 가상접지점 A와 R3의 다른 단자와 GND가 접속되며 R3 양단에 콘덴서 C1이 접속된 가상접지단과, 출력단의 OUT과 오피앰프 IC1의 -단자와 저항 R4로 접속되며 IC1의 -단자와 IC1의 출력과 접속된 콘덴서 C2와 IC1의 출력단에서 Q1의 베이스로 바이어스를 공급하기 위한 저항 R1의 다른 단자가 접속된 출력0점제어단으로 구성이된다.The input terminal composed of the input terminal IN and the base of the positive transistor Q1 of the differential amplifier stage and the resistor R1 for bias supply is connected to the other terminal of R4 and the collector of the positive transistor Q1 connected to the power supply VCC, and the collector of the negative transistor Q2 is connected. Connected to the VCC, the emitter of the positive transistor Q1 and the emitter of the negative transistor Q2 are connected, the differential amplifier stage connected to the resistor R5, the connection point of the collector of the positive transistor Q1 and R4, and the base of Q3. Connected to emitter and resistor R6, to the collector of Q3 and to the anode of D1, to the cathode of D1 and to the anode of D2, to the driver amplifier of D2 and to the resistor R7, to the collector of transistor Q3, Complementary transistor Q4 connected to the base at the connection point of the anode of diode D1 and the connection at the connection point of the resistor R7 and the cathode of diode D2 Connected to the emitter and resistor R8 of the other complementary transistors Q5 and Q4, connected to the emitter and resistor R9 of Q5, to the output terminal connected to the other terminals and output terminals OUT of R8 and R9, and to the resistor Rf1 at the output terminal OUT. Connected to the other terminal of Rf1 and Rf2, to the negative feedback terminal to which the base of negative transistor Q2 is connected, to the virtual ground point A to which RCC is connected to another terminal of R2 and to G3, and to GND Connected to the virtual ground terminal connected to capacitor C1 at both ends of R3, the OUT terminal of the output terminal, and the-terminal of the op amp IC1 and the resistor R4, and the base of Q1 at the output terminal of the capacitor C2 and IC1 connected to the terminal of IC1 and the output of IC1. The output 0 point control stage is connected to the other terminal of the resistor R1 for supplying the low bias.

Description

단전원 차동증폭기{SINGLE POWERED DIFFERENTIAL AMPLIFIER}Single power differential amplifier {SINGLE POWERED DIFFERENTIAL AMPLIFIER}

본 고안은 단전원을 사용하는 차동증폭기에서 가상접지점에 의한 신호의 변형을 최소화하고 입력신호의 저역대의 신호변형을 최소화하는 차동증폭기에 관한 것이다.소형 또는 휴대형 증폭기에서는 전원으로 배터리를 사용하는 경우가 많고 증폭회로의 전원도 단전원 방식으로 구성하게 되며, 차동증폭회로를 적용하기 위해서는 전원 전압을 분압하여 가상접지를 사용하게 된다. 가상접지는 불안정하게 동작할 수 있으며, 이것으로 인한 증폭된 출력신호가 변형될 수 있다.도 2는 기존의 차동증폭회로로 구성된 증폭기이다.입력단자 IN2와 차동증폭단의 정극성 트랜지스터 Q21의 베이스와 R1로 구성된 입력단과, R22와 R23에 의해서 전원전압의 1/2 전압으로 분압하며 R23 양단에 병렬로 접속된 C1로 구성된 바이어스기준단과, 전원 VCC2와 접속된 R24와 정극성 트랜지스터 Q21의 콜렉터와 접속점과 접속되는 Q23의 베이스와 전원 VCC2와 접속된 R26과 접속되는 Q23의 에미터와 상보성 트랜지스터 Q24와 바이어스용 다이오드 D21의 에노드와 접속되는 Q23의 콜렉터로 된 드라이버증폭단과, 트랜지스터 Q23의 콜렉터와 다이오드 D21의 에노드와 접속점에서 베이스로 접속되는 상보성 트랜지스터 Q24와 다이오드 D22의 케소드와 저항 R27과 접속되고 베이스로 접속되는 다른 상보성 트랜지스터 Q25와 Q24의 에미터와 저항 R28과 접속되고 Q25의 에미터와 저항 R29와 접속되고 R28과 R29의 다른 단자와 출력단자 OUT2와 접속된 출력단과, 출력단자 OUT2에서 저항 Rf21과 접속되고 Rf21의 다른 단자와 Rf22와 접속되고 부극성 트랜지스터 Q2의 베이스와 접속되며 Rf22의 다른 단자가 접지 GND2로 콘덴서 C22와 접속된 부궤환단으로 구성된 기존기술의 차동증폭기 회로 예시이다.