KR101081654B1 - Headphone Driver - Google Patents

Abstract

본 발명은 오디오 신호를 증폭하여 헤드폰으로 출력하는 적어도 하나의 앰프와; 상기 적어도 하나의 앰프에 전원을 공급하는 전원공급회로를 포함하되, 상기 전원공급회로는 기설정된 제 1 레벨의 양전원을 상기 적어도 하나의 앰프의 정전원(positive supply) 입력단에 공급하고, 기설정된 제 2 레벨의 음전원을 상기 적어도 하나의 앰프의 부전원(negative supply) 입력단에 공급하는 것을 특징으로 하는 헤드폰 드라이버에 관한 것이다.At least one amplifier for amplifying an audio signal and outputting to the headphone; And a power supply circuit for supplying power to the at least one amplifier, wherein the power supply circuit supplies positive power of a predetermined first level to a positive supply input terminal of the at least one amplifier, A headphone driver is characterized by supplying two levels of negative power to a negative supply input of the at least one amplifier.

헤드폰 드라이버 Headphone driver

Description

헤드폰 드라이버{Headphone Driver}Headphone Driver {Headphone Driver}

본 발명은 헤드폰 드라이버에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 오디오 신호를 증폭하여 헤드폰으로 출력하되 간단한 회로구성에 의해서도 우수한 품질의 오디오 출력을 구현할 수 있는 헤드폰 드라이버에 관한 것이다.The present invention relates to a headphone driver, and more particularly, to a headphone driver capable of amplifying an audio signal and outputting the headphone to a headphone, but implementing a high quality audio output by a simple circuit configuration.

도 1은 일반적인 헤드폰 플러그를 도시한 것이고, 도 2는 헤드폰 플러그를 수용하는 헤드폰 잭의 구조를 도시한 것이다. 일반적으로, 스테레오 헤드폰 연결단자는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 3단자 잭으로 구성되어 있다. 그런데, 일반적인 스테레오 헤드폰 시스템의 경우에는 스피커 시스템과의 몇 가지 차이점이 있는데, 그것은 각각의 스피커가 독립된 2개의 단자를 가질 수 없고 도 1에 도시된 바와 같이 반드시 하나의 단자에 공유되는 구조를 가지고 있다는 것이다. Figure 1 shows a typical headphone plug, Figure 2 shows the structure of a headphone jack for receiving a headphone plug. In general, the stereo headphone connector is composed of a three-terminal jack as shown in Figs. By the way, in the case of a general stereo headphone system, there are some differences from the speaker system, which means that each speaker cannot have two independent terminals and has a structure that is necessarily shared to one terminal as shown in FIG. will be.

이를 좀더 자세히 설명하면, 도 1의 헤드폰 플러그는 도 2의 헤드폰 잭에 수용되어 각 단자끼리 접속이 되는데, 단자(11)는 단자(21)와, 단자(12)는 단자(22)와, 단자(13)는 단자(23)과 각각 접속된다. 그리고, 헤드폰의 좌우 스피커(24, 25) 는 도 1에 도시된 바와 같이 반드시 하나의 단자(13)에 공유되도록 되어 있으며, 공유되는 단자(13)는 일반적으로 전체 회로의 접지단에 연결되게 된다.In more detail, the headphone plug of FIG. 1 is accommodated in the headphone jack of FIG. 2 and connected to each terminal. The terminal 11 is a terminal 21, the terminal 12 is a terminal 22, and a terminal. 13 is connected to the terminal 23, respectively. In addition, the left and right speakers 24 and 25 of the headphone are necessarily shared to one terminal 13 as shown in FIG. 1, and the shared terminal 13 is generally connected to the ground terminal of the entire circuit. .

도 3은 종래 단일 전원을 사용한 헤드폰 드라이버(100)의 구성을 도시한 것이고, 4는 도 3의 단일전원을 사용한 헤드폰 드라이버(100)에서의 각 노드에서의 신호의 파형을 도시한 것으로서, 이를 참조하여 종래 헤드폰 드라이버의 동작을 설명하면 다음과 같다.FIG. 3 illustrates a configuration of a headphone driver 100 using a single power source, and FIG. 4 illustrates waveforms of signals at each node in the headphone driver 100 using a single power source of FIG. 3. Referring to the operation of the conventional headphone driver as follows.

