KR940000819Y1 - 바이어스 회로 - Google Patents

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KR940000819Y1
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조경호
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금성일렉트론 주식회사
문정환
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Abstract

내용 없음.

Description

바이어스 회로
제1도는 종래 바이어스 회로도.
제2도는 본 고안의 바이어스 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 스타트업회로부 2 : 제1전류미러부
3 : 제2전류미러부 4 : 스탠바이회로부
5 : 스타트회로부 Q1-Q14 : 트랜지스터
본 고안은 집적회로의 바이어스 회로에 관한것으로, 특히 전원(ADD)이 ″온″상태에서도 스탠바이 전압에 의해 캠코더(camcoder), 워크맨(walkman)등과같은 적은 전력소모 및 빠른 동작속도의 요구에 적합하도록하는 바이어스 회로에 관한것이다.
종래에는 제1도에 도시된 바와같이 전원(Vcc)단자에 접속된 저항(R5)을 통해 다이오드(D1)및 직렬연결된 다이오드(D2-D5)로 구성하여 각 트래니스터에 전류를 흐르게하는 스타트업(start-up)회로부(1)와, 전원(Vcc)단자에 트랜지스터(Q4-Q6)의 콜렉터를 제1출력단(Iout)으로 구성하여 전원단자(Vcc)사이에 전류미러 동작을 하는 제1전류미러부(2)와, 저항(Rx)을 통한 트랜지스터(Q4)의 콜렉터가 트랜지스터 (Q2)의 베이스에 접속됨과 아울러 트랜지스턴(Q1)의 콜렉터에 접속되고, 에미터가 접속된 트랜지스터(Q3)의 베이스가 공통접속되고, 트랜지스터(Q3)의 콜렉터를 제2출력단(Iout2)으로 구성하여 접지사이에 전류미러동작을 하는 제2전류미러부(3)로 구성된다.
이때 전류원을 구성하는 트랜지스터(Q1,Q3)는 에미터 면적이 어떤 일정비율을 갖는데, 여기서 트랜지스터(Q1)는 1배, (Q3)은 n배를 나타낸다.
이와같이 구성된 종래의 바이어스회로는 전원(Vcc)단자에 전원이 인가되면, 회로동작 초기에 각 트랜지스터에 전류를 강제적으로 흐르게하는 다이오드(D1-D5)으로 구성된 스타트업회로부(3)에 의해 안정된 동작전류가 흐르게 된다.
이때 전원(Vcc)단자로 부터 트랜지스터(Q4)를 통해 기준전류(Icl)가 저항 (Rx) 및 트랜지스터(Q1)의 콜렉터측으로 흐르게 되는데 트랜지스터(Q4)및 (Q6)은 전류미러로 트랜지스터(Q6)를 통해 흐르는 전류와 동일한 전류가 트랜지스터(Q6)를 통해 흐르게 되므로, 상기 트랜지스터(Q6) 콜렉터측의 출력(Ioutl)은 기준전류와 동일, 즉 Ioutl=Icl이다.
그리고, 기준전류(Icl)가 트랜지스터(Q1)를 통해 접지측으로 흐르는데, 미러인 트랜지스터(Q3)를 통해 흐르는 전류 또한 동일하다.
이때 트랜지스터(Q3)의 전류출력(Iout2)은 다음과 같다.
[수학식 1]
[수학식 2]
[수학식 3]
이다.
그러나, 이와같은 종래의 회로에 있어서 전원(Vcc)단자에 전원이 인가되어 있으면 항상 전류가 흐르게 되어 있어서 헤드폰 스테레오등과 같은 전력소모를 대단히 중요시하는 휴대용 가전제품, 즉 켐코더웨크맨과 같은 가전제품의 내부구성소자(집적소자)의 바이어스회로에 많은 문제점이 있었다.