이 증폭기에서 바이어스기준단의 R22와 R23에 의해서 R22와 R23의 저항값이 동일 할 때 A점은 전원전압의 1/2 전압이 되며 출력단 OUT2의 직류 전위는 전원 전압의 1/2 이 되도록 차동증폭단에서 제어를 한다.입력신호가 없을 때 이 동작을 설명하면 입력단의 R22와 R23에 의해서 분압된 전압이 R21을 경유하여 정극성 트랜지스터 Q21의 베이스에 가해지고 부궤환단에서 출력단 OUT2의 직류전압이 Rf21에 의해서 부극성 트랜지스터 Q22의 베이스에 공급되며 Q21과 Q22의 차동증폭단에서 Q21의 베이스전압과 Q22의 베이스 전압이 같도록 출력단 OUT2를 제어를 하게된다.(설명1)입력신호가 없을 때 부궤환회로의 C22은 오픈된 것과 같은 상태가 되어 Rf22에 의한 전압 분압 동작은 하지 않음으로 Q22의 베이스 전압은 OUT2의 전압과 동일하며 Q21의 베이스에 공급되는 전원전압의 1/2 전압과 동일하다. 도 2의 증폭기에 교류 성분의 입력신호가 입력단에 공급될 때의 동작을 설명하면 바이어스기준단의 콘덴서 C21과 피드백 단의 콘덴서 C22를 큰 용량으로 사용할 때 C21과 C22의 임피던스는 무시할 수 있을 정도로 작게 되어 접지 GND2 와 같이 안정된 상태를 유지하게 된다.이때 입력신호가 입력단에 공급되면 정극성 트랜지스터에 의해서 1차 증폭된 신호가 Q21의 콜렉터에 접속된 저항 R24 양단에 1차 증폭된 신호가 발생하며, 이 1차 증폭된 신호가 드라이브 트랜지스터 Q23의 베이스에 입력되고 증폭되어 Q23의 콜렉터에 2차 증폭된 신호가 나타나며 상보성 트랜지스터 Q24와 Q25에 의해서 버퍼링 되어 출력단자 OUT2로 출력하게 된다. 이 출력되는 신호는 피드백단의 Rf21과 Rf22에 의해서 분압 되어 부극성 트랜지스터 Q22의 베이스로 부궤환 신호로 입력된다.(설명2) 이 증폭기의 전압 증폭도 A2는 A2 = 1 + Rf21/Rf22 ----------------------------- 수학식 1 위의 설명1은 직류적인 동작을 의미하며 출력단 OUT2의 평균 직류전위를 항상 A 점의 바이어스기준 전압과 같도록 제어하는 직류적 제어동작(출력0점제어 동작이라고 한다)이다.(설명3) 위의 설명2는 증폭기에 교류 신호가 입력되었을 때 부궤환 회로의 부궤환 저항 Rf21과 Rf22의 비율로 입력신호를 증폭하여 출력단자에 출력하는 교류적 제어동작이다.(설명4) 위의 설명3은 완전한 직류상태에서의 동작이고 주파수가 높은 신호에서는 영향을 주지 않는다. 또한, 설명4는 신호 주파수가 높을 때의 동작으로서 직류상태에서는 영향을 주지 않는다. 그러나 콘덴서 C21과 C22의 용량이 충분히 크지 않을 때 또는 신호 주파수가 수 ~ 수십 Hz 대로 낮은 주파수인 저역대에서는 설명3과 설명4가 동시에 동작할 수 있다. 이 증폭기에서 문제점을 설명하면 다음과 같다.첫 번째, 입력단의 R22와 R23의 합성저항과 콘덴서 C21의 시정수를 Tc21이라 하고, 피드백단의 Rf21과 Rf22의 합성저항과 콘덴서 C22의 시정수를 Tc22라고 하면, Tc21의 시정수와 Tc22의 시정수가 동일하지 않을 때 입력신호의 특정 주파수 대역에서 정극성 트랜지스터와 부극성 트랜지스터로 구성된 차동증폭단에서 두 시정수 차이로 인해 서로 다른 주기로 변화하여 증폭된 출력신호가 변형된다.(설명5)두 번째, 입력신호 중에 포함된 저역대 신호는 설명4에 의해서 증폭비만큼 증폭되지만 동시에 설명3의 동작에 의해서 차동증폭단에서 출력신호가 변화하지 않도록 제어하여 저역대 신호가 축소될 수 있다. 이렇게 되면 출력신호에서 저역 신호가 작게 들리거나 들리지 않게 된다.(설명6)세 번째, 상기 설명3의 출력0점제어 동작과 설명4의 증폭동작이 동일한 차동증폭단에서 수행함으로써 증폭되는 신호에 변형을 줄 수 있다.(설명7)The present invention relates to a differential amplifier that minimizes signal distortion caused by a virtual ground point and minimizes low frequency signal distortion of an input signal in a single amplifier using a single power supply. In a small or portable amplifier, a battery is used as a power source. In many cases, the power supply of the amplification circuit is composed of a single power supply method, and in order to apply a differential amplifier circuit, the power supply voltage is divided and a virtual ground is used. The virtual ground can operate unstable, and the resulting amplified output signal can be transformed. FIG. 2 is an amplifier composed of a conventional differential amplifier circuit. The input terminal IN2 and the base of the positive transistor Q21 of the differential amplifier stage An input terminal consisting of R1, a bias reference terminal consisting of C1 connected in parallel at both ends of R23, divided by R22 and R23 at half voltage of the power supply