종래 단일 전원을 사용한 헤드폰 드라이버(100)의 경우 이에 포함된 앰프(30, 35)가 외부전원(VDD)을 단일전원으로 하여 정전원입력단에 공급받고 부전원단은 접지단에 연결되기 때문에, 앰프(30)로부터의 출력은 도 4에 도시된 바와 같이 외부전압의 절반에 해당하는 VDD/2를 평균전위로 하는 직류(DC)전원이 된다. 그런데, 헤드폰 스피커(24, 25)가 정상적인 동작을 하기 위해서는 스피커(24, 25)에 공급되는 신호는 교류(AC) 신호이어야 하며, 이를 위해 종래에는 앰프(30, 35)의 출력단에 콘덴서(C10, C15)를 설치한다. 그에 따라, 노드(A20)의 신호는 도 4에 도시된 바와 같이 교류(AC) 신호가 된다. In the case of the headphone driver 100 using the conventional single power supply, since the amplifiers 30 and 35 included therein are supplied to the electrostatic source input terminal using the external power supply VDD as a single power supply and the sub power supply terminal is connected to the ground terminal, the amplifier ( The output from 30 is a direct current (DC) power supply having an average potential of VDD / 2 corresponding to half of the external voltage as shown in FIG. However, in order for the headphone speakers 24 and 25 to operate normally, the signal supplied to the speakers 24 and 25 should be an AC signal. For this purpose, the capacitor C10 is conventionally used at the output terminals of the amplifiers 30 and 35. , C15). Accordingly, the signal of node A20 becomes an alternating current (AC) signal as shown in FIG.

그런데, 이와 같은 종래의 단일전원을 사용한 헤드폰 드라이버(100)의 경우, 컷오프 주파수(cut-off frequency)가 콘덴서의 용량에 따라 좌우되기 때문에 대용량의 콘덴서가 필요하다. 즉, 컷오프 주파수는 콘덴서(C10)의 정전용량과 스피커(24)의 저항에 따라 결정되는데, 콘덴서의 용량이 작을 경우 컷오프 주파수가 커져서 스피커의 저음 특성이 매우 나빠지는 문제점이 있다. 따라서, 스피커의 저음특성을 개선하여 양질의 스피커 품질을 확보하기 위해서는 비교적 대용량의 콘덴서 를 사용해야 하며, 그에 따라 콘덴서의 부피가 커져서 헤드폰 드라이버의 부피도 전반적으로 증가하는 문제점이 있었다.However, in the case of the headphone driver 100 using the conventional single power source, a large capacity capacitor is required because the cut-off frequency depends on the capacity of the capacitor. That is, the cutoff frequency is determined according to the capacitance of the capacitor C10 and the resistance of the speaker 24. When the capacitance of the capacitor is small, the cutoff frequency is increased so that the bass characteristics of the speaker are very bad. Therefore, in order to improve the bass characteristics of the speaker to secure high quality speaker quality, a relatively large capacitor should be used. As a result, the volume of the condenser is increased, thereby increasing the overall volume of the headphone driver.

