KR930003009Y1 - 귀환영 엠파시스 회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

귀환영 엠파시스 회로

제1도는 종래의 엠파시스 회로 구성도.

제2도는 종래 엠파시스 회로 구성의 주파수 특성도.

제3도와 제4도는 본 고안에 따른 귀환형 엠파시스 회로 구성도.

제5도는 제3도의 상세회로 구성도.

제6도는 제4도의 상세회로 구성도.

제7도는 본 고안에 따른 귀환형 엠파시스 회로 구성의 주파수 특성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

300.301.302.400.401.402 : 앰프 303.403 : 로우패스 필터

R4 : 저항 C1 : 콘덴서

Vi : 입력 Vo: 출력

본 고안은 입력신호의 주파수가 클수록 입력대 출력이득이 증가하는 신호의 엠파시스(Emphasis)특성을 갖는 회로에 관한 것으로, 특히 엠파시스 특성을 적용 세트(Set)및 시스템에 따라 적절하게 구성시킬수 있도록한 귀환형 엠파시스 회로에 관한 것이다.

종래에는 제1도에 도시된 바와같이 앰프(100)와 로우 패스 필터(103)로 구성되어 있는데, 입력(Vi)은 각각 앰프(100)의 “+”측과 저항(R4)및 콘덴서(C1)로 구성된 로우 패스 필터(103)의 입력에 연결되고 로우 패스 필터(103)의 출력이 앰프(100)의 “-”측에 연결되는 구성이다.

상기 구성회로의 동작 상태를 보면 다음과 같다.

입력(Vi)대 출력(Vo)특성, 즉 전달 특성을 계산하면 Vo=(Vi-Lp Vi).Ga‥‥‥〈식 1〉(여기서 Lp는 LPF의 전달 특성 함수이고 Ga는 앰프“100”의 이득이다)〈식1〉을 다시 쓰면 Vo/vi=(1-Lp)Ga‥‥‥〈식 2〉로우 패스 필너(103)회로에, 대한 전달특성함수(Lp)를 구하면

……〈식3〉 상기 〈식 3〉을 〈식 2〉에 대입하면……〈식 4〉즉 제1도와 같은 엠파시스 회로는 상기〈식 4〉와 같은 전달 특성을 갖는데 주파수에 따른 이득 특성은 제2도와 같이 표현된다.

따라서 제2도에서 보는 바와같이 신호의 주파수(f)가 클수록 이득이 커지는 신호의 엠파시스 기능 동작을 하게 된다.

그런데 상기와 같은 종래 회로에서는 VCR에서 테이프에 휘도 신호를 FM변조하여 기록할때 노이즈 성분은 주파수가 클수록 크게 기록되므로 재생시 S/N(Signal to Noise)특성을 개선하기 위해 기록시 휘도 신호를 엠파시스 하는데, 주파수에 따른 엠파시스 정도는 통상 규격으로 정해져 있다. 즉 종래 희로에서 f=fc에서 전달 특성은 〈식 4〉및 제2도에서 보는 바와같이로 고정되어 있다.

따라서 화질 개선 측면에서 그 엠파시스 양을 변화시키고자 규격이 변화될 경우는 그양이 고정되어 있어 새로운 회로의 구성이 필요하게 되는 단점이 있었다.

본 고안은 이러한 단점을 없애기 위해 안출된 것으로 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

즉 본 고안은 제3도내지는 제4도에 도시된 바와같이 저항(R4)과 콘텐서(C1)로 구성된 하나의 로우 패스 필터(303)(403)와 3개의 오피앰프로 구성되는데,, 제3도에서 입력(Vi)은 출력단 앰프(300)와 입력단 앰프(301)의 “+”측 및 귀환단 앰프(302)의 “-”측 입력으로 연결되고, 앰프(301)의 출격은 로우 패스 필터(303)의 입력에 연결되고, 로우 패스 필터(303)의 출력은 앰프(300)의 --”측과 앰프(302)의 “+”축으로 연결되고, 앰프(302)의 출력은 앰프(301)의 “-”측에 연결되며 앰프(300)의 출력(Vo)은 최종 출력이 된다.

또한 제4도에 도시된 바와같이 귀환앰프(402)의 “-”입력단을 로우패스필터(403)의 출력단 및 앰프(400)의 “-”입력단에 연결하고, “+”입력단을 입력(Vi)이 인가되는 앰프(400)의 “+”입력단에 연결하여 구성할 수도 있다.

여기서, 제5도는 상기 제3도의 상세회로도이고, 제6도는 제4도의 상세 회로도이다.

이때 상기 제3도 회로에 대한 전달특성을 구해 보면 다음과 같다.

우선 앰프(301), 로우패스필터(303), 앰프(302)로 구성된 경로(path)에 대한 회로 방정식을 정의하면,{(Vi-Vf)Gb·Lp-Vi}Ga=Vf‥‥‥〈식 5〉(여기서 Gb는 앰프(301)의 이득이고 Gc는 앰프“302”이의 이득이다.)