voltage, and a collector and connection point of R24 and the positive transistor Q21 connected to the power supply VCC2. The driver amplifier of the Q23 base connected to the base of Q23 connected to R26 connected to the power supply VCC2 and the complementary transistor Q24 connected to the anode of the bias diode D21 and the collector of Q23 connected to the anode and the collector and diode of the transistor Q23. Complementary transistor Q24 connected to the base at the junction of the anode of D21 and the cathode of the diode D22 and the resistor R27 and connected to the base An output terminal connected to the emitter and the resistor R28 of the other complementary transistors Q25 and Q24 to be connected and connected to the emitter and the resistor R29 of the Q25, and to the other terminal and the output terminal OUT2 of the R28 and R29, and to the resistor Rf21 at the output terminal OUT2. This is an example of a differential amplifier circuit of the prior art, which is connected to the other terminal of Rf21 and to Rf22, to the base of negative transistor Q2, and to the negative feedback terminal connected to capacitor C22 to ground GND2. When the resistance value of R22 and R23 is the same by R22 and R23 of bias reference stage, point A is 1/2 voltage of power supply voltage and DC potential of output OUT2 is 1/2 of power supply voltage. When this operation is explained in the absence of an input signal, the voltage divided by R22 and R23 at the input terminal is applied to the base of the positive transistor Q21 via R21 and the negative feedback terminal is applied. Therefore, the DC voltage of the output terminal OUT2 is supplied to the base of the negative transistor Q22 by Rf21, and the output terminal OUT2 is controlled so that the base voltage of Q21 and the base voltage of Q22 are the same at the differential amplifier stages of Q21 and Q22. When there is no input signal, C22 of the negative feedback circuit is in the same state as open, and voltage division operation by Rf22 is not performed. Therefore, the base voltage of Q22 is equal to the voltage of OUT2, and 1 / of the power supply voltage supplied to the base of Q21. Equal to 2 voltage. Referring to the operation when the input signal of the AC component is supplied to the input terminal of Fig. 2, the impedance of C21 and C22 is negligibly small when the capacitor C21 of the bias reference stage and the capacitor C22 of the feedback stage are used at a large capacity. In this case, when the input signal is supplied to the input terminal, the first amplified signal generated by the positive transistor is generated across the resistor R24 connected to the collector of Q21. The first amplified signal is input to the base of the drive transistor Q23, amplified, and a second amplified signal appears at the collector of Q23. The first amplified signal is buffered by the complementary transistors Q24 and Q25 and output to the output terminal OUT2. The output signal is divided by Rf21 and Rf22 of the feedback stage and input as