KR860000115B1 - 출력 증폭 회로 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

출력 증폭 회로
제1도는 종래의 출력증폭회로의 예를 도시한 접속도.
제2도는 및 제4도는 제각기 본 발명의 설명을 위한 도표.
제3도는 본 발명 출력증폭회로의 일실시예를 도시한 접속도.
본 발명은 예를들어 음향기기의 출력증폭회로 즉 OTL출력증폭회로에 사용하기에 적절한 출력증폭회로에 관한 것이며, 특히 고능률화를 나타내도록 한 것에 관한 것이다.
종래 고능률화를 나타내는 OTL출력증폭회로로서는 제1도에 도시된 바와 같은 회로가 제안되었었다. 즉 제1도에 있어서 1은 음성신호가 공급되는 음성신호 입력단자를 표시하고, 이러한 음성신호입력단자 1에공급되는 음성신호를 푸쉬풀 증폭회로로 구성된 npn형 트랜지스터 2 및 pnp형 트랜지스터 3의 제각기 베이스에 공급하고, 이러한 트랜지스터 2 및 3의 제각기 에미터를 상호접속하며, 에미터접속점을 부하저항 예를들어 스피커 4를 통하여 접지하고, 또한 이러한 트랜지스터 2 및 3의 제각기 콜랙터를 다이오드 5의 캐소드 및 다이오드 6의 에노드에 제각기 접속하며, 이러한 다이오드 5의 에노드를 직류전원 7의 정극성단자에 접속하고, 직류 전원 7의 부극성단자를 접지하며 이러한 다이오드 6의 캐소드를 직류전원 8의 음극성단자에 접속하고, 그리고 직류전원 8의 정극성단자를 접지한다. 이런 경우에, 직류전원 7 및 8의 제각기 전압치를 동등하게 예를들어 V1으로 한다. 또한 트랜지스터 2 및 3의 제각기 에미터의 접속점을 정전압용의 제너다이오드 9의 에노드 및 제너다이오드 10의 캐소드에 제각기 접속하고, 제너다이오드 9의 캐소드를 저항기 11을 통하여 직류전원 12의 정극성단자에 접속하며, 직류전원 12의부극성단자를 직류전원 7의 정극성단자에 접속한다. 이러한 제너다이오드 9 및 저항기 11의 접속점을 npn형 트랜지스터 13의 베이스에 접속하고, 트랜지스터 13의 콜랙터를 직류전원 12의 정극성단자에 접속하여, 트랜지스터 13의 에이터를 트랜지스터 2의 콜랙터에 접속한다. 또한 제너다이오드 10의 에노드를 저항기 14를 통하여 직류전원 15의 부극성단자에 접속하며, 직류전원 15의 정극성단자를 직류전원 8의 부극성에 접속한다. 제너다이오드 10 및 저항기 14의 접속점을 pnp형 트랜지스터 16의 베이스에 접속하고 트랜지스터 16의 콜랙터를 직류전원 15의 부극성에 접속하며, 트랜지스터 16의 에미터를 트랜지스터 3의 콜랙터에 접속한다. 이런 경우, 직류전원 12 및 15의 제각기전압치는 동등하게, 예를들어 V2로 한다. 또한 제너다이오드 9 및 10의 제각기 제너전압을 VZ로 한다.
상기 제1도에 있어서 부하저항기 4의 양단자 사이에서 나타나는 출력신호의 전압치를 E0로 할 때에 V1-VZ>E0>-V1-VZ가 되는 영역에서는 트랜지스터 13 및 16이 컬오프되며, 트랜지스터 2 및 3이 전압치가 V1의 직류전원 7 및 8에 의하여 동작되는 푸쉬풀증폭회로이다. 또한
E0>V1-VZ및 E0<-V1+VZ
가 되는 영역에서는 트랜지스터 13 및 16이 동작되고, 다이오드 13, 2, 3 및 16은 전원전압이 직류전원 7, 8 및 12, 15의 합산전압±(V1+V2)에서 작동하는 푸쉬풀증폭회로이다. 일반적으로 전원전압±V1에서 동작되는 푸쉬풀증폭회로(B급 증폭회로)의 출력-손실특성은 제2도 곡선 a로서 도시된 바와같이되며, 전원전압±(V1+V2)에서 작동하는 푸쉬풀증폭회로의 출력-손실특성은 제2도 곡선 b에 도시된 바와같다.
제1도에 있어서는 소출력신호 즉-V1+VZ<E0<V1-VZ인 때 전원전압±V1의 푸쉬풀 증폭회로일 때와, 항상전원전압이±(V1+V2)의 푸쉬풀증폭회로에 비교하고, 이에 의한 소비전력을 작게 하도록 고능률화를 도모한 것이다.
본 발명은 제1도에 도시된 출력회로를 개선하여, 더욱 고능률화를 도모하기 위한 것이다.
이하 제3도를 참조하므로서 본 발명출력 증폭회로의 일실시예를 설명하겠다. 제3항에 있어서 제1도에대응하는 부분에는 동일부호를 사용하고 상세한 설명은 생략하겠다.
