KR840000940B1

KR840000940B1 - Equalizer amplifier

Info

Publication number: KR840000940B1
Application number: KR1019800003803A
Authority: KR
Inventors: 스스무 스에요시; 기꾸오 이시가와
Original assignee: 파이오니아 가부시끼가이샤; 이시즈까 요오조오
Priority date: 1980-10-02
Filing date: 1980-10-02
Publication date: 1984-06-29
Also published as: KR830004713A

Abstract

An equalizer amplifier in which non-linear distortion is substantially eliminated. An input signal is applied to the base of a first transistor the output of which is applied to the base of a second transistor of the opposite conductivity type to the first transistor. Currents are supplied to the first and second transistors in a constant ratio. The output from the circuit is provided in response to current flowing in one of the first and second transistors. At least one of the amplifier gain determining elements has a reactance component which varies depending on frequency.

Description

Equalization Amplifier

제1도는 본 발명의 실시예를 표시하는 회로도1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.

제2도는 제1도의 회로 특성을 표시하는 도2 is a diagram showing the circuit characteristics of FIG.

제3도는 본 발명의 다른 예를 표시하는 회로도3 is a circuit diagram showing another example of the present invention.

본 발명은 등화증폭기(等化增幅器)에 관한 것이며 특히 트렌지스터 소자를 사용한 등화증폭기에 관한 것이다.The present invention relates to an equalization amplifier, and more particularly to an equalization amplifier using a transistor element.

등화 증폭기는 예를들면 테이프레코오더 등의 녹음재생회로에 불가결한 것으로서, 테이프나 자기헤드의 여러가지 손실 때문에 고역에 있어서의 감도가 저하하는 관계상장치 전체의 주파수 특성을 실질적으로 평탄하게 하기 위한 것이다. 이러한 등화 증폭기는 저역에 있어서 소정의 증폭도를 갖도록 설계되어 있으며 그 때문에 증폭소자로써 트렌지스터가 사용된다.Equalization amplifiers are indispensable for recording and reproducing circuits, such as tape recorders, for the purpose of substantially flattening the frequency characteristics of the entire device, as sensitivity in the high range decreases due to various losses of tapes and magnetic heads. . The equalization amplifier is designed to have a predetermined amplification degree in the low range, and therefore a transistor is used as the amplifying element.

이 트렌지스터에 있어서는 그의 입출력 특성이 비직선성을 나타내는 까닭으로 출력신호는 왜곡을 갖는 일이 많으며 따라서 양호한 등화증폭기를 얻는 것이 요구된다.In this transistor, since its input / output characteristics are nonlinear, the output signal often has distortion, and therefore it is required to obtain a good equalization amplifier.

본 발명의 목적은 간단한 회로구성으로 트랜지스터의 비직선 왜곡을 제거하여 특성이 양호한 등화 증폭기를 얻는데 있다.An object of the present invention is to obtain an equalization amplifier having good characteristics by removing the nonlinear distortion of a transistor with a simple circuit configuration.

본 발명에 의한 등화증폭기는 베이스에 입력이 인가된 제1트랜지스터에 의한 출력을 베이스 입력으로 하고 또한 제1트랜지스터와 역도전형의 제2트랜지스터를 설치하고 이들 트랜지스터에 일정비의 전류를 공급하도록하여서 제1 또는 제2트랜지스터에 흐르는 전류의 변화에 대응하여 출력을 얻도록 하는 동시에 증폭이 득을 정하는 임피이던스 소자중 적어도 하나가 주파수에 의존하여 변화하는 리액턴스 성분을 갖도록 한 것을 특징으로 하고 있다.The equalizing amplifier according to the present invention uses the output of the first transistor to which the input is applied to the base as a base input, and installs a first transistor and a second transistor of reverse conduction type to supply a constant ratio of current to these transistors. It is characterized in that an output is obtained in response to a change in current flowing through the first or second transistor, and at least one of the impedance elements whose gain is amplified has a reactance component that varies depending on the frequency.

다음에 본 발명을 도면에 따라 설명한다.Next, the present invention will be described with reference to the drawings.