이에 상기 종래 단일전원을 사용한 헤드폰 드라이버(100)의 문제점을 개선하기 위하여, 개선된 헤드폰 드라이버(200)가 제안되었는 바, 그 구성은 도 5에 도시된 바와 같다. 이 헤드폰 드라이버(200)는 큰 용량의 콘덴서 및 나쁜 주파수 특성 등의 상기 종래 헤드폰 드라이버(100)의 문제점을 개선하기 위하여, 앰프(46)로부터 출력되는 VDD/2 크기의 전원을 스피커(24, 25)에 접속되는 가상 접지단으로 사용한다. 그런데, 이러한 헤드폰 드라이버(200)는 앰프(46)를 2개의 스테레오용 앰프(40, 45)의 출력에 공통으로 사용하는 구조를 이루고 있기 때문에, 앰프의 소스/싱크(source/sink) 특성에 따른 상호 간섭이 발생하는 문제점을 가지고 있다. 또한, 일반적인 시스템에서는 스피커출력단(B10)이 접지단에 연결되도록 구성되는 경우가 많기 때문에, 상기 헤드폰 드라이버(200)는 이러한 일반적인 시스템에서는 적용되지 못하고 매우 제한적인 시스템에서만 사용되어야 하는 문제점이 있다.In order to improve the problem of the headphone driver 100 using the conventional single power source, an improved headphone driver 200 has been proposed, and the configuration thereof is as shown in FIG. 5. The headphone driver 200 uses a VDD / 2-sized power output from the amplifier 46 to improve the problems of the conventional headphone driver 100 such as a large capacitor and a bad frequency characteristic. Used as a virtual ground terminal connected to). However, since the headphone driver 200 has a structure in which the amplifier 46 is commonly used for the outputs of the two stereo amplifiers 40 and 45, the headphone driver 200 may be configured according to the source / sink characteristics of the amplifier. There is a problem that mutual interference occurs. In addition, in the general system, since the speaker output terminal B10 is often configured to be connected to the ground terminal, the headphone driver 200 has a problem that should not be applied in such a general system and should be used only in a very limited system.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 대용량의 콘덴서를 사용하지 않는 단순한 회로구성에 의하여 우수한 품질의 오디오출력 특성을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 시스템에 따른 제한을 받지 않고 일반 시스템에 널리 통용되어 사용될 수 있는 헤드폰 드라이버를 제공하는 데 있다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is not only to obtain a high quality audio output characteristics by a simple circuit configuration without using a large capacity capacitor, but also widely used in general systems without being limited by the system. The idea is to provide a headphone driver.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 오디오 신호를 증폭하여 헤드폰으로 출력하는 적어도 하나의 앰프와; 상기 적어도 하나의 앰프에 전원을 공급하는 전원공급회로를 포함하되, 상기 전원공급회로는 기설정된 제 1 레벨의 양전원을 상기 적어도 하나의 앰프의 정전원(positive supply) 입력단에 공급하고, 기설정된 제 2 레벨의 음전원을 상기 적어도 하나의 앰프의 부전원(negative supply) 입력단에 공급하는 것을 특징으로 하는 헤드폰 드라이버를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention comprises: at least one amplifier for amplifying an audio signal and outputting to a headphone; And a power supply circuit for supplying power to the at least one amplifier, wherein the power supply circuit supplies positive power of a predetermined first level to a positive supply input terminal of the at least one amplifier, A headphone driver is provided which supplies a negative power of two levels to a negative supply input of the at least one amplifier.

본 발명에서, 상기 전원공급회로는 전하펌핑(charge pumping)방식을 이용하여 상기 양전원과 음전원을 생성하여 공급하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the power supply circuit generates and supplies the positive power and the negative power by using a charge pumping method.

본 발명에서, 상기 전원공급회로는 외부전원에 의해 충전되는 충전부와; 상기 충전부의 충전전압을 이용하여 상기 양전원을 발생하는 양전원발생부와; 상기 충전부의 충전전압을 이용하여 상기 음전원을 발생하는 음전원발생부를 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the power supply circuit and the charging unit is charged by an external power source; A positive power generating unit generating the positive power by using the charging voltage of the charging unit; It is preferable to include a negative power generation unit for generating the negative power using the charging voltage of the charging unit.

본 발명에서, 상기 충전부는 제 1 제어신호에 응답하여 외부전원을 제 1 노드로 공급하는 제 1 스위치와; 상기 제 1 노드의 전압에 의해 충전되는 제 1 콘덴서와; 제 2 제어신호에 응답하여 동작하고 상기 제 1 콘덴서와 접지단 간에 설치되는 제 2 스위치를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In the present invention, the charging unit and the first switch for supplying external power to the first node in response to the first control signal; A first capacitor charged by the voltage of the first node; It is preferably configured to include a second switch that operates in response to a second control signal and is installed between the first capacitor and the ground terminal.

본 발명에서, 상기 양전원 발생부는 제 3 제어신호에 응답하여 상기 제 1 노드의 전압을 공급하는 제 3 스위치와; 상기 제 3 스위치와 접지단 간에 설치되어 상기 제 3 스위치로부터의 출력에 의해 충전되는 제 2 콘덴서를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In the present invention, the positive power generating unit and the third switch for supplying a voltage of the first node in response to a third control signal; It is preferably configured to include a second capacitor installed between the third switch and the ground terminal and charged by the output from the third switch.