제3도 예에 있어서는 음성신호입력단자 1에 공급된 음성신호가 구동단을 구성하는 차동증폭회로 17의 정극성입력단자
Figure kpo00001
에 공급되며, 이러한 차동증폭회로 17의 출력신호가 위상반전회로 18을 구성하는 npn형 트랜지스터 18a 및 pnp형 트랜지스터 18b의 제각기 베이스에 공급된다. 이러한 트랜지스터 18a 및 18b의 제각기 에미터상호접속점을 저항기 19를 통하여 접지하고, 트랜지스터 18a의 콜랙터를 저항기 20을 통하여 콜랙터 폴로워(collector Follower)를 구성단 pnp형 트랜지스터 21의 베이스에 접속하며, 이런 트랜지스터 21의 에미터를 직류전원 7의 정극성단자에 접속하고, 직류전원 7의 부극성단자를 접지한다. 또한 트랜지스터 21의 콜랙터를 역류방지용의 다이오드 22 및 부하저항기 4의 직렬회로를 통하여 접지한다. 또한 트랜지스터 18의 콜랙터를 저항기 23을 통하여 콜랙터폴로워를 구성하는 pnp형 트랜지스터 24의 베이스에 접속하고, 트랜지스터 24의 에미터를 직류전원 8의 부극성단자에 접속하며, 직류전원 8의 정극성을 접지하며, 또한 트랜지스터 24의 콜랙터를 역류방지용의 다이오드 25를 통하여 다이오드 22 및 부하저항기 4의 접속점에 접속한다. 이런 경우 트랜지스터 21 및 24로서 푸쉬풀 증폭회로를 구성한다. 다이오드 22 및 25의접속점이 부궤환회로를 구성하는 저항기 26을 통하여 차동증폭회로 17의 부극성입력단자
Figure kpo00002
에 접속되고, 부극성입력단자
Figure kpo00003
는 저항기 27을 통하여 접지된다. 또한 트랜지스터 18a의 콜랙터가 구동전류절환회로를 구성하는 npn형 트랜지스터 28의 에미터에 접속되고, 트랜지스터 28의 콜랙터는 저항기 29를 통하여 콜랙터플로워를 구성하는 pnp형 트랜지스터 30의 베이스에 접속되며, 트랜지스터 30의 에미터가 직류전원 12의 정극성단자에 접속되고, 직류전원 12의 부극성단자를 직류전원 7의 정극성에 접속하며, 또한 트랜지스터 30의 콜랙터가 부하저항기 4를 통하여 접지된다. 또한 트랜지스터 21의 콜랙터가 저항기 31을 통하여 다이오드 32의 에노드에 접속되고, 다이오드 32의 캐소드는 트랜지스터 28의 베이스에 접속된다.
또한 트랜지스터 18b의 콜랙터는 구동전류절환회로를 구성하는 pnp형 트랜지스터 33의 에미터에 접속되고 트랜지스터 33의 콜콜랙터는 저항기 34를 통하여 콜랙터폴로워를 구성하는 npn형 트랜지스터 베이스에 접속되며, 트랜지스터 35의 에미터가 직류전원 15의 부극성단자에 접속되고, 직류전원 15의 정극성단자가 직류전원 8의 부극성단자에 접속되며 그리고 트랜지스터 35의 콜랙터가 트랜지스터 30의 콜랙터 및 부하저항기 4의 접속점에 접속된다. 이런 경우에 트랜지스터 30 및 35로서 푸쉬풀증폭회로를 구성한다. 또한 트랜지스터 24의 콜랙터가 저항기 36을 통하여 다이오드 37의 캐소드에 접속하고, 다이오드 37의 애노드는 트랜지스터 33의 베이스에 접속한다.
이런 경우, 트랜지스터 21, 24, 28 및 33의 제각기 베이스-에미터 사이전압을 동등하게 VBE, 다이오드 22, 25, 32 및 37의 제각기 전압강하를 Vf, 트랜지스터 21, 24의 제각기 베이스전류를 IB, 저항기 20, 23의 제각기 저항치 R를 로서하면, 트랜지스터 28 및 33이 도통하는 부하저항기 4의 양단자사이신호 E0의 레벨이 다음관계로서 알 수 있다. 정극성의 절반사이클을 고려하면, E0>V1-VBE(트랜지스터 21)-IB×R-Vf(다이오드 22)+Vf(다이오드 32)+VBE(트랜지스터28)=V1-IB×R이 된다. 동일하게 부극성의 절반사이클의 경우에는 E0<-V1+IB×R이 된다. 따라서 부하저항기 4의 양단자신호레벨 E0가 정극성의 절반사이클에서
E0>V1-IB×R
이 되고 부극성의 절반사이클에서는
E0>-V1+IB×R
이 되는 트랜지스터 28 및 33이 제각기 도통되는 구동신호를 트랜지스터 30 및 35의 베이스에 제각기 공급함과 동시에 이에 의하여 트랜지스터 21 및 24의 제각기 콜랙터전위가 에미터전위보다 높게되어 동등한 트랜지스터 21 및 24는 비도통된다. 이러한 저항기 20 및 23에 의한 전압강하 IB×R은 부하저항기 4의 저항치 RL이 작을 때는 크게 되므로, 트랜지스터 28 및 33은 빨리 구동되며, RL이 크면 늦게 구동된다. 이러한 저항기 20 및 23에 의한 정전압소자(예를들어 제너다이오드)를 사용하므로서 트랜지스터 28 및 33의 구동과 RL관계가 일정하게 된다.
