KR960016811B1 - 오디오 장치가 스위치 온 및 오프될 때 발생하는 잡음을 방지하는 회로 - Google Patents

Abstract

요약없음.

Description

오디오 장치가 스위치 온 및 오프될 때 발생하는 잡음을 방지하는 회로

제1도는 본 발명의 제1실시예를 나타낸 회로도.

제2도는 본 발명의 제2실시예를 나타낸 회로도.

제3도는 제1도의 변형예를 나타낸 회로도.

제4도 및 제5도는 종래 기술의 뮤우트 회로도.

* 도면의 주요부분에 관한 부호의 설명

C : 제어회로 L : 제어라인

T1, T2 : 전자스위치 V : 증폭기.

본 발명은 오디오 장치의 스위치 온 및 오프시 잡음을 억압하는 회로에 관한 것이다.

상기와 같은 오디오 장치에는 예를 들면 스위치 온 및 오프시 불쾌한 소리로 청취될 수 있는 잡음을 억압하는 소위 뮤우트 회로가 설치되어 있다. 잡음은 예를 들면 하나의 수신채널로부터 다른 수신채널로 전환할 때도 발생하는데, 그 이유는 일정한 시정수로 형성되는 새로운 동조전압에 의해 통과하는 동조전압 범위에 상응하는 방송이 잇달아 가청되기 때문이다. 뮤우트 회로에 의해 중계잡음으로서 불쾌한 잡음을 야기시키는 장애도 억압된다.

상기와 같은 잡음을 억압하기 위해 증폭기의 출력단에 잡음을 차단하거나 단락시키는 릴레이 또는 전자스위치를 설치하는 것이 공지되어 있다.

제4도에는 릴레이를 이용한 공지된 뮤우트 회로가 도시되어 있다. 릴레이의 사용은 기술적으로 좋은 효과를 가져오지만, 이것은 많은 비용이 소요되며 시간이 흐름에 따라 릴레이 접점이 오손됨을 인하여 완벽한 접속작용이 이루어지지 않는 문제점을 가진다.

제5도에는 스위칭 트랜지스터를 이용한 종래의 공지된 뮤우트 회로가 도시되어 있다. 상기와 같은 종래의 스위칭 트랜지스터는 릴레이를 이용한 뮤우트 회로보다 훨씬 더 적은 비용이 들지만 다음과 같은 단점을 가진다. 도면에 도시된 바와 같이, 80dB를 강하하기 위해 최소한 2개의 트랜지스터가 직렬 저항을 통해 접지 전위와 접속되어야 한다. 따라서, 스위칭 직렬 저항이 최소한 300옴의 값을 가지므로, 증폭기의 출력 저항은 불리하게도 최소한 500옴으로 증가된다. 또한, 상기 트랜지스터는 베이스에 전압을 인가함으로써 스위칭 오프될수 있다. 이러한 종래 기술의 단점은 베이스에 전압이 인가되지 않을 경우, 단락회로가 형성되지 않는다는 것이다. 특히, 트랜지스터 소자가 스위칭 온될 때 상기와 같은 전압을 이용할 수 없다. 또한, 최고 2볼트의 출력 전압에서 왜곡율을 적게 유지하기 위해 스위칭 트랜지스터에 4 내지 5볼트의 음의 바이어스 전압이 필요하다. 이 경우, 높은 출력 전압을 얻을 수 없다. 따라서, 80dB 이상의 뮤우트 감소는 불가능하다. 결국, 뮤우트 동작으로부터 재생동작으로 전환하는 동안 강한 왜곡이 발생한다.

2개의 바이폴라 트랜지스터가 증폭기의 부하 저항과 직렬로 그리고 그것의 부귀환 회로에 놓이는 것도 공지되어 있다. 이 때 증폭기는 증폭동작시 뿐만 아니라 뮤우트 동작시에도 일정한, 예를 들면 40dB의 이득을 가진다. 부하 임피던스에 대해 직렬로 접속된 전자스위치의 비선형성에 의해, 그리고 그것의 저항에 의해 이것에는 부귀환을 통해 완전히 제거되지 않은 비선형 왜곡이 발생한다. 기술적으로만 집적회로화 할 수 있는 매우 복잡한 제어회로가 사용되는데, 상기 제어 회로는 너무 많은 이산소자를 이용하기 때문에 집적회로화 하기가 곤란하여 전자스위치를 구동하기 위해서는 많은 비용이 요구된다(유럽 특허 제0095774호).

따라서, 본 발명의 목적은 비용이 저렴하고, 훨씬 더 많이 감소시키며 왜곡없이 작동하는 뮤우트 회로를 제공하는데 있다.

상기 목적은 본 발명에 따라 하나의 전자스위치가 부하 임피던스와 직렬로 연결되고, 부귀환 루프에 설치된 다른 전자스위치가 상기 부하 임피던스와 연결된 접점 및 증폭기의 반전 입력단 사이에 접속됨으로써 이루어진다.