본 발명에서, 상기 음전원 발생부는 제 4 제어신호에 응답하여 상기 제 1 콘덴서와 제 2 스위치 간의 제 2 노드의 전압을 공급하는 제 4 스위치와; 상기 제 4 스위치와 접지단 간에 설치되어 상기 제 4 스위치로부터의 출력에 의해 충전되는 제 3 콘덴서를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In the present invention, the negative power generation unit and the fourth switch for supplying a voltage of the second node between the first capacitor and the second switch in response to a fourth control signal; It is preferably configured to include a third capacitor installed between the fourth switch and the ground terminal and charged by the output from the fourth switch.

본 발명에서, 상기 제 1 노드와 접지단 간에 설치되고 제 5 제어신호에 응답하여 동작하는 제 5 스위치를 더 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable to further include a fifth switch installed between the first node and the ground terminal and operating in response to the fifth control signal.

본 발명에서, 상기 제 2 제어신호와 제 3 제어신호가 동시에 인에이블될 때 상기 제 2 콘덴서가 충전되고, 상기 제 4 제어신호와 제 5 제어신호가 동시에 인에이블될 때 상기 제 3 콘덴서가 충전되는 것이 바람직하다.In the present invention, the second capacitor is charged when the second control signal and the third control signal are simultaneously enabled, and the third capacitor is charged when the fourth control signal and the fifth control signal are simultaneously enabled. It is desirable to be.

본 발명에 따른 헤드폰 드라이버는 대용량의 콘덴서를 사용하지 않는 단순한 회로구성에 의하여 우수한 품질의 오디오출력 특성을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 시스템에 따른 제한을 받지 않고 일반 시스템에 널리 통용되어 사용될 수 있는 이점이 있다.The headphone driver according to the present invention can not only obtain excellent audio output characteristics by a simple circuit configuration without using a large capacitor, but also can be widely used in general systems without being limited by the system. have.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 권리 보호 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These embodiments are only for illustrating the present invention, and the scope of rights of the present invention is not limited by these embodiments.

도 6은 본 발명에 의한 일실시예에 따른 헤드폰 드라이버 및 헤드폰의 구성을, 도 7은 본 실시예에 따른 헤드폰 드라이버에 사용된 전원공급회로의 구성을, 도 8은 본 실시예에 따른 헤드폰 드라이버에 사용되는 각 제어신호의 타이밍도를, 도 9은 본 실시예에 따른 헤드폰 드라이버에 사용된 전원공급회로의 출력전압을, 도 10은 본 실시예에 따른 헤드폰 드라이버의 출력을 도시한 것이다. 이를 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다. 6 is a configuration of a headphone driver and headphones according to an embodiment of the present invention, Figure 7 is a configuration of a power supply circuit used in the headphone driver according to the present embodiment, Figure 8 is a headphone driver according to the present embodiment 9 is a timing diagram of each control signal used in FIG. 9, the output voltage of the power supply circuit used in the headphone driver according to the present embodiment, and FIG. 10 shows the output of the headphone driver according to the present embodiment. Referring to this, the present invention will be described below.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 헤드폰 드라이버(300)는 오디오 신호를 증폭하여 헤드폰으로 출력하는 적어도 하나의 앰프(60, 65)와; 상기 적어도 하나의 앰프(60, 65)에 전원을 공급하는 전원공급회로(50)를 포함하되, 전원공급회로(50)는 기설정된 제 1 레벨의 양전원(VP)을 상기 앰프(60, 65)의 정전원(positive supply) 입력단에 공급하고, 기설정된 제 2 레벨의 음전원(VN)을 상기 앰프(60, 65)의 부전원(negative supply) 입력단에 공급하는 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 6, the headphone driver 300 according to the present embodiment includes at least one amplifier 60 and 65 for amplifying an audio signal and outputting the same to a headphone; And a power supply circuit 50 for supplying power to the at least one amplifier 60, 65, wherein the power supply circuit 50 supplies the positive power supply VP of a first level, which is preset, to the amplifiers 60, 65. It is characterized in that it is supplied to the positive supply (positive supply) input terminal, and the negative power supply (VN) of the second predetermined level is supplied to the negative supply input terminal of the amplifier (60, 65).

