KR810001404B1 - Audio amplifier providing shunt voltage regulation - Google Patents

Abstract

The electronic appts. suitable for integrated cct. fabrication comprises shunt voltage regulation. The appts. may be a radio receiver which uses an unregulated current source for its supply voltage. The power amplifier of the audio amplifier has a pair of conventional large area push-pull output transistors(Q2,Q3) which are connected in shunt with the supply. Shunt voltage regulation of the supply voltage is achieved by sensing a change in the supply voltage using a zener diode(CR1) for a voltage reference. The idling current in the output transistors is then altered in response to changes in current flow through the zener diode.

Description

분로전압 조정을 할 수 있는 오디오 증폭기Audio amplifier with adjustable shunt voltage

제1도는 라디오 수신기와 간단한 전류원 바이어스 공급 장치에 사용하기 위한 오디오증폭기의 간단한 회로도.1 is a simplified circuit diagram of an audio amplifier for use in a radio receiver and a simple current source bias supply.

제2도는 출력단의 바이어스 전압과 출력단의 중심이 안정되게 하는 제1도 회로도와 결합한 보다 상세한 회로도.FIG. 2 is a more detailed circuit diagram combined with the schematic diagram of FIG. 1 in which the bias voltage at the output stage and the center of the output stage are stabilized.

제3도는 바이어스전압안정에 대한 그라프이다.3 is a graph of bias voltage stabilization.

본 발명은 공급전압으로써 조정이 않된 공급전원을 사용하는 집적회로 라디오수신기에 사용하기에 적합한 트랜지스터 오드오증폭기에 관한 것이다. 오디오전력증폭기는, 공급전원과 분로를 이루면서 연결된 통상적으로 면적이 큰 한쌍의 푸쉬-풀트랜지스터로 이루어져 있다. 본 발명에 따라 공급전압의 분로전압 조정은, 전압기준기로써 제더다이오드를 사용하여 공급전원전압에서의 변화를 검출하고, 이때 제더다이오드를 통과하는 전류흐름의 변화에 응답하여 푸쉬-풀 출력트랜지스터에 아이들전류 (idlecurr ent)를 천천히 변화시킴으로 이루어진다. 아이들전류를 증가시키면 그 결과로써, 푸쉬 -풀 출력단은 B급으로부터 A급동작을 변환하면서 공급전압을 분로 조정한다. 제더다이오드는 전체공급전압의 안정과 푸쉬-풀 출력증폭기 전체전압의 중간정도의 전압을로 제공하도록 배열되며, 가급적 그 자체도 트랜지스터와 함께 집적된다.The present invention relates to a transistor geo-amplifier suitable for use in an integrated circuit radio receiver using an unregulated supply power supply as the supply voltage. An audio power amplifier consists of a pair of normally large push-pull transistors connected in shunts to the supply. According to the present invention, the shunt voltage adjustment of the supply voltage detects a change in the supply power supply voltage using a zeder diode as a voltage reference, and then responds to the push-pull output transistor in response to the change of current flow through the zeder diode. This is achieved by slowly changing the idle current. As a result of increasing the idle current, the push-pull output stage regulates the supply voltage in minutes, converting Class B to Class A operation. The zeder diodes are arranged to provide the stability of the total supply voltage and the voltage at half the full voltage of the push-pull output amplifier, and are preferably integrated with the transistor itself.

