KR860001128Y1

KR860001128Y1 - 파워앰프와 스피이커 보호회로

Info

Publication number: KR860001128Y1
Application number: KR2019840001528U
Authority: KR
Inventors: 오상만
Original assignee: 삼성전자공업주식회사; 정재은
Priority date: 1984-02-25
Filing date: 1984-02-25
Publication date: 1986-06-05
Also published as: KR850007231U

Abstract

내용 없음.

Description

파워앰프와 스피이커 보호회로

제1도는 본 고안의 구성도.

제2도는 본 고안의 구체적인 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 전원부 2 : 시간조정회로

3 : 파워앰프 4 : 스위칭회로

5 : DC 검출부 6 : 드라이버회로 및 바이어스회로

LED₁~LED₂: 발광다이오드

본 고안은 음향기기에 있는 파워앰프와 스피이커를 보호할 수 있도록 된 전자회로에 관한 것이다.

일반적으로 음향기기의 출력단에는 파워앰프와 스피커가 설치되는데, 이러한 파워앰프와 스피이커에 전기적 음성신호인 교류신호와 더불어 직류신호가 갑자기 가해지게 되면 그로 말미암은 충격으로 인해 퍽하는 잡음이 나타나거나 심한경우 스피이커와 파워앰프가 파손되는 경우가 있게된다.

이와 같은 현상을 방지하기 위해서 종래에는 기계적인 릴레이를 사용하는 전자회로를 설치하여 초기전원 투입후의 신호출력을 일정시간동안 지연시켜주는 방법을 사용해 오고 있으나, 이러한 방식에 따른 보호회로는 기계적 작동요소로 말미암아 그 출력단을 완벽하게 보호할수가 없게됨은 물론 제품의 원가를 상승시키게 된다는 단점을 가지고 있다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 보호장치를 개선시켜 주기 위하여, 릴레이를 제외한 전자회로소자를 가지고 보호회로를 구성시켜 초기전원 투입시나 직류전원에 의한 잡음발생으로 인한 충격으로부터 음향기기의 출력단을 안전하게 보호해주는 한편 제품의 신뢰도를 향상시켜 주기 위하여 안출된 것이다.

이하 본 고안의 구성 및 작용, 효과를 예시도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 통상적인 전원부(1)에 연결되어 초기입력전원을 일정시간 지연시켜 주게되는 시간조정회로(2)와, 시간조정회로(2)와 파워앰프(3) 사이에 설치되어 직류전압의 유기에 따라 파워앰프(3)의 동작을 스위칭하는 한편 이러한 상태를 발광다이오드 (LED₁)(LED₂)로 외부에 표시해 주게되는 스위칭회로(4) 및 스피이커(SP)와 스위칭회로 (4) 사이에 설치되어 비정상적으로 유기된 직류전압을 간출하는 DC 검출부(5)등으로 구성되어 있다.

미설명부호 6은 드라이버회로 및 바이어스회로를 나타낸다. 3은 드라이버회로 및 바이어스회로(6)를 구비하고 있는 일반적인 파워앰프인데, 이는 전원부(1)의 스위치(SW₁)를 “온”시킬때 시간조정회로(2)에서의 바이어스 조정에 따라 스위칭회로 (4)가 스위칭되므로써 초기전원 투입시에 출력회로가 무리한 상태하에서 동작하지 않게된다. 즉 이러한 일련의 동작은 초전원 투입시의 서어지전압으로 인하여 초단차동앰프의 직류성분이 한쪽으로 치우치게 되는 것을 방지하여 스피이커(SP) 및 주변회로의 안정도를 높이게되는 것이다. 또한, 회로내부의 문제로 인하여 스피이커(SP)의 입력단이 직류전위(+전위, -전위)를 포함하여 한쪽으로 치우칠 경우에는 DC 검출부(5)에서 이를 검지하여 파워앰프(3)의 동작을 제어하는 스위칭회로(4)로 하여금 파워앰프(3)의 동작을 초단에서 중지시키게 하므로써 주변의 출력회로를 보호하게 되는 것이다.

즉, 파워앰프(3)의 입력단(INPUT)에 전기적은 음성신호가 입력되면 이 신호는 듀알 FET (FET₁)(FET₂)에 의해 차동증폭되어 트랜지스터(TR₉)를 통해 드라이버회로 및 바이어스회로(6)에 공급되고, 드라이버회로 및 바이어스회로(6)에서는 출력트랜지스터(TR₁₀)(TR₁₁)를 포함하여 구성되는 푸쉬풀증폭기를 구동시킬 수 있도록 다단의 바이어스회로와 증폭회로를 통해 신호증폭을 하므로써 스피이커(SP)를 통해 가청음을 재생시키게 되는데, 여기서 파워앰프(3)내의 초단에 있는 프랜지스터(TR₇~TR₉)가 동작상태로 되어있지 아니하면 듀알 FET (FET₁)(FET₂)의 출력신호가 스피이커(SP)측으로 전달되는 것이 차단되게 된다.