본 발명을 첨부한 도면을 참고로 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명의 기본적인 구성을 나타낸다. 증폭기(V)의 입력단(I1)에는 증폭되어야 하는 입력 전압 Ui이 인가된다. 출력(O)은 부귀환 저항(RG)을 통해 증폭기(V)의 반전 입력단(I2)에 연결된다. 부하 임피던스(RL)는 전자스위치(T1)를 통해 증폭기(V)의 출력(O)에 인가된다. 부하 임피던스(RL)와 접속된 전자스위치(T1)의 접점은 다른 전자스위치(T2)를 통해 증폭기(V)의 반전 입력단(I2)과 연결된다. 두개의 전자스위치(T1) 및 (T2)는 별개의 전계효과 트랜지스터 FET 또는 MOSFET 또는 바이폴라 트랜지스터로 이루어질 수 있거나, 또는 예를 들면 MOTOROLA사 제조의 집적회로 4066과 같은 집적된 아날로그 스위치의 형태로 이루어질 수 있다.

증폭기가 동작할 때, 전자스위치(FET)(T1) 및 부하 임피던스(RL)를 통하여 유효전류가 접지로 흐른다. 이때 드레인-소스 구간에 비선형 왜곡이 발생한다. 전자스위치(FET)(T2)를 통하여 전자스위치(T1)의 출력단이 증폭기(V)의 부귀환 루프에 연결된다. 상기 FET에 의해 발생된 왜곡이 연산 증폭기로서 작동하는 증폭기(V)에 의해 보상된다. 증폭기(V)의 반전 입력단(I2)의 높은 입력 저항으로 인해 전류가 실제로 전자스위치(FET)(T2)를 통해 흐르지 않으므로 왜곡이 발생되지 않는다. 전자스위치(T1)의 드레인-소스 구간의 왜곡이 완전히 보상되기 때문에 출력 저항은 부하 임피던스(RL)에 대한 내부저항으로서 실제로 0옴이다.

뮤우트 동작시, 예를 들면 전환스위치 형태로 간단하게 구성된 제어회로(C)의 동작에 의해 제어라인(L)에 전압이 인가되지 않음으로써 전자스위치(T1) 및 (T2)가 동시에 차단된다. 부귀환 루프는 저항(RG)을 통해 이루어지고, 따라서 출력단으로부터 반전 입력단으로의 직류통로가 형성된다. 이 경우, 전자스위치(T1) 및 (T2)가 매우 높은 저항을 가지기 때문에 평균 주파수 범위에서 100dB에 이르는 매우 높은 감쇄가 이루어진다. 증폭기(V)의 최대 출력 전압은 전계효과 트랜지스터의 동작 파라메터에 의해 얻어진다. 전계효과 트랜지스터의 자기 바이어스 작용에 의해, 즉, 동작 전압 없으면 높은 저항을 가지기 작용에 의해, 증폭기(V)가 스위치 온될 때 회로의 출력단이 선행회로의 스위치 온 펄스로부터 매우 높은 저항으로 분리된다는 장점을 가진다.

상기와 같은 제1도에 따른 본원 발명의 기본적 구성을 가진 실시예를 보다 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

드레인-소스 경로에 큰 전류가 유입될 경우에, 전자스위치(T1,T2)에는 왜곡이 발생한다. 상기와 같은 전류는 전자스위치(T1)를 통하여 흐르는데, 이는 상기 전자스위치(T1)가 부하 임피던스(RL)를 통하여 접지와 연결되기 때문이다. 그러나 상기 전류는 전자스위치(T2)를 통하여 흐르지 못하는데, 이는 상기 전자스위치(T2)가 증폭기(V)의 반전 입력단에 연결되어 있고, 상기 반전 입력단의 저항이 크기 때문이다. 따라서, 전자스위치(T2)에 의해서는 어떠한 왜곡도 발생하지 않는다. 따라서, 전자스위치(T1)의 출력 전압은 증폭기(V)의 반전 입력단에 왜곡없이 제공된다. 증폭기(V)의 출력 전압은 증폭기(V) 입력 전압의 차이에 비례한다. 상기 입력 전압의 차이는 입력단(I1)의 전압에서 입력단(I2)의 전압을 뺀 것이다. 양의 왜곡(전압이 너무 높은 경우)은 입력단(I2)에 높은 전압을 야기시키고, 따라서 상기 입력단(I2)의 전압이 높아짐에 따라 증폭기의 입력 전압의 차이가 작아진다. 따라서, 증폭기(V)의 출력전압은 적정값에 도달할 때까지 감소한다. 상술한 바와 같이, 전자스위치(T2)를 경유하는 부귀환이 전자스위치(T1)에 발생할 수 있는 왜곡을 보상한다.