a negative feedback signal to the base of the negative transistor Q22. (Description 2) The voltage amplification degree A2 of this amplifier is A2 = 1 + Rf21 / Rf22- --------------------------- Equation 1 above means DC operation, and the average DC potential of output terminal OUT2 is always A This is a direct-current control operation (controlled as output zero point control operation) that controls the same point as the bias reference voltage of the point. (Description 3) The above explanation 2 describes the negative feedback resistance Rf21 of the negative feedback circuit when an AC signal is input to the amplifier. This is an AC control operation that amplifies the input signal at the ratio of and Rf22 and outputs it to the output terminal. (Description 4) The above explanation is the operation in the full DC state and does not affect the signal with high frequency. In addition, explanation 4 is an operation when the signal frequency is high and does not affect the DC state. However, descriptions 3 and 4 can operate simultaneously when the capacitors C21 and C22 are not large enough or in low frequencies where the signal frequency is as low as several tens of Hz. The problem of this amplifier is explained as follows: First, the combined resistance of R22 and R23 at the input stage and the time constant of the capacitor C21 are Tc21, and the combined resistance of Rf21 and Rf22 at the feedback stage and the time constant of the capacitor C22 are Tc22. In this case, when the time constant of Tc21 and the time constant of Tc22 are not the same, the output signal amplified by changing at different periods due to the difference of two time constants in a differential amplifier consisting of a positive transistor and a negative transistor in a specific frequency band of the input signal (Description 5) Second, the low band signal included in the input signal is amplified by the amplification ratio according to explanation 4, but at the same time, the low frequency signal is reduced by controlling the output signal from changing in the differential amplifier stage by the operation of explanation 3. Can be. In this case, the low-frequency signal is small or inaudible in the output signal. (Description 6) Third, the output zero point control operation of the above explanation 3 and the amplification operation of the description 4 are performed in the same differential amplifier stage, so that the amplification is performed on the signal to be amplified. (Description 7)

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기존 단전원 차동증폭기에서 입력주파수에 따른 정극성 트랜지스터 회로와 부극성 트랜지스터회로의 시정수 차이에 의한 출력신호의 변형과 출력0점제어 동작에 의한 저역대 출력신호의 축소되는 문제점을 해소하여 입력신호의 원형을 충실히 증폭할 수 있도록 개선한다.In the existing single-supply differential amplifier, the output signal is transformed by the time constant difference between the positive and negative transistor circuits according to the input frequency and the low frequency output signal is reduced by the output zero point control operation. Improve the prototype to faithfully amplify.

