KR830001980B1 - Power amplification circuit - Google Patents

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KR830001980B1
KR830001980B1 KR1019800001634A KR800001634A KR830001980B1 KR 830001980 B1 KR830001980 B1 KR 830001980B1 KR 1019800001634 A KR1019800001634 A KR 1019800001634A KR 800001634 A KR800001634 A KR 800001634A KR 830001980 B1 KR830001980 B1 KR 830001980B1
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히로야스 야마구찌
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도오꾜오시바우라덴기 가부시기가이샤
이와다 가즈오
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Abstract

내용 없음.No content.

Description

전력 증폭 회로Power amplification circuit

제1도는 본 발명에 관한 전력 증폭회로의 일 실시예를 나타낸 회로 구성도.1 is a circuit diagram showing an embodiment of the power amplifier circuit according to the present invention.

제2도는 동 실시예의 동작을 설명하기 위한 특성도.2 is a characteristic diagram for explaining the operation of the embodiment.

제3도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 회로 구성도이다.3 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention.

본 발명은 특히 집적회로(IC)화에 적합한 전력 증폭회로의 개량에 관한 것이다.The present invention relates, in particular, to improvements in power amplification circuits suitable for integrated circuit (IC).

일반적으로, 전력 증폭회로는 집적회로(IC)화될 경우, 그 출력단에 준 콤프리멘터리형 싱글엔디드푸시풀(SEPP) 증폭 회로를 사용하고 있다.In general, when the integrated circuit (IC), the power amplifier circuit uses a complimentary single-ended push-pull (SEPP) amplifier circuit to the output stage.

그런데, 집적회로(IC)화에 있어 대전류용의 PNP형 트랜지스터는 그 제조가 곤란하며, 특히 레터럴(lateral)형 (멀티콜렉터) PNP 트랜지스터는 전류 용량이 적고 전류 증폭율이 작으며, 또한 이득대역 폭적이 낮으므로 발진하기 쉬운 등의 문제가 있으며 대출력을 얻기 힘드는 결점이 있었다. 또, 콤프리멘터리 접속된 출력단은 트랜지스터를 에미터 접지형으로 하면 부우트스트랩 회로가 없더라도 출력 증폭을 크게 취할 수는 있지만, 이와같이 하면 출력단의 트랜지스터의 아이들(idle) 전류의 설정이 곤란하게 되는 좋지않은 상태가 일어났었다.However, in the integrated circuit (IC), a large current PNP transistor is difficult to manufacture, and in particular, the lateral (multi-collector) PNP transistor has a small current capacity, a small current amplification factor, and a gain. There is a problem that it is easy to oscillate because the bandwidth is low, and it is difficult to obtain a large output. In addition, if the transistor connected to the output terminal is an emitter ground type, the output amplification can be large even without a bootstrap circuit. However, this method makes it difficult to set the idle current of the transistor in the output terminal. Something bad has happened.

이에 따라 종래부터 전력 증폭회로의 출력단을 콤프리멘터리 형으로 하지 않고 동극성 즉 NPN형의 트랜지스터만을 사용하여 구성하는 것을 생각해 왔는데, 이와같이 하여도 아이들 전류의 설정이 마찬가지로 곤란하였다.Therefore, conventionally, it has been conceived that the output terminal of the power amplifier circuit is configured using only transistors of the same polarity, that is, NPN type, without making the complimentary type, but setting the idle current is similarly difficult.

본 발명은 상기한 바와 간은 사정을 고려해서 이뤄진 것으로서, 아이들 전류의 설정이 용이하며 대출력을 얻을 수 있고 나아가 안정되고 확실하게 동작할 수 있으며 아울러 집적회로(IC)화에 적합한 매우 양호한 전력 증폭회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is easy to set an idle current, obtain a large output, and stably and reliably operate, and very good power amplification suitable for integrated circuit (IC). It is an object to provide a circuit.

이하, 본 발명의 일실시예에 관해서 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도에 있어서, (11)은 예를들면 '잭동으로 이루어지는 피전력 증폭신호의 입력단자이다. 이 입력단자(11)은 PNP형의 트랜지스터 Q1의 베이스에 접속됨과 동시에 저항 R1을 거쳐서 접지되고 있다. 그리고, 상기한 츠랜지스터 Q1의 에미터는 다른 PNP 트랜지스터 Q2의 에미터와 접속되며, 그 접속점은 저항 R2를 거쳐서 직류전압 +Vcc의 인가된 전원단자(12)에 접속되어 있다.In Fig. 1, reference numeral 11 denotes, for example, an input terminal of a power amplified signal which is made up of 'jack copper'. The input terminal 11 is connected to the base of the PNP transistor Q 1 and grounded via a resistor R 1 . The emitter of the T transistor Q 1 described above is connected to the emitter of the other PNP transistor Q 2 , and the connection point thereof is connected to an applied power supply terminal 12 of DC voltage + Vcc via a resistor R 2 .