반도체(트랜지스터)수신기용 전력공급장치는 적은 비용의 간단한 구조로 제조하려는 경향이다. 이의 전형적인 구조는, 전압강하저항에 의하여 동작하는 반판정류기와 정류기의 출력단자에 대용량을 가진 단하나의 여파용 캐패터로 이루어진다. 이 여파기가 매우 큰 ＂험＂성분을 가지는 경우 제2의 RC 부가 장치될 수 있다. 전형적인 전압값이 100볼트부터 12볼트값까지 전압을 감소시키는데 사용되는 직렬 저항이 일상적인 제작상의 변화와 주위상태하에서 출력전압에 상당한 변동(fluctuation)을 일으키는 경우, 그때 매우 가격이 비싼 변압기 또는 전압 조정기가 필요하게 될 수도 있다. 이러한 전압 조정에 대한 필요성은 일상적으로 공급전압을 증가시키는 장치의 허용범위(tolerance)에 따라 설정된다. 이 장치가 대용량이면서 전압이 낮은 캐패시터를 사용하는 경우 이때 과전압으로 인하여 캐패시터가 파괴되지 않도록 캐패시터의 정격전압을 증가시키는 방법과 전압조정기를 추가시키는 방법으로는 많은 비용이 소요된다. 집적회로(IC)의 동작은 그 상한제한선을 허용범위의 공급전압의 제한선까지로 설정된다. 그러므로 집적회로 동작은 흔히 14볼트, 16볼트, 20볼트, 25볼트 등으로 제한된다. 전압이 높으면 높을수록 그에 드는 비용은 더들게 되며, 따라서 회로성능에 지장을 주지 않는 한 그 동작은 비교적 낮은 전압의 범위에서 이루어지도록 하는 경향이다. 집적회로의 출현은, 추가의 칩 면적에 대하여 약간 증가한 비용만으로도 능동소자를 한 구조상에 추가시킬수 있게 하였다.Power supplies for semiconductor (transistor) receivers tend to be manufactured with simple structures of low cost. Its typical structure consists of a half-plate rectifier operated by a voltage drop resistor and a single filter capacitor having a large capacity at the output terminal of the rectifier. If this filter has a very large exposure component, a second RC attachment may be provided. If a typical voltage value is used to reduce the voltage from 100 volts to 12 volts, then the series resistors cause a significant fluctuation in the output voltage under normal manufacturing changes and ambient conditions, then a very expensive transformer or voltage regulator May be necessary. The need for such voltage regulation is usually set in accordance with the tolerance of the device to increase the supply voltage. When the device uses a large capacity and low voltage capacitor, it is expensive to increase the rated voltage of the capacitor and add a voltage regulator so that the capacitor is not destroyed by overvoltage. The operation of the integrated circuit IC is set at its upper limit to the limit of the supply voltage in the allowable range. Therefore, integrated circuit operation is often limited to 14 volts, 16 volts, 20 volts, 25 volts, and so on. The higher the voltage, the more expensive it is, so the operation tends to be at a relatively low voltage range unless it affects circuit performance. The advent of integrated circuits has made it possible to add active devices onto a structure at slightly increased costs for additional chip area.

제너전압기준기 소자와 큰 면적의 트랜지스터가 모두 직접화될 수 있기 때문에 하나의 내부 조정기를 더 추가하는 방법은 상기의 방법에 대하여서는 다른 방법이 될 수 있다.Since both the Zener voltage reference element and the large area transistor can be directly directed, the method of adding one more internal regulator may be another method for the above method.

본 발명에 의하면 이러한 방법은 본 명세서의 다음 설명으로 기술된 바에 따라 이루어 질 수 있다.According to the present invention such a method may be made as described in the following description of this specification.

본 발명의 특성과 장점을 첨부도면을 참고로 하여 상세히 기술하면 다음과 같다.The characteristics and advantages of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