도 1은 본 발명의 차동증폭회로로 구성된 증폭기의 예시이다.입력단자 IN과 차동증폭단의 정극성 트랜지스터 Q1의 베이스와 바이어스 공급용 저항 R1으로 구성된 입력단과, 전원 VCC와 접속된 R4의 다른 단자와 정극성 트랜지스터 Q1의 콜렉터와 접속되며 부극성 트랜지스터 Q2의 콜렉터가 VCC와 접속되며 정극성 트랜지스터 Q1의 에미터와 부극성 트랜지스터 Q2의 에미터가 접속되며 저항 R5와 접속된 차동증폭단과, 정극성 트랜지스터 Q1의 콜렉터와 R4와의 접속점과 Q3의 베이스에 접속되며 Q3의 에미터와 저항 R6과 접속되며 Q3의 콜렉터와 D1의 에노드가 접속되며 D1의 케소드와 D2의 에노드가 접속되며 D2의 케소드와 저항 R7과 접속되는 드라이버증폭단과, 트랜지스터 Q3의 콜렉터와 다이오드 D1의 에노드와 접속점에서 베이스로 접속되는 상보성 트랜지스터 Q4와 다이오드 D2의 케소드와 저항 R7의 접속점에서 베이스로 접속되는 다른 상보성 트랜지스터 Q5와 Q4의 에미터와 저항 R8과 접속되며 Q5의 에미터와 저항 R9와 접속되며 R8과 R9의 다른 단자와 출력단자 OUT와 접속된 출력단과, 출력단자 OUT에서 저항 Rf1과 접속되며 Rf1의 다른 단자와 Rf2와 접속되며 부극성 트랜지스터 Q2의 베이스가 접속되는 부궤환단과, VCC와 R2가 접속되며 R2의 다른 단자와 R3이 접속된 가상접지점 A와 R3의 다른 단자와 GND가 접속되며 R3 양단에 콘덴서 C1이 접속된 가상접지단과, 출력단의 OUT과 오피앰프 IC1의 -단자와 저항 R4로 접속되며 IC1의 -단자와 IC1의 출력과 접속된 콘덴서 C2와 IC1의 출력단에서 Q1의 베이스로 바이어스를 공급하기 위한 저항 R1의 다른 단자가 접속된 출력0점제어단으로 구성된다.가상접지단은 전원전압 VCC를 저항 R2와 R3에 의해서 분압하고 가상접지점 A와 GND 사이에 C1을 접속하여 가상접지점 A를 직류적으로는 차동증폭단의 바이어스전압을 공급하며, 교류적으로 GND와 같이 안정된 접지 기능을 하게 된다.차동증폭단의 정극성트랜지스터 Q1에 바이어스를 공급하는 정극성 바이어스 회로는 오피엠프 IC1에 의해서 이루어지며, 출력0점제어 기능도 함께한다. 또 부극성트랜지스터 Q2에 바이어스를 공급하는 부극성바이어스회로는 Rf1, Rf2로 구성된 부궤환단에 의해서 이루어진다.정극성바이어스회로의 기능을 하는 출력0점제어단의 동작을 설명하면,오피앰프 IC1의 +단자는 가상접지점 A 에 접속되어 있어 오피앰프 IC1의 기준전압으로 정극성트랜지스터 Q1에 바이어스를 공급하게 된다. 오피앰프 IC1의 -단자는 출력단의 OUT 단자에 R4로 접속되어 있고 오피앰프 IC1의 출력단자와 콘덴서 C2로 접속되어 로패스필터로 동작하게 된다. R4와 C2의 시정수를 증폭기의 최저 주파수가 차단 되도록 크게 설정하여 신호의 피드백을 차단하는 로패스필터이다. 즉 OUT 단자의 신호 성분은 차단하고 OUT 단자의 직류성분만 검출하여 IC1의 - 단자로 입력하게 된다. 이때 오피앰프 IC1 은 IC1의 +단자의 전압과 IC1의 - 단자의 전압을 비교하여 출력단의 OUT단자가 가상접지점 A 의 전압과 같도록 IC1의 출력에서 저항 R1을 경유하여 정극성트랜지스터 Q1의 베이스로 바이어스 전압을 공급하여 안정상태를 유지한다.부극성바이어스회로의 기능을 하는 부궤환단의 동작을 설명하면,증폭기 출력단의 OUT 단자의 직류 전압은 출력0점제어단에 의해서 제어되어 항상 가상접지점 A 의 전압과 같음으로 부극성트랜지스터 Q2 의 베이스 전압은 가상접지점 A 의 전압과 같은 전압이 된다. 즉 출력단의 OUT 단자와 가상접지점 A 사이에는 직류성분이 제거된 상태와 같다. 이 상태에서 출력단의 OUT 단자에 출력되는 신호는 저항 Rf1과 Rf2의 부궤환 회로에 의해서 분압되어 부극성트랜지스터 Q2의 베이스로 입력된다. 이때 부궤환 회로에 의해서 피드백되는 신호는 직류성분이 제거된 증폭된 신호성분만이 피드백되는 것이다. 이 앰프의 전압 증폭도 A 는A = 1 + Rf1 / Rf2 -------------------------------- 수학식2가 된다. 본 발명의 제1특징은 차동증폭단의 정극성트랜지스터 Q1의 바이어스 공급점과 부극성트랜지스터 Q2의 바이어스 공급점이 동일한 한점에서 공급받는 것이 특징이다. 즉 정극성 바이어스회로와 부극성 바이어스회로가 동일한 가상접지점 A 에서 공급받는 것이다. 여기서 가상접지점 A 와 GND 사이에 접속된 결합콘덴서 C1의 용량을 큰 것으로 사용하더라도 낮은 주파수에서는 어느 정도의 임피던스를 갖게 되어 가상접지 점이 불안정한 상태로 작용하는 것은 피할 수 없게 된다. 이러한 이유로 입력신호의 낮은 주파수에 대해서 콘덴서 C1 의 임피던스가 변화함으로서 가상접지점 A 에 신호전압의 변화에 따른 전압변화가 발생하게 된다. 이러한 가상접지점 A의 변화는 정극성트랜지스터 Q1에 정극성 바이어스회로와 부극성트랜지스터 Q2의 부극성 바이어스 회로에 동일하게 작용함으로써 서로 상쇄되는 효과가 있어 출력에는 전압 변화로 나타나지 않게 된다. 예를 들면, R2와 R3의 합성 임피던스와 C1의 시정수 부근의 주파수 신호에서 가상접지점 A 는 시정수에 의한 주기로 변화하게 되고 이러한 변화가 차동증폭단의 정극성트랜지스터와 부극성트랜지스터의 베이스에 동일하게 작용함으로써 서로 상쇄되어 출력신호에는 나타나지 않게 된다. 즉 안정된 접지점의 효과로 나타나는 것이다. 즉 상기 설명5의 문제점에 개선효과가 있는 것이다.본 발명의 제2특징은 IC1, R4, C1, R1으로 구성된 출력0점제어회로에 의해서 출력단 OUT을 가상접지점 A 와 같도록 직류적인 제어만 하며, Rf1, Rf2로 구성된 부궤환단은 증폭신호에 관한 부궤환 동작만 하게 되어 상기 설명6 또는 설명7과 같은 저역대에서의 신호 증폭이 축소되거나 변형되지 않는다. 