제1도는 본 발명의 1실시예를 나타내는 회로도로서 입력신호 V_IN은 에미터 폴로워 구성의 PNP트랜지스터 Q₁의 베이스입력으로 되고 이 트랜지스터의 에미터 폴로워출력은 다음 단계의 증폭용 NPN트랜지스터 Q₂의 베이스 입력으로 된다. 이 트랜지스터 Q₂의 에미터는 등화 소자(1)를 통하여 접지되어 있다.1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, in which the input signal V _IN is the base input of the PNP transistor Q _{1 having} the emitter follower configuration, and the emitter follower output of this transistor is the amplification NPN transistor Q of the next stage. The base input is ₂ . The emitter of this transistor Q ₂ is grounded through the equalizing element 1.

이들 양 트랜지스터 Q₁,Q₂에 일정비의 전류 I₁, I₂(I₁/I₂=1/α, 는 일정)를 공급하는 예를들면 커런트밀러회로가 설치되어 있다.For example, a current mirror circuit is provided for supplying a constant ratio of currents I ₁ and I ₂ (I ₁ / I ₂ = 1 / α, which is constant) to both transistors Q ₁ and Q ₂ .

이 커런터 밀러회로는 도면과 같이 서로 베이스가 공통 접속된 PNP트랜지스터 Q₃,Q₄,The larger reonteo Miller circuit together with the base common connection as shown in the drawing PNP transistor Q _3, Q _4,

Q₄는 베이스 콜렉터가 공통 접속되어서 다이오우드 구성으로 되어있다. 트랜지스터 Q₃의 에미터는 저항 R₃을 통하여 정전원(正電原) V_CC에 접속되어 있으며 트랜지스터 Q₄의 에미터는 에미터 저항 R₂를 통하여 정전원 V_CC에 접속되어 있다.Q ₄ has a diode configuration with the base collector connected in common. Positive supply (正電原) through the emitter resistance R ₃ of the transistor Q ₃ it is connected to V _CC, and is connected to the positive power supply V _CC emitter of the emitter of the transistor Q ₄ emitter through a resistor R _2.

여기서 등화소자(1)는 도면과 같이 저항 R_1a, 코일 L_1a의 직열회로와, 저항 R_1b, 코일 L_1b의 직열회로가 병열접속구성으로 되어 본예에 있어서는 트랜지스터 Q₄의 에미터로부터 출력 V_OUT가 도출되어 있다.Here, as shown in the drawing, the equalizing element 1 includes a series circuit of resistors R _1a and coil L _{1a and} a series circuit of resistors R _1b and coil L _1b in parallel connection configuration. In this example, the output V is output from the emitter of transistor Q ₄ . _OUT is derived.

이러한 구성에 있어서 트랜지스터 Q₁,Q₂의 베이스, 에미터간 전압을 V_BE1, V_BE2로 하면 다음 식이 성립한다.In such a configuration, when the voltages between the base and emitter of the transistors Q ₁ and Q ₂ are V _BE1 and V _BE2 , the following equation is established.

여기서 Z₁은 등화소자(1)의 임피이던스를 표시한다.Where Z ₁ represents the impedance of the equalizing element 1.

여기서 일반적으로 트랜지스터의 콜렉터 전류 I_C와 V_BE의 관계는 다음식으로 표시된다.In general, the relationship between the collector currents I _C and V _BE of a transistor is represented by the following equation.

여기서 q는 전자전하(電子電荷), k는 볼쯔만정수(Boltzman's 定數), T는 절대온도, I_S는 베이스, 에미터간 역방향 포화전류이다. 따라서 (1)식 중의 (V_BE1-V_BE2)는 (2)식에서 다음식으로 된다.Where q is the electron charge, k is the Boltzman's constant, T is the absolute temperature, and I _S is the reverse saturation current between the base and the emitter. Therefore, (V _BE1 -V _BE2 ) in the formula (1) becomes the following formula in the formula (2).