또한, 상기한 트랜지스터 Q1, Q2의 콜렉터는 저항 R3, R4를 각각 따로 거쳐서 공통 접속되며, 그 접속점은 저항 R5를 거쳐서 직류전압 -Vcc가 인가된 전원단자(13)에 접속되어 있다.In addition, the collectors of the transistors Q 1 and Q 2 are commonly connected separately through the resistors R 3 and R 4 , and the connection points thereof are connected to the power supply terminal 13 to which the DC voltage -Vcc is applied through the resistor R 5 . have.

그리고, 상기한 저항 R1내지 R5및 트랜지스터 Q1, Q2로 이루어진 회로로써 전력증폭 회로의 전치증폭회로(14)가 구성된다.The preamplification circuit 14 of the power amplification circuit is constituted by the circuit composed of the resistors R 1 to R 5 and the transistors Q 1 and Q 2 .

또, 상기한 트랜지스터 Q1, Q2의 갉 콜렉터와 저항 R3, R4와의 접속점은 NPN형의 트랜지스터 Q3, Q4의 각 베이스에 각각 접속되어 있다. 이 트랜지스터 Q3, Q4의 각 에미터는 공통접속 되며, 그 접속점은 저항 R6를 거쳐서 상기한 전원단자(13)에 접속되어 있다. 또, 상기한 트랜지스터 Q7, Q4의 각 콜렉터는 저항 R7, R8을 각각 거쳐서 상기한 전원단자(12)에 접속되어 있다.The gal collector and the resistance R 3, R 4 of the above node between the transistor Q 1, Q 2 are respectively connected to the base of the NPN type of the transistor Q 3, Q 4. The emitters of the transistors Q 3 and Q 4 are commonly connected, and the connection point thereof is connected to the power supply terminal 13 described above via a resistor R 6 . The collectors of the transistors Q 7 and Q 4 described above are connected to the power supply terminal 12 described above via resistors R 7 and R 8 , respectively.

그리고, 상기한 저항 R6내지 R8및 트랜지스터 Q3, Q4로 이루어진 회로로써는 전력 증폭회로의 구동회로(15)가 구성된다.Then, the above-described resistor R 6 to R 8 and a transistor Q 3, (15) a drive circuit of a power amplifier circuit rosseoneun circuit consisting of Q 4 is configured.

다시, 상기한 트랜지스터 Q3의 콜렉터와 저항 R7과의 접속점은 NPN형의 트랜지스터 Q5의 베이스에 접속되며, 그 트랜지스터 Q5의 콜렉터는 상기한 전원단자(12)에 접속되어 있다. 또, 이 트랜지스터 Q5의 에미터는 다른 NPN형의 트랜지스터 Q6의 베이스에 접속되며, 그 트랜지스터 Q6의 콜렉터는 상기한 전원단자에 접속되어 있다.Again, the connection point between the collector of transistor Q 3 and resistor R 7 is connected to the base of NPN transistor Q 5 , and the collector of transistor Q 5 is connected to power supply terminal 12 described above. The emitter of this transistor Q 5 is connected to the base of another NPN transistor Q 6 , and the collector of this transistor Q 6 is connected to the above-described power supply terminal.

한편, 상기한 트랜지스터 Q4의 콜렉터와 저항 R8과의 접속점은 NPN형의 트랜지스터 Q7의 베이스에 접속되며, 그 트랜지스터 Q7의 에미터는 다른 NPN형의 트랜지스터 Q8의 베이스에 접속되어 있다.On the other hand, a connection point of the collectors of the transistors Q 4 and the resistor R 8 is connected to the base of the transistor Q 7 of the NPN type, is connected to the transistor Q 8 the base of the emitter another NPN type of the transistor Q 7.

또, 이 트랜지스터 Q8의 에미터는 상기한 전원단자(13)에 접속되며, 그 트랜지스터 Q8의 콜렉터는 상기한 트랜지스터 Q6의 에미터에 접속되며, 그 접속점은 트랜지스터 Q7의 콜렉터에 접속되어 있다.The emitter of the transistor Q 8 is connected to the power supply terminal 13 described above, the collector of the transistor Q 8 is connected to the emitter of the transistor Q 6 described above, and the connection point is connected to the collector of the transistor Q 7 . have.

그리고, 상기한 트랜지스터 Q5내지 Q8로 이루어직 회로로써 전력 증폭회로의 출력회로(16)가 구성된다.The output circuit 16 of the power amplification circuit is constituted by the above-described transistors Q 5 to Q 8 .

또, 상기한 트랜지스터 Q6의 베이스는 다른 NPN형의 트랜지시터 Q9과 베이스가 공통접속되며, 그 트랜지스터 Q9의 에미터는 저항 R7를 거쳐서 상기한 전치증폭회로(14)를 구성하는 트랜지스터 Q2의 베이스에 접속되어 있다.The transistor base of the one transistor Q 6 is the common connection transfection indicated emitter Q 9 and the base of the other NPN type, constituting the emitter resistance R the above-described pre-amplifier through the seven circuit 14 of the transistor Q 9 It is connected to the base of Q 2 .