즉 상기 설명6과 설명7의 문제점에 개선효과가 있는 것이다.1 is an example of an amplifier configured with a differential amplifier circuit of the present invention. An input terminal composed of a base of a positive transistor Q1 of an input terminal IN and a differential amplifier stage and a resistor R1 for bias supply, and another terminal of R4 connected to a power supply VCC. A differential amplifier terminal connected to the collector of the positive transistor Q1, the collector of the negative transistor Q2 connected to the VCC, the emitter of the positive transistor Q1 and the emitter of the negative transistor Q2 connected, and connected to the resistor R5, and the positive transistor. It is connected to the connection point between the collector of Q1 and R4 and the base of Q3, and connected to the emitter of R3 and resistor R6, the collector of Q3 and the anode of D1 are connected, the cathode of D1 and the anode of D2 are connected, and the cable of D2 The driver amplifier stage connected to the sword and resistor R7, and the complementary transistor Q4 connected to the base at the connection point with the collector of transistor Q3 and the anode of diode D1; Connected to the emitter and resistor R8 of the other complementary transistors Q5 and Q4 connected to the base at the junction of the diode D2 and the resistor R7, connected to the emitter and resistor R9 of Q5, and the other terminals and output terminals OUT of R8 and R9. The output terminal connected to the output terminal OUT is connected to the resistor Rf1 and is connected to the other terminal of Rf1 and Rf2, and the negative feedback terminal to which the base of the negative transistor Q2 is connected, and the VCC and R2 are connected, and the other terminal of R2 and R3 are connected. The other terminal of the connected virtual ground points A and R3 and GND are connected, and the virtual ground terminal connected to the capacitor C1 at both ends of R3, the OUT terminal of the output terminal and the-terminal of the op amp IC1 and the resistor R4 are connected. The capacitor C2 connected to the output is composed of an output zero point control stage connected to the other terminal of the resistor R1 for supplying a bias from the output terminal of the IC1 to the base of Q1. The virtual ground terminal connects the power supply voltage VCC to the resistors R2 and R3.By dividing the circuit and connecting C1 between the virtual ground point A and GND to supply the virtual ground point A with a bias voltage of the differential amplifier stage directly, and AC stably to provide a stable grounding function like GND. The positive bias circuit that supplies the bias to Q1 is made by OPAMP IC1, and also has an output zero point control function. In addition, the negative bias circuit for supplying a bias to the negative transistor Q2 is formed by a negative feedback terminal composed of Rf1 and Rf2. The operation of the output zero point control terminal functioning as the positive bias circuit will be described. The + terminal is connected to the virtual ground point A to supply a bias to the positive transistor Q1 at the reference voltage of the op amp IC1. The negative terminal of the operational amplifier IC1 is connected to the OUT terminal of the output terminal as R4, and is connected to the output terminal of the operational amplifier IC1 and the capacitor C2 to operate as a low pass filter. This low pass filter blocks the feedback of the signal by setting the time constants of R4 and C2 so that the lowest frequency of the amplifier is cut off. That is, the signal component of the OUT terminal is cut off and only the DC component of the OUT terminal is detected and input to the-terminal of IC1. At this time, the op amp IC1 compares the voltage of the + terminal of IC1 with the