본 고안은 이러한 트랜지스터(TR₇)(TR₈)(TR₉)를 스위칭하여 초기전원투입으로 인한 서어지전압과 회로내부의 이상상태발생으로 직류성분이 한쪽으로 치우침에 의한 출력단의 충격 음을 방지하여 회로를 보호하도록 되어있는 바, 우선 전원의 초기투입시나 오프시 즉 스위치(SW₁)의 온, 오프시에 발생되는 충격음을 방지하는 동작은 다음과 같이 실시된다.

전원스위치(SW₁)를 온시키면 변압기(T)를 통한 2차 AC 전압이 시간조정회로 (2)에 공급되어 부(-)의 주기에 해당되는 AC 전압이 저항(R₈)(R₉)과 다이오드(D₁) 및 콘덴서(C₂)에 의해 반파정류된다. 이러한 전압은 저항(R₇)을 통해 콘덴서(C₁)에 가해져서 저항(R₇)과 콘덴서(C₁)의 시정수에 의해 서서히 충전된다(t=C₁×R₇).

콘덴서(C₁)에 충전이 완료되어 가면서 접지→저항(R₅)→(R₆)콘덴서(C₁)의 마이너스 충전전압 순으로 전류통로가 형성되어 트랜지스터(TR₃)의 베이스에 바이어스 전압이 형성되되고, 이에 따라 트랜지스터(TR₃)가 턴-온된다. 트랜지스터(TR₃)가 턴-온되면 접지로부터 저항(R₂)(R₄)을 통해 전원단(B)으로 전류가 흐르기 때문에 트랜지스터 (TR₈)의 베이스에 바이어스전압이 형성되어 트랜지스터(TR₈) 역시 턴-온된다.

트랜지스터(TR₈)가 턴-온됨에 따라 트랜지스터(TR₇)(TR₉)이 에미터에 전류통로를 형성하게 되어 트랜지스터(TR₇)(TR₉)를 턴온시키게되므로 파워앰프(3)의 입력신호는 트랜지스터(TR₉)를 거쳐서 드라이버회로 및 바이어스회로(6)에 공급되어 트랜지스터(TR₁₀)(TR₁₁)를 구동시키게 되므로써 스피이커(SP)를 통해 음성신호가 재생되게 되는 것이다.

한편, 스피이커(SP)로 출력되는 신호가 정상적일때는 DC 검출부(5)의 출력단이 개방된 상태로 되어 트랜지스터(TR₅)가 턴오프되므로 발광다이오드(LED₁)는 동작되지 않고, 트랜지스터(TR₄)의 베이스측에 연결된 저항(R₁₀)에 걸리는 전위는 “0”이 되어 트랜지스터(TR₆)의 베이스전위는 접지전위로 되며, 트랜지스터(TR₆)의 에미터전위는 발광다이오드(LED₂)를 매개하여 부전원단(B^-)에 연결되므로 부전위(B^-)로 되어 트랜지스터(TR₆)가 턴온되게된다. 따라서 접지→저항(R₁₄)→트랜지스터(TR₆)→발광다이오드 (LED₂)→부전원단(B^-)의 전류통로가 형성되어 발광다이오드(LED₂)가 점등되게된다.

이 발광다이오드(LED₂)는 파워앰프(3)가 정상적인 동작상태에 있다는 것을 표시하는 것이다.

스위치(SW₁)를 “오프”시키면 콘덴서(C₁)의 충전전압이 다이오드(D₂)와 저항 (R₈)을 통해서 방전되므로 순간적으로 트랜지스터(TR₃)가 바이어스전압을 잃게되어 턴-오프되고, 이에따라 트랜지스터(TR₈)도 바이어스전압을 잃게되어 턴-오프되고, 이에따라 프랜지스터(TR₈)도 바이어스전압을 잃게되어 턴-오프된다.

트랜지스터(TR₈)가 턴오프됨에 따라 트랜지스터(TR₇)(TR₉)의 에미터가 개방된 상태로 되어 전류통로를 잃게되므로 트랜지스터(TR₇)(TR₉) 역시 턴오프된다.

그러므로 차동증폭용 듀알 FET (FET₁)(FET₂)가 트랜스포머(T)의 잔류전원등으로 인하여 완전히 오프되는 시간이 지연되는데, 그 이전에 트랜지스터(TR₉)의 후단부인 드라이버회로 및 바이어스회로(6)와 스피이커(SP)가 트랜지스터(TR₇)(TR₉)의 턴오프로 인해 먼저 오프되므로 차동증폭용 듀알 FET (FET₁)(FET₂)의 전원오프로 인해 발생되는 언발란스 스위칭에 의한 팝 노이즈(pop noise)가 방지되는 것이다.