또한 T₁및 T₂는 트랜지스터 Q₁및 Q₂의 베이스, 에미터 집합부 온도이다. 또 I_S는 트랜지스터 고유의 정수이므로 I_S2=I_S1로 놀 수가 있으며(β는 일정), 또 I_S는 극히 적어서 콜렉터 전류를 충분히 흘려놓으면 I_C/I_S≫1이 성립하기 때문에 다음 식이 얻어진다.T ₁ and T ₂ are the base and emitter assembly temperatures of transistors Q ₁ and Q ₂ . Since I _S is a transistor-specific integer, I _S2 = I _{S1 can} be played (β is constant), and I _S is extremely small, so if I collect enough collector current, I _C / I _S '' 1 holds, so Lose.

(4)식에 있어서 트랜지스터의 접합부 온도를 일정하게 하면In the formula (4), if the junction temperature of the transistor is made constant

로, 되며, 이 (5)식은 일정하게 되기 때문에 이것을 γ로 하면 (1)식은 다음과 같이 된다.Since this equation (5) becomes constant, the equation (1) becomes as follows.

따라서 출력 V_OUT는 다음 식으로 표시된다.Therefore, the output V _OUT is represented by the following equation.

등화소자(1)의 코일 L_1a및 L_1b는 함께 저주파역에서는 충분히 작은 리액턴스를 가지는 것으로 하면 (7)식에서 알 수 있듯이 저역에 있어서는 증폭도 R₂/R₁를 가져서 트랜지스터의 V_BE에 무관계한 출력이 얻어져서 왜곡이 없는 출력으로 된다. 그리고 이때의 R₁은

이다.The coils L _1a and L _1b of the equalizing element 1 together have a sufficiently small reactance in the low frequency range. As can be seen from Equation (7), the amplification degree R ₂ / R ₁ in the low frequency region is irrelevant to V _BE of the transistor. The output is obtained, resulting in an output without distortion. And R ₁ at this time

to be.

중역주파수에 있어서는 등화소자(1)의 코일 L_1a,L_1b의 리액턴스가 무시할 수 없게 되어서 증폭도는 서서히 저하하며, 또한 고역주파수에 있어서는 당해 리액턴스 성분이 저항 R_1a,R_1b에 비해 크게되어 이득이 작아져서 거의 일정치를 나타낸다. 이 증폭이득의 주파수 특성음 제2도에 표시하고 있다.At the mid-frequency, the reactances of the coils L _1a and L _1b of the equalizing element 1 cannot be ignored, and the amplification degree gradually decreases. Also, at the high frequency, the reactance component is larger than the resistors R _1a and R _1b and the gain is increased. It becomes small and shows almost constant value. The frequency characteristic sound of this amplification gain is shown in FIG.

출력의 취출방법으로서는 제1도의 예에 한정되지 않으며 트랜지스터 Q₂및 Q₄의 콜렉터간에 저항을 삽입하여이양단 전압을 출력으로 할 수도 있다. 또 트랜지스터 Q₁,Q₂에 흐르는 전류비는 일정하므로 동일한 수단에 의해서 트랜지스터 Q₁에 흐르는 전류의 변화를 취출하도록 하여도 된다. 또 트랜지스터 Q₂의 에미터와 이어스간에 저항을 접속하고, 트랜지스터 Q₂및 Q₄의 콜렉터간에 예를들면 콘덴서와 저항이 병렬로 접속된 등화소자를 삽입하여 이양단 전압을 출력으로써 제2도와 동등 특성의 등화증폭기로 할 수도 있다.As the entry of the output may be a voltage across this by inserting a resistor between the collector of the transistor is not limited to the example of FIG. 1 Q ₂ and Q ₄ to the output. In addition, since the current ratio flowing through the transistors Q ₁ and Q ₂ is constant, a change in the current flowing through the transistor Q ₁ may be taken out by the same means. Also connected to the resistor between the emitter and the bias of the transistor Q ₂ and the transistor Q ₂ and Q _4, for example, between the collector as a capacitor and a resistor, the output of the transfer-circuit voltage by inserting the equalization element connected in parallel with a second equivalent help of It may also be an equalization amplifier of characteristics.