voltage of the-terminal of IC1 so that the OUT terminal of the output terminal is the same as the voltage of the virtual ground point A, and from the output of IC1 to the base of the positive transistor Q1 via the resistor R1. The bias voltage is supplied to maintain a stable state. Referring to the operation of the negative feedback terminal functioning as the negative bias circuit, the DC voltage of the OUT terminal of the amplifier output terminal is controlled by the output 0 point control terminal and always the virtual ground point A. The base voltage of the negative transistor Q2 becomes the same voltage as that of the virtual ground point A. That is, the DC component is removed between the OUT terminal of the output terminal and the virtual ground point A. In this state, the signal output to the OUT terminal of the output terminal is divided by the negative feedback circuits of the resistors Rf1 and Rf2 and input to the base of the negative transistor Q2. At this time, the signal fed back by the negative feedback circuit is fed only the amplified signal component from which the DC component has been removed. The voltage amplification degree A of this amplifier is A = 1 + Rf1 / Rf2 Becomes A first feature of the present invention is characterized in that the bias supply point of the positive transistor Q1 of the differential amplifier stage and the bias supply point of the negative transistor Q2 are supplied at the same point. That is, the positive bias circuit and the negative bias circuit are supplied from the same virtual ground point A. Here, even if the capacitance of the coupling capacitor C1 connected between the virtual ground point A and the GND is used as a large one, it has some impedance at low frequencies, so that the virtual ground point is unstable. For this reason, the impedance of the capacitor C1 changes with respect to the low frequency of the input signal, thereby causing a voltage change due to the change of the signal voltage at the virtual ground point A. The change of the virtual ground point A acts in the same way on the positive bias circuit of the positive transistor Q1 and the negative bias circuit of the negative transistor Q2, so that the change of the virtual ground point A does not appear as a voltage change in the output. For example, in the composite signal of R2 and R3 and the frequency signal near the time constant of C1, the virtual ground point A changes with the period due to the time constant, and this change is the same for the base of the positive and negative transistors of the differential amplifier stage. They cancel each other out so that they do not appear in the output signal. That is, the effect of the stable ground point appears. That is, there is an improvement effect on the problem of the above description 5. The second feature of the present invention is the direct current control such that the output terminal OUT is equal to the virtual ground point A by an output zero point control circuit composed of IC1, R4, C1, and R1. , Rf1, Rf2, the negative feedback end is only a negative feedback operation for the amplified signal so that the signal amplification in the low band as described above 6 or 7 is not reduced or modified. That is, there is an improvement effect on the problems of the above descriptions 6 and 7.