그리고, 상기한 트랜지스터 Q9의 에미터와 저항 R9과의 접속점은 상기한 트랜지스터 Q6의 에미터와 트랜지스터 Q8의 콜렉터와의 접속점에 접속됨과 동시에 예를들면 잭 등으로된 출력단자(17)의 안쪽단자(171)에 접속되어 있다.The connection point between the emitter of transistor Q 9 and the resistor R 9 is connected to the connection point between the emitter of transistor Q 6 and the collector of transistor Q 8 and at the same time, for example, an output terminal 17 made of a jack or the like. Is connected to the inner terminal 171.

이 출력단자(17)의 바깥쪽 단자(172)는 저항 R10을 거쳐서 접지되고 있다. 또, 상기한 저항 R10과 트랜지스터 Q2의 베이스와의 접속점은 저항 R10을 거쳐서 접지되고 있다.The outer terminal 172 of this output terminal 17 is grounded via a resistor R 10 . Further, the connection point of the base of the transistor Q 2 and a resistor R 10 is being grounded via a resistor R 10.

한편, 상기한 트랜지스터 Q8의 베이스는 다른 NPN형의 트랜지스터 Q10과 베이스가 공통 접속되며, 그 트랜지스터 Q10의 에미터는 트랜지스터 Q8의 에미터에 접속되어 있다.On the other hand, the base of the above-described transistor Q 8 is commonly connected to another NPN transistor Q 10 and the base, and the emitter of the transistor Q 10 is connected to the emitter of the transistor Q 8 .

그리고, 상기한 트랜지스터 Q9, Q10으로 된 회로가 상기한 출력회로(16)의 각 트랜지스터 Q6, Q8의 동작전류를 각각 따로 검출회로(18)을 구성하는 것으로서 상기한 바와 같이 트랜지스터 Q6, Q8와 트랜지스터Q9, Q10의 베이스끼리를 공통 접속한 것이 본 발명의 특징으로 되는 부분이다.The transistor Q 9 , Q 10 described above constitutes the detection circuit 18 separately for the operating currents of the transistors Q 6 , Q 8 of the output circuit 16, and the transistor Q as described above. The feature of the present invention is that the bases 6 , Q 8 and the bases of the transistors Q 9 and Q 10 are commonly connected.

여기서, 상기한 트랜지스터 Q9의 콜렉터는 NPN형의 트랜지스터 Q11의 콜렉터에 접속됨과 동시에 NPN형 트랜지스터 Q12의 베이스에 접속되어 있다. 또, 이 트랜지스터 Q11의 베이스는 트랜지스터 Q12의 베이스에 접속되어 있으며, 그 트랜지스터 Q11의 에미터와 트랜지스터 Q12의 콜렉터는 함께 상기한 전원단자(12)에 접속되어 있다.Here, the collector of transistor Q 9 is connected to the collector of NPN transistor Q 11 and to the base of NPN transistor Q 12 . The base of the transistor Q 11 is connected to the base of the transistor Q 12 , and the emitter of the transistor Q 11 and the collector of the transistor Q 12 are connected together to the power supply terminal 12 described above.

다시, 상기한 트랜지스터 Q12의 에미터는 상기한 트랜지스터 Q10의 콜렉터에 접속됨과 함께, PNP형의 트랜지스터 Q13의 베이스에 접속되어 있다. 이 트랜지스터 Q13의 에미터는 NPN형 트랜지스터 Q14의 에미터에 접속되며, 그 트랜지스터는 베이스는 콜렉터와 함께 상기한 전원단자(12)에 접속되어 있다. 또 상기한 트랜지스터 Q13의 콜렉터는 상기한 전치 증폭회로(14)를 구성하는 저항 R3, R4와 저항 R5의 접속점에 접속되어 있다.Again, the emitter of the transistor Q 12 is connected to the collector of the transistor Q 10 and to the base of the transistor Q 13 of the PNP type. The emitter of this transistor Q 13 is connected to the emitter of the NPN type transistor Q 14 , and the transistor is connected to the power supply terminal 12 described above with a collector. The collector of the above-described transistor Q 13 is connected to a connection point between the resistors R 3 and R 4 and the resistor R 5 constituting the preamplifier circuit 14 described above.

그리고, 상기한 트랜지스터 Q11내지 Q14로 이루어진 회로는 상기한 검출회로(18)의 트랜지스터 Q9Q10으로부터의 출력을 합성하여 후술하는 관계를 만들며, 상기한 전치 증폭회로(14) 로 궤환하는 연산궤환회로(19)를 구성하는 것이다.The circuit composed of the transistors Q 11 to Q 14 synthesizes the output from the transistors Q 9 Q 10 of the detection circuit 18 to form a relationship described below, and returns to the preamplification circuit 14 described above. The operation feedback circuit 19 is constituted.