제2도에는 제2회로도가 예시되어 있다. 여기서는 제1도와 동일한 부품에는 동일한 도면 부호를 사용하고 있다. 증폭기(V) 다음에 전력 증폭단(P)이 연결되며, 이때 증폭기(V)는 예를 들면 V_u=26dB의 이득을 가지며, 후속된 전력 증폭단(P)은 0dB의 이득을 가진다. 또한 당업자라면 알 수 있는 바와 같이, 만약 부귀환 루프의 저항의 저항값이 제로이면 증폭기(V)는 증폭율 V_u=0dB를 가질 수 있다. 이 경우, 증폭기는 전자스위치(T1)의 왜곡을 보상하는 작용만 하고 신호를 증폭하지는 않는다. 증폭기는 저항(R1,R2)을 통해 부귀환된다. 뮤우트 동작시, 즉, 스위치(T2)가 차단되었을 때 부귀환 루프가 차단되지 않고, 이로 인해 증폭기가 최대 이득으로 제어되도록 하기 위해 또 다른 전자스위치(T3)가 설치되어 있는데, 이 전자스위치(T3)는 제어회로(C)에 의하여 인버터(I)를 통해 도통된다. 전자스위치(T1)는 전계효과 트랜지스터일 수 있다.

참고로, 제2도의 전력 증폭단(P)은 전압은 변경시키지 않으면서 전류를 증가시켜 출력을 증폭하기 위하여 이용되는 것이다. 따라서, 전력 증폭단(P)의 출력 전압의 증폭은 0dB이다. 높은 출력이 부하 임피던스(RL)에 공급되기 위하여 요구된다. 증폭기(V)가 최상으로 작동하지 않기 때문에, 만약 높은 전류를 출력해야 할 경우 이러한 전력 증폭단(P)을 결합하는 것이 바람직하다.

상기 회로는 전술한 선행 기술에 비해 뮤우트 동작에 바이어스 전류 또는 바이어스 전압이 필요없게 된다는 장점이 있다. 이것은 예를 들면 회로가 작동되고 어떤 공급전압도 형성되지 않을 때 중요하다. 회로는 적은 내부저항을 가지며, 왜곡은 실제로 발생하지 않는다. 또한 본원 발명에 따른 회로는 높은 전압 안정성을 가지는데, 이는 뮤우트 동작 중에 입력 전압이 높더라도 본 발명에 따른 회로의 약 100dB의 높은 뮤우트 감소때문에 부하 임피던스(RL)에 출력전압이 발생하지 않기 때문이다. 따라서, 뮤우트 회로 동작시 잡음이 완전히 제거된다.

제3도에는 제1도에 따른 회로의 변형이 도시되어 있다. 증폭기(V)의 출력단에는 각각 콘덴서(C1) 및 방전용 저항(R3)이 접속되어 있고 부귀환 루프에는 콘덴서(C2) 및 방전용 저항(R4)이 접속되어 있다. 이것에 의해 접지로 접속된 전압으로만 증폭기(V)를 작동시킬 수 있다. 콘덴서(C1) 및 저항(R3)의 결합 및 콘덴서(C2) 및 저항(R4)의 결합은 각각 고역 필터로서 동작하여 고주파 신호만 접지로 통과시킨다. 입력단(I1)에는 동일한 크기의 2개의 저항(R5,R6)으로 구성된 전압 분배기가 연결된다.

이상 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 전자스위치(T2)를 부하 임피던스(RL)와 직렬로 연결시키고, 부귀환 루프에 설치된 전자스위치(T2)를 부하 임피던스(RL)및 증폭기(V)의 반전 입력단 사이의 접점과 접속시킴으로써 종래 기술에 비하여 비용이 저렴하고, 정상 동작시 왜곡없이 잡음을 더 많이 감소시키며, 높은 전압 안전성을 가지는 효과를 가진다.

Claims (6)

1. 각각의 전자스위치(T1,T2)가 부하 임피던스(RL)와 직렬로 증폭기(V)의 출력단에 배치되고 그리고 부귀환 루프에 배치되어, 오디오 장치가 스위치 온 및 오프될 때 발생하는 잡음을 방지하는 회로에 있어서, 상기 전자스위치(T1)는 상기 부하 임피던스(RL)와 직렬로 연결되고, 상기 부귀환 루프에 설치된 전자스위치(T2)는 상기 부하 임피던스(RL)에 연결된 접점과 상기 증폭기(V)의 반전 입력단 사이에 접속되는 것을 특징으로 하는 회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 전자스위치(T1,T2)는 공통의 제어라인(L)을 통해 온, 오프되는 것을 특징으로 하는 회로.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전자스위치(T2)는 부귀환 루프에 놓인 부귀환 저항(RG)을 통해 전자스위치(T1)와 병렬로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 회로.
4. 제1항에 있어서, 뮤우트 동작시 전력 증폭단(P)의 출력으로부터 그 전단에 접속된 증폭기(V)의 반전 입력(I2)까지 부귀환 루프를 형성하도록 하는 전자스위치(T3)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 회로.
5. 제1항 또는 2항에 있어서, 상기 증폭기(V)는 동작시 증폭율 V_u=0dB을 가지는 것을 특징으로 하는 회로.
6. 제3항에 있어서, 상기 증폭기(V)는 동작시 증폭율 V_u=0dB을 가지는 것을 특징으로 하는 회로.

Images