제3도는 제1도의 회로의 증폭도를 더욱 크게하는 경우의 출력도출방법의 1예를 나타내는 회로도이며 제1도와 동등 부분은 동일부호에 의해 표시되어 있다.FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of an output drawing method in the case where the amplification degree of the circuit of FIG. 1 is further increased, and the parts equivalent to those of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

커런트 밀러회로에 다시 PNP트랜지스터 Q₅를 부가하고 이 트랜지스터 Q₅에 의해 더욱 증폭을 하는 것으로서 이 콜렉터와 접지간에 임피이던스 소자 Z₅를 설치하며 또 에미터와 정전원간에 저항 R₄를 설치하여 임피이던스 소자 Z₅의 양단 전압을 출력으로 하고 있다. 또한 트랜지스터 Q₂의 에미터에 접속된 임피이던스 소자를 Z₁으로써 표시하고 있다.The PNP transistor Q ₅ is added to the current Miller circuit again and further amplified by this transistor Q _{5. An} impedance element Z ₅ is installed between the collector and ground, and a resistor R ₄ is installed between the emitter and the electrostatic source. The voltage at both ends of Z ₅ is output. In addition, an impedance element connected to the emitter of transistor Q ₂ is denoted by Z ₁ .

여기서 트랜지스터 Q₅와 트랜지스터 Q₄에 흐르는 전류비 I₃/I₂를 마찬가지로 I/α'로 정하는 것으로 하면 트랜지스터 Q₄의 베이스 전압 즉 트랜지스터 Q₂의 콜렉터전압 V_B는 다음 식이 된다.If the current ratio I ₃ / I ₂ flowing through the transistor Q ₅ and the transistor Q ₄ is defined as I / α ′, the base voltage of the transistor Q ₄ , that is, the collector voltage V _B of the transistor Q ₂ is given by the following equation.

(6)식을 (8)식에 대입하면 다음 식이 된다.Substituting Eq. (6) into Eq. (8) gives the following equation.

또한 출력 , , , 는 다음 식이 된다.The output,,, and

이 식에 (9)식을 대입하면 다음 식이 얻어진다.Substituting Eq. (9) into this equation yields the following equation.

여기서 (V_BE4-V_BE5)도 일정치 γ'로 할 수가 있으므로 (11) 식은 다음 식이 된다.Since (V _BE4 -V _BE5 ) can also be set to a _{constant value} γ ', equation (11) becomes the following equation.

따라서 증폭도

로 되고, 이들 각 임피이던스 소자 Z₁,Z₅의 적어도 하나를 등화소자로써 다른 것을 저항소자로써 하므로써 소망하는 등화특성을 얻을 수가 있게 되는 동시에 트랜지스터의 각 VBE에 무관계한 출력이 얻어지므로 왜곡이 억압된 등화출력으로 된다.Thus the amplification degree

By using at least one of these impedance elements Z ₁ and Z ₅ as an equalization element and another as a resistance element, desired equalization characteristics can be obtained, and an output irrelevant to each VBE of the transistor is obtained, thereby suppressing distortion. Equalization output.

더우기 상기에 있어서는 전류 공급수단으로서 전류 밀러회로를 사용하였으나 이것에 한정되는 일없이 동등기능을 갖는 회로 구성으로 할 수가 있다.Moreover, in the above, although the current miller circuit was used as a current supply means, it can be set as the circuit structure which has an equivalent function without being limited to this.

본 발명의 등화 증폭기에 의하면 극히 간단한 구성으로 소망하는 등화특성 및 증폭도를 가지면서 저왜곡율의 출력을 얻을 수가 있다.According to the equalization amplifier of the present invention, it is possible to obtain a low distortion output while having a desired equalization characteristic and amplification degree in an extremely simple configuration.

Claims

A first transistor having an input applied to a base, a second transistor having an output of the first transistor as a base input, and having a reverse conductivity with the first transistor, and a constant ratio of current are supplied to the first or second transistor. An impedance element for determining an amplification degree of an amplifier in a current path flowing through the first or second transistor, the current supply means being configured to output an output corresponding to a change in the current flowing through the first or second transistor. At least one of which has a reactance component that varies depending on frequency.