상기한 바와같은 구성으로된 전력증폭 회로에 있어서, 먼저 기 전체적인 동작에 관해서 설명하면 다음과 같다. 즉, 입력단자(11)에 예를들면 접지전위를 기준으로 하여 정의 반사이클 및 부의 반사이클을 교대로 반복하는 정현 파형의 피전력 증폭신호가 공급되었다고 한다면, 그 피전력 증폭신호는 전치 증폭회로(14)의 트랜지스터 Q1에 공급된다. 여기서, 트랜지스터 Q1, Q2는 에미터 공통이기 때문에 차동 증폭기로서 작동하고 그 각 콜렉터로부터는 상기한 피전력 증폭 신호의 부의 반사이클 및 정의 반사이클이 각각 증폭되어서 구동회로(15)의 트랜지스터 Q3, Q4에 출력된다. 그렇게 되면, 트랜지스터 Q3, Q4의 콜렉터에는 상기한 트랜지스터 Q1, Q2의 콜렉터출력에 따른 전류, 즉 상기한 피전력 증폭신호의 부의 반사이클 및 정의 반사이클에 대응한 증폭전류가 출력된다. 그리고 이 구동회로(15)의 각 트랜지스터 Q3, Q4의 콜렉터 출력은 출력회로(16)을 구성하는 트랜지스터 Q5, Q7에 각각 공급된다. 이로 인하여, 상기한 트랜지스터 Q5, Q7과 각각 다아링톤 접속되는 트랜지스터 Q6, Q8의 콜렉터에는 상기한 피전력 증폭신호의 부의 반사이클 및 정의 반사이클에 대응한 증폭전류가 흐르고, 출력단자(17)에서 출력된다. 즉, 출력회로(16)은 피전력 증폭신호의 정 및 부의 반사이클을 각각 증폭하는 푸시풀 구성으로 이뤄지고 있다.In the power amplifying circuit having the above configuration, the overall operation will first be described as follows. That is, if the input terminal 11 is supplied with a power amplification signal of a sinusoidal waveform alternately repeating a positive half cycle and a negative half cycle on the basis of the ground potential, for example, the power amplification signal is a preamplification circuit. It is supplied to the transistor Q 1 in (14). Here, since the transistors Q 1 and Q 2 are common to the emitter, they operate as differential amplifiers, and the negative half cycle and the positive half cycle of the amplified signal described above are amplified from the respective collectors so that the transistor Q of the driving circuit 15 is amplified. It is output to 3 and Q 4 . Then, the current according to the collector output of the transistors Q 1 and Q 2 , that is, the amplification current corresponding to the negative half cycle and the positive half cycle of the above-mentioned power amplified signal, is output to the collectors of the transistors Q 3 and Q 4 . . The collector outputs of the transistors Q 3 and Q 4 of the drive circuit 15 are supplied to the transistors Q 5 and Q 7 constituting the output circuit 16, respectively. As a result, an amplification current corresponding to the negative half cycle and the positive half cycle of the above-described power amplified signal flows through the collectors of the transistors Q 6 and Q 8 connected to the darling tone with the transistors Q 5 and Q 7 , respectively. Is outputted at 17. That is, the output circuit 16 has a push-pull configuration for amplifying the positive and negative half cycles of the power amplified signal, respectively.

여기서, 상기한 출력회로(16)은 트랜지스터 Q6, Q8의 베이스 전류 즉 동작전류는 검출회로(18)의 트랜지스터 Q9, Q10의 베이스에 각각 공급된다.Here, the output circuit 16 is supplied with the base currents of the transistors Q 6 , Q 8 , that is, the operating current, to the bases of the transistors Q 9 , Q 10 of the detection circuit 18, respectively.

그리고, 이 트랜지스터 Q9, Q10의 콜렉터 출력전류는 연산귀환회로(19)로써 합성되어서, 그 합성전류가 트랜지스터 Q13의 콜렉터에서 출력되어 상기한 전치증폴회로(14)로 귀환되는 것이다.The collector output currents of the transistors Q 9 and Q 10 are synthesized by the operational feedback circuit 19 so that the synthesized current is output from the collector of the transistor Q 13 and returned to the preamplification circuit 14 described above.

여기서, 상기한 연산궤환회로(19)의 상세한 동작에 관해서 설명하면 다음과 같다. 먼저, 트랜지스터 Q6와 Q9및 트랜지스터 Q8과 Q10과의 에미터 면적비를 N, 트랜지스터 Q6의 동작전류를 Iv, PNP형의 트랜지스터 Q11의 포화전류를 IgF로 하면, 다이오우드 접속된 트랜지스터 Q11의 베이스. 에미터간 전압 [VBE(Q11)]는 다음식과 같다.Here, the detailed operation of the arithmetic feedback circuit 19 will be described. The first, when the transistors Q 6 and Q 9 and the transistor Q 8 and Q 10 and the emitter area ratio of N, transistor Q 6 operating current Iv, a saturation current of the transistor Q 11 of PNP type Ig F of diode connected Base of transistor Q 11 . The inter-emitter voltage [V BE (Q 11 )] is

Figure kpo00001
Figure kpo00001

단, k : 볼쯔만 정수, T : 절대온도, q : 전자의 전하, 또, 트랜지스터 Q8의 동작전류를 IL, NPN형의 트랜지스터 Q12의 포화전류를 ISN으로 하면, 트랜지스터 Q12의 베이스. 에미터간 전압 [VBE(Q12)]는, 다음식 처럼 된다.However, k: Boltzmann constant, T: the charge of the electron, and, if the saturation current of the operation current of the transistor Q 8 I L, NPN type transistor Q 12 of the I SN, the transistor Q 12: the absolute temperature, q Base. The inter-emitter voltage [V BE (Q 12 )] is given by the following equation.