또한 부하저항기 4의 양단자 사이신호 E0가 제4도에 도시된 바와 같은 경우의 정극성의 절반사이클에 의한 설명으로서 E0
Figure kpo00004
V1-IB·R이 되며 트랜지스터 28은 비도통이 되며, 트랜지스터 21에는 제4(b)도에 도시된 바와 같이 비교적 작은 전류 I2가 흐르고 또한 E0>V1-IB×R이 되면, 트랜지스터 28이 도통되고, 트랜지스터 30의 베이스에 구동신호가 공급되어 트랜지스터 30에 제4(c)도에서 도시된 바와 같은 전류 I1이 흐른다. 또한 부하저항기 4의 양단자 사이신호 E0가 제4(a)도에 도시된 바와 같은 부극성의 절반사이클에 있어서, E0
Figure kpo00005
-V1+IB·R이 되면 트랜지스터 33은 비도통되므로, 트랜지스터24에 제4(b)도에서 도시된 바와 같이 비교적 작은 전류 I4가 흐르며, 또한 E0<-V1+IB×R이 된 경우에, 트랜지스터 33이 도통되고, 트랜지스터 35의 베이스에 구동신호가 공급되어 트랜지스터 35에 제4(c)도에 도시된 바와같은 전류 I2가 흐른다.
즉, 제3도 예에 있어서는, 입력단자 1에 공급된 음성신호는 차동증폭회로 17 및 위상반전회로 18을 통하여 트랜지스터 21 및 24의 제각기 베이스와 트랜지스터 28 및 33의 제각기 에미터에 제각기 공급되고, 부하저항기 4에서 얻어지는 출력신호 E0의 레벨이 소정치보다 작으면 전압치±V1의 직류전원 7 및 8를 전원으로 하는 푸쉬풀 증폭회로가 동작을 하고, 이것에서의 출력신호 E0의 레벨이 소정치보다 크면, 전압치±V1의 직류전원 7 및 8과 전압치±V2의 직류전원 12 및 15의 합인 전압치±(V1+V2)를 전원으로 하는 트랜지스터 30 및 35의 구성인 푸쉬풀 증폭회로가 작동한다.
따라서 본 발명에서는 OTL출력증폭회로로서 작동한다. 또한 본 발명에서는 출력신호 E0의 레벨이 소정이하이면 전압치±V1의 직류전원 7, 8에 의하여 동작되는 푸쉬풀증폭회로로서 작동하게 되며 여기서 출력증폭회로의 출력-손실특성은 제2도 곡선 b로 도시된 바와 같이 손실이 비교적 작고, 또한 출력신호 E0의 레벨이 소정치 이상일 때는 전압치±(V1+V2)의 직류전원 7, 8과 직류전원 12, 15의 합의전원으로 작동하는 트랜지스터 30 및 35에 의하여 구성된 푸쉬풀증폭회로로서 장동되고, 이것의 출력증폭회로의 출력-손실특성은 제2도 곡선 c로서 표시된 바와 같이 곡선 b보다 손실이 작은 특성을 갖는다. 따라서 본 발명에 의하면, 제1도에 도시된 바와같은 종래회로보다도 소비전력을 개선한 고능률화를 나타내고 있다. 또한 본 발명에 의하면, 트랜지스터 21 및 22에는 비교적 작은 전류 I2또는 I4만 흐르게 되어, 비교적 소전류용의 트랜지스터를 사용할 수 있는 이득이 있다. 또한 제3도 실시예에 있어서, 트랜지스터 28 및 33의 제각기 콜랙터-베이스 사이에 콘덴서를 설치하여 구동전류 온 오프(on, off)회로의 시정수를 설정하여 회복시간을 설정하게 하므로서 고역신호에 대하여 절환왜곡을 저감할 수가 있다.
이상 본 발명은 상기된 실시예에 한하여 본 발명의 요지를 제한함이 없이 다른 종류의 구성으로서 될 수 있음은 물론이다.

Claims (1)

  1. 제1 및 제2의 직류전원을 제각기 작동전원으로 하는 제1 및 제2트랜지스터로서 구성된 제1의 푸쉬풀출력증폭회로와, 상기 제1의 직류전원과 제3직류전원의 합의 직류전원 및 상기 제2직류전원과 제4직류전원의 합인 직류전원을 제각기 작동전원으로 하는 제3 및 제4의 트랜지스터로서 구성된 제2의 푸쉬풀출력증폭회로를 갖으며, 출력신호레벨이 소정치미만의 경우에는 상기 제1의 푸쉬풀출력증폭회로를 작동하게 됨과 동시에 상기 출력신호레벨이 소정치 이상인 경우에는 상기 제2의 푸쉬풀출력증폭회로를 작동하게 됨을 특징으로 하는 출력증폭회로.
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