또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 전원공급회로(50)는 외부전원(VDD)에 의해 충전되는 충전부(51)와; 충전부(51)의 충전전압을 이용하여 상기 양전원(VP)을 발생하는 양전원발생부(52)와; 상기 충전부(51)의 충전전압을 이용하여 상기 음전원(VN)을 발생하는 음전원발생부(53)와; 노드(E1)와 접지단 간에 설치되고 제어신호(S5)에 응답하여 동작하는 모스스위치(M5, MOSFET Switch)를 포함한다.In addition, as illustrated in FIG. 7, the power supply circuit 50 includes a charging unit 51 charged by an external power source VDD; A positive power generator 52 generating the positive power VP using the charging voltage of the charging unit 51; A negative power generation unit 53 for generating the negative power VN using the charging voltage of the charging unit 51; It includes a MOSFET switch (M5) is provided between the node (E1) and the ground terminal and operates in response to the control signal (S5).

상기 충전부(51)는 제어신호(S1)에 응답하여 외부전원(VDD)을 노드(E1)로 공급하는 모스스위치(M1)와; 노드(E1)의 전압에 의해 충전되는 제 1 콘덴서(C1)와; 제어신호(S2)에 응답하여 동작하고 상기 제 1 콘덴서(C1)와 접지단 간에 설치되는 모스스위치(M2)를 포함하여 구성된다. The charging unit 51 includes a MOS switch M1 for supplying an external power source VDD to the node E1 in response to a control signal S1; A first capacitor C1 charged by the voltage of the node E1; And a MOS switch M2 operated in response to the control signal S2 and installed between the first capacitor C1 and the ground terminal.

상기 양전원 발생부(52)는 제어신호(S3)에 응답하여 상기 노드(E1)의 전압을 공급하는 모스스위치(M3)와; 상기 모스스위치(M3)와 접지단 간에 설치되어 상기 모스스위치(M3)로부터의 출력에 의해 충전되는 제 2 콘덴서(C2)를 포함하여 구성된다. 그리고, 상기 음전원 발생부(53)는 제어신호(S4)에 응답하여 상기 제 1 콘덴서(C1)와 모스스위치(M2) 간의 노드(E2)의 전압을 공급하는 모스스위치(M4)와; 상기 모스스위치(M4)와 접지단 간에 설치되어 상기 모스스위치(M4)로부터의 출력에 의해 충전되는 제 3 콘덴서(C3)를 포함하여 구성된다. The positive power generator 52 includes a MOS switch M3 for supplying a voltage of the node E1 in response to a control signal S3; The second capacitor C2 is installed between the MOS switch M3 and the ground terminal and charged by the output from the MOS switch M3. The negative power generator 53 includes a MOS switch M4 for supplying a voltage of the node E2 between the first capacitor C1 and the MOS switch M2 in response to a control signal S4; The third capacitor C3 is installed between the MOS switch M4 and the ground terminal and charged by an output from the MOS switch M4.

이와 같이 구성된 본 실시예의 작용을 구체적으로 설명한다.The operation of this embodiment configured as described above will be described in detail.

본 실시예에 따른 헤드폰 드라이버(300)는 상술한 종래 기술의 문제점을 해 결하기 위하여 도 6에 도시된 바와 같이 대칭적 전압인 양전원(VP)과 음전원(VN)을 앰프(60, 65)에 공급한다. 즉, 헤드폰 드라이버(300)는 외부전압(VDD)을 이용하여 접지(0) 대비 대칭적 양전압(VP)과 음전압(VN)을 발생시켜 공급하는 전원공급회로를 포함하며, 이 때 생성된 양전압(VP)과 음전압(VN)을 앰프(60, 65)의 정전원(positive supply) 입력단과 부전원(negative supply) 입력단에 각각 공급한다. 이렇게 함으로써, 스피커(24, 25)에 공급되는 앰프(60, 65) 출력신호는 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이 양호한 교류신호의 형태가 될 수 있다. 상기에서, 양전원(VP)과 음전원(VN)의 크기는 시스템의 환경에 따라 그 레벨이 자유롭게 설정될 수 있으며, 예를 들어 VDD, -VDD 등으로 각각 설정될 수 있다.The headphone driver 300 according to the present exemplary embodiment may use the amplifiers 60 and 65 to convert the positive power supply VP and the negative power supply VN, which are symmetrical voltages, to solve the problems of the prior art described above. To feed. That is, the headphone driver 300 includes a power supply circuit for generating and supplying a positive voltage VP and a negative voltage VN symmetrically with respect to the ground (0) using an external voltage VDD. The positive voltage VP and the negative voltage VN are supplied to the positive supply input terminal and the negative supply input terminal of the amplifiers 60 and 65, respectively. By doing so, the output signals of the amplifiers 60, 65 supplied to the speakers 24, 25 can be in the form of good AC signals as shown in Fig. 10B. In the above, the size of the positive power source VP and the negative power source VN may be freely set according to the environment of the system, and may be set to VDD, -VDD, and the like, respectively.