Figure kpo00002
Figure kpo00002

한편, 트랜지스터 Q13, Q14를 흐르는 전류를 IF로 하면, 트랜지스터 Q13, Q14의 각 베이스. 에미터간 전압(VBE(Q13)]와 [VBE(Q14)]의 합은 모노리틱 IC의 경우 트랜지스터 Q13, Q14의 포화전류는 각각 같은 형식의 트랜지스터 Q11, Q12의 포화전류와 거의 같으므로 다음 식처럼 된다.On the other hand, if the current flowing through the transistors Q 13 and Q 14 is I F , each base of the transistors Q 13 and Q 14 . The sum of the emitter voltage (V BE (Q 13)] and [V BE (Q 14)] in the case of a monolithic IC transistor Q 13, the same saturation current of Q 14 are each type transistor Q 11, the saturation of Q 12 Since it is almost equal to the current, it becomes as follows.

Figure kpo00003
Figure kpo00003

여기서, 제1도에서 알다시피 상기 ③식은 상기 [VBE(Q11)]와 [VBE(Q12)]와의 합과 같으므로, 결국,Here, as shown in FIG. 1, the above Equation 3 is equal to the sum of the above [V BE (Q 11 )] and [V BE (Q 12 )].

Figure kpo00004
Figure kpo00004

거기서, 상기한 트랜지스터 Q9, Q10을 흐르는 전류 I3, I4는 I3=

Figure kpo00005
IU, I4=
Figure kpo00006
IL……⑤이므로, 상기 ④식은
Figure kpo00007
……⑥ 으로 된다.Therein, the currents I 3 and I 4 flowing through the transistors Q 9 and Q 10 are defined as I 3 =.
Figure kpo00005
I U , I 4 =
Figure kpo00006
I L … … Since ⑤, the expression ④ above
Figure kpo00007
… … Becomes ⑥.

그리고, 상기한 IF는 상기한 전치 증폭회로(14)의 저항 R5로 궤환되므로, IFR5=VBE(Q4)+R6(IQ3+IQ4)-(R4+5R5)

Figure kpo00008
Since I F is fed back to the resistance R 5 of the preamplifier circuit 14, I F R 5 = V BE (Q 4 ) + R 6 (I Q3 + I Q4 )-(R 4 + 5R 5 )
Figure kpo00008

단, VBE(Q4)≒VBE(Q3)However, V BE (Q 4 ) ≒ V BE (Q 3 )

IQ1≒IQ2 I Q1 ≒ IQ 2

VBE(Q4), VBE(Q3) : 트랜지스터 Q4, Q3의 각 베이스. 에미터간 전압V BE (Q 4 ), V BE (Q 3 ): Each base of transistors Q 4 , Q 3 . Emitter Voltage

IQ1, IQ2, IQ3, IQ4: 트랜지스터 Q1, Q2, Q3, Q4의 콜렉터전류,IQ 1 , IQ 2 , IQ 3 , IQ 4 : collector current of transistors Q 1 , Q 2 , Q 3 , Q 4 ,

β : 전류증폭율,β: current amplification factor,

로서 주어지는 대략 일정한 값으로되며, 신호가 없을 때에는Is given as an approximately constant value, and when there is no signal

IV≒IL I V ≒ I L

임으로, 트랜지스터 Q6, Q8의 아이들전류(Ic idle)은, Ic idle=N×IF로서 정하여 지게된다. 여기서, 상기한 입력단자(11)에 피전력증폭 신호가 공급되면, 그 피전력 증폭신호의 예를들면 부의 반사이클로서 트랜지스터 Q6의 전류 IF가 증가하면, 트랜지스터 Q8의 전류 IL은 감소하고, 정의 반 사이클로서의 상기한 IL의 증가와 함께 IU가 감소되고, 결국 제2도에 실선으로서 나타낸 바와같은 특성이 얻어지며, AB급 푸시풀동작을 행하는 것이다.Therefore, the idle currents Ic idle of the transistors Q 6 and Q 8 are determined as Ic idle = N × I F. Here, when the power-amplified signal is supplied to the input terminal 11, if the current I F of the transistor Q 6 increases as a negative half cycle of the power amplified signal, for example, the current I L of the transistor Q 8 is It decreases, the I U decreases with the increase of the above-mentioned I L as a positive half cycle, and eventually the characteristic as shown by the solid line in FIG. 2 is obtained, and the class AB push-pull operation is performed.