이와같은〈식 5〉는 앰프(302)의 “+”입력측이 로우 패스 필터(303)출력에 연결되고 앰프(302)입력의 “-”입력측이 입력(Vi)에 연결되었을 경우이고 제4도와 같이 그 반대 극성인 경우, 즉 앰프(402)의 “+”입력측이 입력(Vi)에 연결되고 “-”입력측이 로우 패스필터(403)출력에 연결되었을 경우는〈식 5〉의 좌변에 (-)를 곱하면 된다.

〈식 5〉를 Vf에 대해 구하면‥‥‥〈식 6〉Vo={Vi-(Vi-Vf)Gb·Lp}Ga‥‥‥〈식 7〉〈식 6〉을 〈식 7〉에 대입하여 정리하면‥‥‥〈식 8〉〈식 8〉에 〈식 3〉을 대입하여 정리하면‥‥‥〈식 9〉앰프(301)의 이득 (Gb)을 1로 설계하면‥‥‥〈식 10〉〈식 10〉의 주파수에 따른 전달 특성을 나타내면 제7도와 같이 되어 주파수가 커질수록 이득이 증가하므로 엠파시스 동작을 하게 된다.

이하, 상기한 본 고안에 따른 귀환형 엠파시스회로에서의 시뮬레이션(Simulation)결과를 설명하면 다음과 같다.

즉, 제3도 내지는 제5도에 도시된 바와같이 트랜지스터(Q15)의 베이스단을 노드 24(Node 24)에 연결한후 노드 23과 노드 22사이에

연결된 저항(R18)을 8.807[KΩ]으로 하여 시뮬레이션한 결과는〈시뮬레이션 1〉과 같으며, 저항(R18)을 2.066[KΩ]으로 하여 시뮬레이션한 결과는〈시뮬레이션 2〉와 같다.

또한 제4도 내지는 제6도에 도시된 바와같이 트랜지스터(Q15)의 베이스단을 노드25(Node25)에 연결한후 노드23과 22사이에 8.807[KΩ]의 저항(R18)을 연결하여 시뮬레이션한 결과는〈시뮬레이션 3〉과 같으며 저항(R18)을 5.4365[KΩ]으로 하여 시뮬레이션한 결과는〈시뮬레이션 4〉와 같다.

참고로, 상기한 각 시뮬레이션에서 “INPUT LISTING”과 “SMALL SIGNAL BIAS SOULTION”및 “AC ANALYSIS”에 대하여 설명하면 다음과 같다.

우선 각 시뮬레이션의 “INPUT LISTING”에서는 각 노드(Node)에 번호가 주어지며, 각 노드에 연결된 저항값과 입력 전압(VIN)을 이와같이 본 고안에 따른 귀환형 엠파시스 회로는 일반적인 특성을 얻을 수 있는 회로로 구성되어 있으므로 어떠한 규격도 만족시킬수 있는 효과가 있다.

즉〈시뮬레이션 1〉에서와 같이 트랜지스터(Q1)의 컬렉터렉터를 “31”로, 베이스를 “1로, 에미터를 “2”로 노드번호를 주며 이와같은 방법으로 트랜지스터(Q2)의 컬렉터를 “5”로, 베이스를“4”로, 에미터를 “3”으로 노드 번호를 주는 방식으로 각 트랜지스터(Q3~Q18)의 컬렉터, 베이스, 에미터에 노드번호를 준다.

이때 “0”은 접지(Ground)를 나타낸다. 따라서 노드번호“30”과 접지간에는 5[V]의 전압(Vcc)이 인가됨을 알수있고, 노드 “23”와 “22”사이에 연결된 저항(R18)의 값이 8.807[KΩ]임을 알수 있다.

또한, 각 시뮬레이션의 “SMALL SIGNAL BIAS SOULTION”에서는 각 노드에 걸리는 전압을 나타냈으며, “AC ANALYSIS”에서는 주파수(FREQ)의 증가에 따른 출력 전압(VO)의 변화, 즉 노드“14”의 전압인 “V(14)”의 변화를 나타낸다.

Claims (1)

1. 입력(Vi)을 “+”단으로 인가받고 앰프(302)의 출력을 “-”단으로 인가받는 입력단 앰프(301)와, 저항(R4)과 콘텐서(C1)로 구성되고 상기 앰프(301)의 출력을 받아 앰프(300)의 “-”단과 앰프(302)의 한측 입력단으로 인가하는 로우 패스필터(303)와, 상기 로우 패스 필터(303)의 출력을 “-”단으로 인가받고 입력(Vi)을 “+”단으로 인가받아 출력(Vo)을 얻어내는 출력단 앰프(300)와, 상기 로우 패스필터(303)의 출력을 한측 입력단으로 인가받고 다른 한측 입력단으로 입력(Vi)을 인가받으며 입력단의 극성이 세트의 시스템 규격에 따라 변환되는 앰프(302)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 귀환형 엠파시스 회로.