이와 같이, 본 실시예에 따른 헤드폰 드라이버(300)에서는 상술한 종래 헤드폰 드라이버(100)에서와 같은 큰 용량의 콘덴서를 사용할 필요가 없을 뿐만 아니라, 헤드폰의 공통 단자(D2)도 접지에 연결할 수 있다.As described above, in the headphone driver 300 according to the present embodiment, not only a capacitor having a large capacity as in the conventional headphone driver 100 described above is required, but also the common terminal D2 of the headphone may be connected to the ground. .

이하에서는 본 실시예에서 양전원(VP)과 음전원(VN)을 공급하는 전원공급회로(50)의 동작을 도 7 및 도 8을 참조하여 단계별로 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the operation of the power supply circuit 50 for supplying the positive power source VP and the negative power source VN in this embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 7 and 8.

먼저, 단계(A)와 같이 제어신호(S1)와 제어신호(S2)가 인에이블되면 이에 응답하여 모스스위치(M1)와 모스스위치(M2)가 턴온되고, 외부전압(VDD)에 위하여 콘덴서(C1)가 충전된다.First, as shown in step A, when the control signal S1 and the control signal S2 are enabled, the MOS switch M1 and the MOS switch M2 are turned on in response to the control signal S1 and the control signal S2. C1) is charged.

다음으로, 단계(B)와 같이 제어신호(S1)가 디스에이블되고 제어신호(S3)가 인에이블되면, 이에 응답하여 모스스위치(M1)는 턴오프되고 모스스위치(M3)가 턴온 되고, 콘덴서(C1)에 기충전되어 있던 전압에 의하여 콘덴서(C2)가 충전되어 전하펌핑(charge pumping)에 의해 노드(E3)의 전위가 양전원으로 상승한다. Next, when the control signal S1 is disabled and the control signal S3 is enabled as in step B, in response, the MOS switch M1 is turned off and the MOS switch M3 is turned on. The capacitor C2 is charged by the voltage previously charged in the C1, and the potential of the node E3 rises to the positive power supply by charge pumping.

이어서, 단계(C)와 같이 제어신호(S3)가 디스에이블되고 제어신호(S1)가 인에이블되면, 이에 응답하여 모스스위치(M3)는 턴오프되고 모스스위치(M1)가 턴온되고, 콘덴서(C1)가 다시 충전된다.Subsequently, when the control signal S3 is disabled and the control signal S1 is enabled as in step C, the MOS switch M3 is turned off and the MOS switch M1 is turned on in response to the condenser ( C1) is charged again.

그리고, 다음으로, 단계(D)와 같이 제어신호(S1)와 제어신호(S2)가 디스에이블되고 제어신호(S4)와 제어신호(S5)가 인에이블되면, 이에 응답하여 모스스위치(M1)와 모스스위치(M2)는 턴오프되고 모스스위치(M4)와 모스스위치(M5)가 턴온된다. 이에 따라, 콘덴서(C1)에 기충전되어 있던 전압에 의하여 콘덴서(C3)가 충전되어 노드(E4)의 전위가 음전원으로 하강하는데, 이는 노드(E5)가 접지단에 연결되어 있기 때문에 전하펌핑에 의하여 노드(E4)는 접지단 대비 상대적으로 낮은 음전원으로 충전되기 때문이다.Next, as shown in step D, when the control signal S1 and the control signal S2 are disabled and the control signal S4 and the control signal S5 are enabled, the Morse switch M1 is responded in response thereto. And the Morse switch M2 is turned off and the Morse switch M4 and Morse switch M5 are turned on. Accordingly, the capacitor C3 is charged by the voltage previously charged in the capacitor C1, and the potential of the node E4 falls to the negative power source, which is charge pumped because the node E5 is connected to the ground terminal. This is because the node E4 is charged with a negative power source relatively lower than the ground terminal.