1. 정극성 바이어스 회로와 부극성 바이어스 회로가 동일한 가상접지점에서 공급받아 가상 접지점의 변화가 있어도 차동증폭회로에서 서로 상쇄되어 출력에 나타나지 않는다.2. 신호증폭의 부궤환 동작과 출력0점제어 동작이 분리되어 출력0점 제어동작에 의한 저역대의 출력신호 축소나 변형이 최소가 된다.When the positive bias circuit and the negative bias circuit are supplied from the same virtual ground point, even if there is a change in the virtual ground point, the differential amplifier circuit cancels each other and does not appear at the output. The negative feedback operation of the signal amplification and the output zero point control operation are separated, thereby minimizing or reducing the low frequency output signal by the output zero point control operation.

도 1: 본 발명의 바이어스 방법 회로 예시.1 illustrates a bias method circuit of the present invention.

도 2: 기존 기술의 바이어스 방법 회로 예시.2: Example bias method circuit of the prior art.

Claims (1)

VCC와 R2가 접속되며 R2의 다른 단자와 R3이 접속된 가상접지점 A와 R3의 다른 단자와 GND가 접속되며 R3 양단에 콘덴서 C1이 접속된 가상접지단과VCC and R2 are connected, and the other terminal of R2 and R3 is connected to the virtual ground A and the other terminal of R3 and GND are connected, and the capacitor C1 is connected to both ends of R3. 차동증폭단의 정극성트랜지스터 Q1에 바이어스를 공급하는 바이어스회로는 오피앰프 IC1에 의해서 공급되고 출력0점제어 기능도 함께 하며 IC1의 기준전압 입력이 가상접지점 A에 결합된 출력0점제어단과 The bias circuit for supplying the bias to the positive transistor Q1 of the differential amplifier stage is supplied by the op amp IC1 and also has the output zero point control function, and the output zero point control stage with the reference voltage input of IC1 coupled to the virtual ground point A. 차동증폭단의 부극성트랜지스터 Q2에 바이어스를 공급하는 바이어스회로는 저항 Rf1과 Rf2에 의해서 공급되며 Rf2의 다른 단자가 가상접지점 A 와 결합된 부궤환단으로 구성되어The bias circuit for supplying a bias to the negative transistor Q2 of the differential amplifier stage is supplied by the resistors Rf1 and Rf2 and consists of a negative feedback stage in which the other terminal of Rf2 is coupled with the virtual ground point A. 차동증폭단의 정극성트랜지스터 Q1과 부극성트랜지스터 Q2의 바이어스를 가상접지점 A의 동일 장소에서 공급받으며, 출력단 OUT의 출력0점제어 동작을 출력0점제어단에서 독립하여 수행하도록 부궤환단과 분리한 것을 특징으로 하는 단전원 차동증폭기.The bias of the positive transistor Q1 and the negative transistor Q2 of the differential amplifier stage is supplied at the same location of the virtual ground point A, and the output zero point control operation of the output stage OUT is separated from the negative feedback stage to independently perform the output zero point control stage. Single-supply differential amplifiers.
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