또, 제2도에 있어서, 횡축은 출력전압 V, 1점 쇄선으로 나타낸 것은 트랜지스터 Q6, Q8의 아이들전류 (Ic idle)이다.It is noted that in the Figure 2, the horizontal axis is the output voltage V, is shown by a chain line 1 that the transistor Q 6, idle current (Ic idle) of Q 8.

따라서, 상기한 바와같은 구성의 전력 증폭회로에 의하면, 집적회로(Ic)화에 있어, 종래와 같이 그 싱글엔디드푸시풀(SEPP)형의 출력단에 레터럴형(멀티콜렉터) PNP 트랜지스터와 같은 이득대역폭적 fr이 낮고 불안정한 소자를 사용할 필요도 고출력으로서 안정도를 높게할 수 있다. 또, 출력단은 에미터 접지형 콤프리멘터리 접속으로 구성한 경우에도 용이하게 설계할 수 있으며, 부우트스트랩 회로도 불필요하게 할 수 있다. 더우기, 출력단의 회로 형성에도 불구하고 출력단 트랜지스터의 아이들 전류를 용이하게 설정할 수 있다.Therefore, according to the power amplifying circuit having the above-described configuration, in the integrated circuit IC, as in the prior art, the same gain bandwidth as the lateral (multi-collector) PNP transistor is provided at the output stage of the single-ended push-pull (SEPP) type. The need for using an unstable element with low fr is also high output and high stability. In addition, the output stage can be easily designed even in the case of an emitter ground type complimentary connection, and also eliminates the need for a bootstrap circuit. Moreover, despite the formation of the circuit of the output stage, the idle current of the output transistor can be easily set.

이어서, 본 발명의 특징으로 되는 트랜지스터 Q6, Q8와 트랜지스터 Q9, Q10의 베이스끼리를 공통 접속한 것에 의한 효과를 관해서 설명하면 다음과 같다. 즉, 동극성 트랜지스터 푸시풀 방식으로 구성하여 이루어진 종래의 전력 증폭회로에서는 그 출력용 트랜지스터와 직렬로 다이오우드를 접속하고 트랜지스터의 동작전류를 검출하도록 하고 있었다. 이로 인하여, 출력용 트랜지스터로 부터의 출력이 다이오우드에 의해서 감소되어져 버려 저 전원전압으로서의 동작상 불리한 점이 많았다. 동, 상기한 다이오우드에는 출력용 트랜지스터의 큰 출력전류가 흐므르로, 다이오우드의 면적을 크게할 필요가 있으며 집적회로 IC화 했을때 칩 면적을 크게하지 않으면 안되는 문제점이 생겼었다.Subsequently, the transistor Q 6, Q 8 and Q 9 transistor, between the base of Q 10 to be a feature of the invention described below the effect due to the common connection as follows. That is, in the conventional power amplifier circuit constructed in the manner of the same polarity transistor push-pull, a diode is connected in series with the output transistor to detect the operating current of the transistor. For this reason, the output from the output transistor was reduced by the diode, and there were many disadvantages in operating as a low power supply voltage. In addition, since the large output current of the output transistor flows in the diode, the area of the diode needs to be increased, and when the integrated circuit IC is used, the chip area has to be increased.

그런데, 본 발명과 같이 출력용의 트랜지스터 Q6, Q8와 검출용의 트랜지스터 Q9, Q10의 베이스끼리를 공통접속하게 되면, 다이오우드를 사용할 필요가 없고, 또 검출용의 트랜지스터 Q9, Q10이 출력용 트랜지스터 Q6, Q8의 베이스 전류로서 동작하기 때문에 전류 용량이 커야될 필요가 없어서, 간단한 구성으로 만드는 집적회로(IC)화에 적합하다.However, the transistors in the detection and Q 8 output of the transistor Q 6, as in the present invention, Q 9, the transistors Q 9, Q 10 for when the common connection of the base to each other of Q 10, eliminating the need for a diode, and the detection the output transistor Q 6, because it operates as a base current of Q 8 there is no need to be a large current capability, is suitable for integrated circuit (IC) to create a simple configuration screen.

여기서, 앞에서 설명한 바와 같이, 출력회로(16)의 각 트랜지스터 Q6Q8동작전류 IUIL과 검출회로(18)의 각 트랜지스터 Q9Q10출력전류 I3I4와의 관계는 이상적인 상기한④식에 나타낸 바와같이 되어야 하지만, 실제로 대전류 영역에서는 트랜지스터 Q6의 갖는 기생 베이스 저항이나 에미터 저항등의 기생 저항치의 영향을 받게된다. 이로 인하여, 상기한 검출회로(18)의 각 트랜지스터 Q9, Q10의 베이스 또는 에미터에 직열로 상기한 기생 저항치의 N배의 저항치를 갖는 도시치 않은 저항을 삽입하도록 하면, 트랜지시터 Q6의 갖는 기생저항에 의한 영향을 보상할 수 있다.Here, as described above, the relationship between each transistor Q 6 Q 8 operating current I U I L of the output circuit 16 and each transistor Q 9 Q 10 output current I 3 I 4 of the detection circuit 18 is ideal. (4) It should be as shown in the equation, but in the high current region, parasitic resistance values such as parasitic base resistance and emitter resistance of transistor Q 6 are affected. For this reason, when a resistor (not shown) having a resistance value N times the parasitic resistance value in series is inserted into the base or emitter of each of the transistors Q 9 and Q 10 of the detection circuit 18 described above, the transistor Q The influence of parasitic resistance of 6 can be compensated for.