이후, 전원공급회로(50)는 전하펌핑방식을 이용한 상기와 같은 단계(A)~(D)를 반복함으로써, 도 9에 도시된 바와 같이 소정레벨(예를 들어, VDD, -VDD)의 양전원(VP)과 음전원(VN)을 생성하여 앰프(60, 65)에 공급할 수 있게 된다. Thereafter, the power supply circuit 50 repeats the steps (A) to (D) as described above using the charge pumping method, so that both power sources of a predetermined level (for example, VDD and -VDD) are shown in FIG. 9. VP and a negative power supply VN can be generated and supplied to the amplifiers 60 and 65.

본 실시예에서는 스위칭동작을 위해 다수의 모스스위치(M1~M5)를 사용하였으나, 실시예에 따라서는 다양한 형태의 다른 스위치 소자들을 사용할 수도 있다. In the present embodiment, a plurality of MOS switches M1 to M5 are used for the switching operation, but other switch elements of various forms may be used according to the embodiment.

이와 같이, 본 실시예에 따른 헤드폰 드라이버(300)는 종래 헤드폰 드라이버의 단점이던 대용량의 콘덴서 문제와 주파수특성 문제, 혹은 가상그라운드 설정으 로 인한 공통단자 전위의 세트 적용 제한 등의 문제를 개선할 수 있다. 또한, 헤드폰 드라이버의 출력 전원이 0[V]를 기준으로 대칭적으로 움직임에 따라, 초기 구동시의 팝노이즈 특성도 개선할 수 있다. 이러한 양호한 헤드폰 드라이버 출력특성은 상술한 바와 같이 양전원(VP)과 음전원(VN)을 생성하여 공급하는 전원공급회로(50)에 의하여 구현될 수 있다.As described above, the headphone driver 300 according to the present exemplary embodiment can improve a problem such as a large capacity condenser problem, a frequency characteristic problem, or a limitation of application of a set of common terminal potentials due to the virtual ground setting, which is a disadvantage of the conventional headphone driver. have. In addition, as the output power of the headphone driver moves symmetrically with respect to 0 [V], the pop noise characteristic during initial driving can be improved. Such good headphone driver output characteristics may be implemented by the power supply circuit 50 which generates and supplies the positive power source VP and the negative power source VN as described above.

도 1은 일반적인 헤드폰 플러그를 도시한 것이다.1 shows a typical headphone plug.

도 2는 헤드폰 플러그를 수용하는 헤드폰 잭의 구조를 도시한 것이다.2 shows the structure of a headphone jack for receiving a headphone plug.

도 3은 종래 단일 전원을 사용한 헤드폰 드라이버의 구성을 도시한 것이다.3 illustrates a configuration of a headphone driver using a conventional single power supply.

도 4는 도 3의 단일전원을 사용한 헤드폰 드라이버에서의 각 노드에서의 신호의 파형을 도시한 것이다.4 illustrates waveforms of signals at each node in the headphone driver using the single power supply of FIG. 3.

도 5는 상기 도 3의 헤드폰 드라이버를 개선한 종래의 헤드폰 드라이버의 구성을 도시한 것이다.5 is a block diagram illustrating a conventional headphone driver in which the headphone driver of FIG. 3 is improved.

도 6은 본 발명에 의한 일실시예에 따른 헤드폰 드라이버 및 헤드폰의 구성을 도시한 것이다.6 is a block diagram of a headphone driver and a headphone according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 실시예에 따른 헤드폰 드라이버에 사용된 전원공급회로의 구성을 도시한 것이다.7 shows the configuration of a power supply circuit used in the headphone driver according to the present embodiment.

도 8은 본 실시예에 따른 헤드폰 드라이버에 사용되는 각 제어신호의 타이밍도이다.8 is a timing diagram of each control signal used in the headphone driver according to the present embodiment.

도 9은 본 실시예에 따른 헤드폰 드라이버에 사용된 전원공급회로의 출력전압을 도시한 것이다. 9 shows the output voltage of the power supply circuit used in the headphone driver according to the present embodiment.