음향기기가 정상적인 동작을 하던 도중에 직류전압이 유기되었을 때의 회로보호 동작은 다음과 같다.

드라이버회로 및 바이어스회로(6)나 기타 회로에 이상이 생겨서 스피이커(SP) 입력단인 A점에 교류신호와 더불어 +전위가 걸리게 되어 +전위쪽으로 치우치게되면 이 +전위에 따라 저항(R₁)을 통해서 트랜지스터(TR₁)의 에미터에 전위차가 접지전위에 비해 높게 형성되므로 트랜지스터(TR₁)가 턴-온된다. 이때 이에 따라 A점의 전위 및 전류가 저항(R₁₅)을 통해서 저항(R₁₂)과 다이오드(D₃)에 가해직다.

따라서 트랜지스터(TR₅)의 베이스에 바이어스전압을 형성시키게 되어 트랜지스터(TR₅)가 턴-온된다. 트랜지스터(TR₅)가 턴-온되면 접지→저항(R₁₀)(R₁₁)→트랜지스터(TR₅)→발광다이오드(LED₁)의 전류통로가 형성되어 내부회로 이상 상태표시용 발광다이오드(LED₁)가 점등된다.

또한, 트랜지스터(TR₅)가 턴-온되면 접지로부터 트랜지스터(TR₆)로 흐르던 전류가 차단되면서 저항(R₁₃)에 B^-전위가 공급되므로 트랜지스터(TR₆)가 턴-오프되고, 이에 따라 발광다이오(LED₂)는 소등된다. 이와 함께 트랜지스터(TR₅)를 통하는 전류가 트랜지스터(TR₄)의 베이스측에 바이어스를 제공하게 되므로써 이를 턴-온시키게 되어 트랜지스터(TR₃)의 베이스가 접지전위로 되고 이에 따라 트랜지스터(TR₃)는 턴-오프된다.

따라서 저항(R₂)(R₄)에 흐르던 전류가 트랜지스터(TR₃)에 의해 차단되므로써 트랜지스터(TR₅)도 턴-오프되고, 이에 따라 트랜지스터(TR₇)(TR₉) 역시 턴-오프된다.

트랜지스터(TR₉)의 턴-오프는 차동증폭용 듀알 FET (FET₁)(FET₂)의 출력신호 차단을 의미하므로 드라이버회로 및 바이어스회로(6)에 흐르던 전류는 거의 없어지게 된다.

이러한 일련의 동작으로 +전위로 치우침에 의한 출력부의 충격이 방지되는 바, -전위로 치우침에 대한 보호동작은 다음과 같이 실시된다.

A점에 교류신호와 더불어 -전위가 걸려 -전위쪽으로 치우칠 경우 이 -전위에 따라 저항(R₁)을 통해서 트랜지스터(TR₂)의 베이스에 접지전위인 에미터전위 보다 훨씬 낮게 바이어스가 형성되어 턴-온된다. 따라서 전류는 접지측과 결합되어 있는 트랜지스터(TR₂)의 에미터로부터 저항(R₁₅)을 통해 저항(R₁₂)과 다이오드(D₃)에 공급된다. 이후의 동작은 전술한 +전압으로의 치우침과 마찬가지로 되어 발광다이오드 (LED₂)가 소등되고 발광다이오드(LED₁)가 점등되며, 트랜지스터(TR₃)가 턴-오프된다. 따라서 드라이버회로 및 바이어스회로(6)의 신호유입이 차단되고 스피이커(SP)로의 신호송출 역시 차단되므로 출력부의 회로를 보호하고 스피이커(SP)의 충격을 방지하게되는 것이다.

상기한 바와 같이 본 고안은 릴레이 부가회로를 사용하지 않고서도 스위치 (SW₁)의 온-오프시에 발생되는 서어지전압이나 +, -전압 유기로 인해 출력신호가 어느한쪽으로 치우침에 따른 출력부의 회로 및 스피이커(SP)의 파괴로부터 안전하게 보호할 수 있는 장점을 가지고 있다.

Claims

통상적인 전원부(1)에 연결되어 초기입력 전원을 일정시간 지연시키는 시간조정회로(2)와, 시간조정회로(2)와 일반적인 파워앰프(3) 사이에 설치되어 직류전압의 유기에 따라 파워앰프(3)의 동작을 스위칭하는 한편 이러한 상태를 발광다이오드(LED₁) (LED₂)로써 외부에 표시하는 스위칭회로(4), 스피이커(SP)와 스위칭회로(4) 사이에 설치되어 비정상적으로 유기된 직류전압을 검출하는 DC 검출부(5)등으로 구성되어 있는 파워앰프와 스피이커 보호회로.