또, 상기한 기생저항의 N베 이상의 저항치를 갖는 저항을 삽입하면, 전류 감소측의 출력용 트랜지스터 Q6또는 Q8의 동작전류 IU, IL를 제2도에 점선으로서 나타낸 바와 같이 증가시킬 수 있으며, 크로스오우버(crossover) 왜곡이나 노칭(notching) 왜곡 등을 감소시킬 수 있다.In addition, when a resistor having a resistance value equal to or greater than N be of the parasitic resistance is inserted, the operating currents I U and I L of the output transistor Q 6 or Q 8 on the current reduction side can be increased as shown in FIG. 2 as a dotted line. In addition, crossover distortion or notching distortion may be reduced.

그리고, 부우트스트랩 회로를 사용할 경우에는, 트랜지스터 Q9내지 Q14에 접속되는 전원단자(12), (13)중 어느 한쪽을 부우스트랩 단자에 접속하도록 하여도 된다.Then, the unit fixes this in the case of using a strap circuit, it is also possible to connect either one of the power terminals 12, 13 connected to the transistor Q 9 to Q 14 in Buu terminal strap.

또, 트랜지스터 Q10의 전류가 감소되었을 때에 트랜지스터 Q14의 베이스 전류를 필요한 만큼 흘리지 못하게 되는 경우에는, 트랜지스터 Q14의 베이스에 저항이나 정전류원을 접속하도록 하여도 좋으며, 한편 트랜지스터 Q13의 에미터에 저항이나 정전류 전원을 접속하도록 하여도 된다.Further, when it is able, when the transistor Q 10 current is reduced shed as required base current of the transistor Q 14 has, bonded to each other to the transistor Q 14 base so as to connect a resistor or a constant current source, while the transistor Q 13 an emitter A resistor or a constant current power supply may be connected to the

제3도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 출력단의 트랜지스터를 에미터 접지형으로한 경우를 나타낸 것이다. 즉, 입력단자(51)에 예를들면 정현파형의 피전력 증폭신호의 정 및 부의 반사이클이 각각 공급되었고 한다면, 상기한 피전력 증폭신호는 트랜지스터 Q21과 Q22및 트랜지스터 Q23과 Q24와를 각각 에미터 공통 접속하여 구성된 차동증폭 회로로 이루어진 전치증폭회로(22)에 공급된다. 그리고, 상기한 트랜지스터 Q21, Q23의 콜렉터에는 상기한 피전력 증폭신호의 정의 반사이클 및 부의 반사이클에 대응한 증폭전류가 출력된다. 여기서, 상기한 전치증폭회로(22)의 각 트랜지스터 Q21, Q23의 콜렉터 출력은 트랜지스터 Q25와 Q26및 트랜지스터 Q27과 Q28를 각각 다아링톤 접속한 것을 푸시풀 방식으로 구성하여 이루어진 출력회로(23)의 트랜지스터 Q25, Q27에 공급된다. 이로 인하여, 트랜지스터 Q26, Q28에는 상기한 피전력 증폭신호의 정의 반사이클 및 부의 사이클에 대응한 증폭 전류가 흐르며, 출력단자(24)에서 출력된다.3 shows another embodiment of the present invention, and shows a case where the transistor of the output terminal is an emitter ground type. In other words, if the positive and negative half cycles of the sinusoidal power amplified signal are supplied to the input terminal 51, respectively, the above-mentioned power amplified signal is transistors Q 21 and Q 22 and transistors Q 23 and Q 24. And are supplied to a preamplification circuit 22 made up of a differential amplification circuit formed by connecting the emitters in common. The amplification current corresponding to the positive half cycle and the negative half cycle of the above-mentioned power amplified signal is output to the collectors of the transistors Q 21 and Q 23 described above. Here, the collector outputs of the transistors Q 21 and Q 23 of the preamplifier circuit 22 are configured by a push-pull method in which Darlington connections of transistors Q 25 and Q 26 and transistors Q 27 and Q 28 are respectively connected. It is supplied to transistors Q 25 and Q 27 of the circuit 23. As a result, an amplification current corresponding to the positive half cycle and the negative cycle of the above-mentioned power amplified signal flows through the transistors Q 26 and Q 28 and is output from the output terminal 24.

여기서, 상기한 출력회로(23)의 트랜지스터 Q2, Q28의 베이스 전류 즉 동작전류는 그 트랜지스터 Q26, Q28과 베이스끼리가 각각 공통 접속되어 검출회로(25)를 구성하는 트랜지스터 Q29, Q30의 베이스에 공급된다.Here, the transistor base current of the transistor Q 2, Q 28 of the output circuit 23 that is operating current that the transistor Q 26, between Q 28 and the base constituting the common is connected to the detection circuit 25, respectively, Q 29, It is supplied to the base of Q 30 .