이와같이 종래의 결함을 감안하여 본 고안은 전원전압(Vcc)이 ″온″되어 있더라도 스탠바이 전압이 일정전압 이하이면 동작대기 전류가 수이하로 흐르도록 하여 배터리를 사용하는 시스템에 전력소모를 최소로 줄이고, 또한 스탠바이 전압이 일정전압 이상이면 순각적인 회로동작을 가능하게하여 시스템의 동작속도에 영향을 주지 않도록한 바이어스회로를 안출한 것으로 이를 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제2도는 본 고안의 바이어스회로도로서, 스탠바이 전압을 전류원트랜지스터로 인가받아 바이어스를 조절하는 스탠바이(STAND-BY)회로부(4)와, 이 스탠바이회로부94)의 제어에 따른 각 트랜지스터에 전류를 흐르게 하는 스타트회로부(5)와, 상기 스탠바이회로부(3)의 출력신호제어를 받아 전원단자(Vcc)사이에 전류미러 동작을 하는 제1전류미러부(2)와, 상기 제1전류미러의 출력에 따라 접지사이에 전류미러 동작을 하는 제2전류미러부(3)로 구성한다.
이와같이 구성된 본 고안의 작용, 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.
전원단자(Vcc)에 전원이 인가된 상태에서 스탠바이 입력단자(VIN)을 가할경우에 첫째, 스탠바이전압(VSTD)이 어떤일정한 드레쉬홀드 전압(VSTD(TSH))보다 클때 트랜지스터(Q11)가 온되고, 트랜지스터(Q8),(Q9)의 베이스에 바이어스가 걸려 도통되므로 트랜지스터(Q1-Q5)가 온되어 상기 트랜지스터(Q1-Q5)의 베이스 전류의 합인 베이스전류(Ibase)가 흐르게 되는데, 이때 흐르는 베이스전류(Ibase)는 트랜지스터 (Q8)를 통해 에미터로 흐르는 트랜지스터(Q8)의 에미터전류(IE8)와 다음과 같은 관계를 갖는다.
[수학식 4]
[수학식 5]
[수학식 6]
[수학식 7]
(4)를 (3)에 대입하면,
[수학식 8]
여기서 Is는 트랜지스터의 포화전류이다.
따라서, 상기식(5)에서 베이스전류(Ibase)가 Ibae>0를 만족시키는 VSTD가 VSTD의 드레쉬홀드 전압이 된다.
또한, 트랜지스터(Q)를 통해 흐르는 전류가 트랜지스터(Q6)의 메이스에 흐르게 되어 트랜지스터(Q6)의 콜렉터 전류가 증가하고, 상기 트랜지스터(Q6)의 콜렉터 전류가 증가함에 따라 트랜지스터(Q2-Q5)의 콜렉터 전류도 증가하게 된다.
이때의 각 트랜지스터(Q2-Q5)의 콜렉터 전류가 바이어스전류(Ibias)가 되는데 이 바이어스전류(Ibias)의 크기를 살펴보면 다음과 같다.
[수학식 9]
[수학식 10]
[수학식 11]
[수학식 12]
여기서 n은 트랜지스터(Q13,Q12)의 에미터 면적비로이다.
둘째, 스탠바이전압(VSTD)이 어떤일정 드레쉬홀드 전압(VSTD(STD))보다 작을때, 즉 Ibase(Q11)=(VSTD-VBE)/R1≤0일때 트랜지스터 Q7의 베이스로 흘러 상기 트랜지스터(Q7)가 포함되어 트랜지스터(Q6)가 오프되므로 트랜지스터(Q2-Q5)의 바이어스 전류로 제로가 된다.
이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 고안은 전원(Vcc)단자로 부터 전원이 인가된 상태에서 스탠바이 전압(VSTD)이 일정전압 이상이 되면 순간적인 회로동작을 가능케하고, 스탠바이 전압(VSTD)이 일정전압 이하이면 스탠바이 전류가 수이하로 흐르게 되어 배터리를 사용하는 시스템의 전력소모를 최소로 줄일 수 있도록 한 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 전원단자(Vcc)에 전원인가시 동작전류에 따라 전원단자(Vcc)사이에 전류미러 동작을 하는 제1전류미러(2)와, 제1전류미러(2)의 출력신호 제어에 따라 접지사이에 전류미러 동작을 하는 제2전류미러부(3)로 구성된 비아러스회로에 있어서, 스탠바이 전압을 트랜지스터로 인가받아 바이어스 조절하는 스탠바이회로부(4)와, 이 스탠바이회로부(4)의 제어동작에 따라 각 트래지스터에 전류를 흐르게 하는 스타트회로부(5)로 포함하여 구성함을 특징으로 하는 바이어스 회로.
KR2019910014007U 1991-08-30 1991-08-30 바이어스 회로 KR940000819Y1 (ko)

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