도 10은 본 실시예에 따른 헤드폰 드라이버의 출력을 도시한 것이다. 10 shows the output of the headphone driver according to the present embodiment.

Claims (8)

오디오 신호를 증폭하여 헤드폰으로 출력하는 적어도 하나의 앰프와;At least one amplifier for amplifying an audio signal and outputting the same to a headphone; 상기 적어도 하나의 앰프에 전원을 공급하는 전원공급회로를 포함하되,Including a power supply circuit for supplying power to the at least one amplifier, 상기 전원공급회로는 기설정된 제 1 레벨의 양전원을 상기 적어도 하나의 앰프의 정전원(positive supply) 입력단에 공급하고, 기설정된 제 2 레벨의 음전원을 상기 적어도 하나의 앰프의 부전원(negative supply) 입력단에 공급하고,The power supply circuit supplies a positive power of a predetermined first level to a positive supply input terminal of the at least one amplifier, and a negative power of a predetermined second level to a negative supply of the at least one amplifier. ) To the input, 상기 전원공급회로는 외부전원에 의해 충전되는 충전부와; 상기 충전부의 충전전압을 이용하여 상기 양전원을 발생하는 양전원발생부와; 상기 충전부의 충전전압을 이용하여 상기 음전원을 발생하는 음전원발생부를 포함하고,The power supply circuit includes a charging unit that is charged by an external power source; A positive power generating unit generating the positive power by using the charging voltage of the charging unit; It includes a negative power generating unit for generating the negative power using the charging voltage of the charging unit, 상기 충전부는 제 1 제어신호에 응답하여 외부전원을 제 1 노드로 공급하는 제 1 스위치와; 상기 제 1 노드의 전압에 의해 충전되는 제 1 콘덴서와; 제 2 제어신호에 응답하여 동작하고 상기 제 1 콘덴서와 접지단 간에 설치되는 제 2 스위치를 포함하며,The charging unit may include a first switch configured to supply external power to the first node in response to a first control signal; A first capacitor charged by the voltage of the first node; A second switch operating in response to a second control signal and installed between the first capacitor and the ground terminal; 상기 양전원 발생부는 제 3 제어신호에 응답하여 상기 제 1 노드의 전압을 공급하는 제 3 스위치와; 상기 제 3 스위치와 접지단 간에 설치되어 상기 제 3 스위치로부터의 출력에 의해 충전되는 제 2 콘덴서를 포함하고,The positive power generator includes a third switch supplying a voltage of the first node in response to a third control signal; A second capacitor installed between the third switch and a ground terminal and charged by an output from the third switch, 상기 음전원 발생부는 제 4 제어신호에 응답하여 상기 제 1 콘덴서와 제 2 스위치 간의 제 2 노드의 전압을 공급하는 제 4 스위치와; 상기 제 4 스위치와 접지단 간에 설치되어 상기 제 4 스위치로부터의 출력에 의해 충전되는 제 3 콘덴서를 포함하며,The negative power generator includes a fourth switch for supplying a voltage of a second node between the first capacitor and the second switch in response to a fourth control signal; A third capacitor installed between the fourth switch and the ground terminal and charged by an output from the fourth switch, 상기 제 1 노드와 접지단 간에 설치되고 제 5 제어신호에 응답하여 동작하는 제 5 스위치를 더 포함하고,A fifth switch installed between the first node and a ground terminal and operating in response to a fifth control signal; 상기 제 2 제어신호와 제 3 제어신호가 동시에 인에이블될 때 상기 제 2 콘덴서가 충전되고,The second capacitor is charged when the second control signal and the third control signal are simultaneously enabled, 상기 제 4 제어신호와 제 5 제어신호가 동시에 인에이블될 때 상기 제 3 콘덴서가 충전되는 것을 The third capacitor is charged when the fourth control signal and the fifth control signal are simultaneously enabled. 특징으로 하는 헤드폰 드라이버.A headphone driver characterized by. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전원공급회로는 전하펌핑(charge pumping)방식을 이용하여 상기 양전원과 음전원을 생성하여 공급하는 것을 특징으로 하는 헤드폰드라이버.The power supply circuit is a headphone driver, characterized in that for generating and supplying the positive power and the negative power using a charge pumping (charge pumping) method. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete

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