그리고 이 트랜지스터 Q29, Q30의 출력전류는 연산귀환회로(26)에 공급되며, 트랜지스터 Q31, Q32의 각 콜렉터에서 정전류회로(27)를 구성하는 트랜지스터 Q33, Q34의 각 에미터에 각각 궤환된다.The output currents of the transistors Q 29 and Q 30 are supplied to the operational feedback circuit 26 and each emitter of the transistors Q 33 and Q 34 constituting the constant current circuit 27 in each collector of the transistors Q 31 and Q 32 . Are fed back respectively.

여기서, 트랜지스터 Q31, Q32를 흐르는 전류 IF와 트랜지스터 Q29, Q30의 전류 I5, I6는 앞서 설명한 바와 같이 다음 식의 관계를 만족하고 있다.Here, the currents I F flowing through the transistors Q 31 and Q 32 and the currents I 5 and I 6 of the transistors Q 29 and Q 30 satisfy the following equation.

Figure kpo00009
Figure kpo00009

그리고, 상기한 바와같은 구성에 있어서, 예컨대 트랜지스터 Q26, Q28의 아이들 전류가 증가하면, 트랜지스터 Q31, Q32의 전류도 증가하고, 정전류회로(27)에 의해서 전치증폭회로(22)가 제어되며, 트랜지스터 Q26, 의 아이들 전류를 감소시킴으로써 항상 아이들 전류가 대략 일정하게 유지되는 것이다.In the above-described configuration, for example, when the idle currents of the transistors Q 26 and Q 28 increase, the currents of the transistors Q 31 and Q 32 also increase, and the preamplification circuit 22 causes the preamplification circuit 22 to increase. It is controlled so that the idle current always remains approximately constant by reducing the idle current of transistor Q 26 .

따라서, 상기한 바와같은 구성에 의해서도 상기한 실시예와 같은 효과가 얻어지며, 또한 트랜지스터 Q26, Q28과 트랜지스터 Q29, Q30의 베이스 끼리를 공통 접속했으므로, 집적회로(Ic)화에도 적합하다.Therefore, the same effect as the above embodiment can be obtained by the above-described configuration, and since the bases of the transistors Q 26 , Q 28 and the transistors Q 29 , Q 30 are commonly connected, it is also suitable for the integrated circuit Ic. Do.

또, 연산궤적회로의 궤환은 제1도에 나타낸 바와같은 전치증폭회로(14)나 제3도에 나타낸 바와 같은 정전류회로(27)로 되돌리며, 제1도의 경우 구동회로(15), 제2도의 경우 정전류회로(27)의 부하회로인 전치증폭회로(22)로 되돌리도록 하여도 된다.The feedback of the operation trace circuit is returned to the preamplifier circuit 14 as shown in FIG. 1 or the constant current circuit 27 as shown in FIG. 3, and in the case of FIG. 1, the driving circuit 15 and the second circuit. In the case of Fig. 1, the preamplification circuit 22, which is a load circuit of the constant current circuit 27, may be returned.

그리고, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 그밖에 그 요지를 벗어나지 않는 범위에서 여러가지로 변형시켜 실시할 수 있다.Incidentally, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope thereof.

따라서, 이상 상세하게 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 이들 전류의 설정이 용이하고 대출력을 얻을 수 있으며 너욱이 안정 또는 확실하게 동작할 수 있으며, 또한 집적회로(Ic)화에도 적합한 매우 양호한 전력 증폭회로를 제공할 수 있다.Therefore, as described in detail above, according to the present invention, these currents can be easily set, large output can be obtained, stable or reliable operation can be performed, and very good power amplification suitable for integrated circuit (Ic) can be achieved. A circuit can be provided.

Claims (1)

푸시풀 구성된 출력용의 제1 및 제2의 트랜지스터와, 이 제 1 및 제2의 트랜지스터의 동작전류를 각각 따로 검출하는 제3 및 제4의 트랜지스터와, 이 제3 및 제4의 트랜지스터의 검출전류 I3, I4에 의하여 대략
Figure kpo00010
로 되는 전류 IF를 출력하는 연산회로와, 이 연산회로의 출력전류 IF를 대략 일정하게 유지하도록 기능하는 궤환회로를 갖춘 전력증폭회로에 있어서, 상기한 제1 및 제2의 트랜지스터와 상기한 제3 및 제4의 트랜지스터의 베이스 전극끼리를 공통 접속한 것을 특징으로 하는 전력증폭회로.
First and second transistors for push-pull output, third and fourth transistors for separately detecting operating currents of the first and second transistors, and detection currents of the third and fourth transistors, respectively. About by I 3 , I 4
Figure kpo00010
And a computing circuit for outputting a current I F which is to, in a power amplifier circuit with a feedback circuit for the output current I F of the operational circuit functions so as to maintain substantially constant, said first and above a transistor of the second A power amplifier circuit comprising the base electrodes of the third and fourth transistors connected in common.
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