상기와 같이, 제1도에는 거의 모든 부분을 집적화시킨 구조로 이루어진 라디오수신기의 오디오증폭기와 전력공급 장치가 도시되었다. 선간전압강하저항(line voltage dropping resistance), 반판정류기와 여파기캐패시터들로 이루어진 전압공급원은 그의 출력전압을 조정하는데 사용되는 오디오 증폭기와 함께 도시되었다. 오디오증폭기는, 기본적인 부품들로 오디오신호원(10)으로부터 중간급 레벨의 오디오신호가 인가되는 NPN 트랜지스터(Q1)을 사용한 에미터 풀러워 여진기(driver), 보통 B급으로 동작하는 NPN 트랜지스터(Q2, Q3)를 사용한 푸쉬-풀 전력증폭기(여기서 후자의 트랜지스터(Q3)는 (Q1)에 의하여 직접 여진되고 전자의 트랜지스터(Q2)는 직렬 연결된 제1 및 제2의 NPN과 PNP 도전형 트랜지스터(Q5)와(Q6)에 의하여 여진된다)트랜지스터(Q7),(Q8)으로 이루어진 정전류원, 푸쉬-풀 증폭기용 오디오 부하를 형성하는 교류결합된 라우드스피커(11)와, 반파정류기(D4) 및 부품(41-46)으로 이루어져 직류 바이어스를 공급하는 전력공급장치를 포함한다.As described above, FIG. 1 shows an audio amplifier and a power supply device of a radio receiver having a structure in which almost all parts are integrated. Line voltage dropping resistance, a voltage source consisting of a half-plate rectifier and a filter capacitor, is shown with an audio amplifier used to adjust its output voltage. The audio amplifier is an emitter pulled driver using an NPN transistor Q1 to which an intermediate level audio signal is applied from the audio signal source 10 as basic components, and an NPN transistor Q2 which is usually operated in class B. , A push-pull power amplifier using Q3, where the latter transistor Q3 is directly excited by Q1 and the former transistor Q2 is connected in series with the first and second NPN and PNP conductive transistors Q5. AC-coupled loudspeakers (11) forming a constant current source consisting of transistors (Q7) and (Q8), an audio load for a push-pull amplifier, half-wave rectifier (D4) and components And a power supply for supplying a DC bias.

전원(10)으로부터 나오는 오디오신호는, 모든 NPN 푸쉬-풀 출력단(Q2, Q3)를 여진시키는 NPN 여진기 트랜지스터(Q1)의 베이스에 연결된다. 트랜지스터(Q1)은, 에미터플러워 배치로써 콜렉터가 바이어스 공급장치의 정의단자(46)에 연결되고 그 에미터가 하단의 푸쉬-풀 출력트랜지스터(Q3)의 베이스에 직접 연결되어 전도(轉倒)되지 않은 여진신호를 (Q3)에 공급하도록 구성되었다. 트랜지스터(Q1)의 에미터는 부하저항(13)을 경유하여 공통단자(접지)로 연결된다.The audio signal from the power supply 10 is connected to the base of the NPN exciter transistor Q1 which excites all the NPN push-pull output stages Q2 and Q3. Transistor Q1 has an emitter-powered arrangement in which the collector is connected to the positive terminal 46 of the bias supply and the emitter is directly connected to the base of the push-pull output transistor Q3 at the bottom. It is configured to supply an unexcited excitation signal to Q3. The emitter of the transistor Q1 is connected to the common terminal (ground) via the load resistor 13.

상단의 푸쉬-풀 출력 트랜지스터(Q2)는 트랜지스터(Q5)와 (Q6)을 사용한 두 개의 중간단 때문에 에미터 폴러워 트랜지스터(Q1)에 의하여 여진된다. NPN 트랜지스터(Q1)의 에미터는 탭 저항(14)를 경유하여 NPN 트랜지스터(Q5)의 베이스에 연결된다. 트랜지스터(Q5)는 공통에미터 배치로되어 ＂B＂급 동작을 하도록 정상적으로 바이어스되고, 이의 콜렉터에서 전도된 출력신호를 발생한다. 이 출력신호는 PNP 트랜지스터 (Q6)의 베이스로 입력된다. 직렬연결된 저항(15)와 (16)은 개별적으로 트랜지스터 (Q6)의 입력 및 출력접합부와 분로(分路)를 이루고 있다. 트랜지스터(Q6)의 에미터는 트랜지스터의 콜렉터(정류전원이 유도됨)와 트랜지스터(Q2)의 베이스에 연결된다. PNP 트랜지스터(Q6)는 에미터 폴러워 배치로 베이스에 인가된 전도입력신호를 에미터를 경유하여 (Q2)의 베이스로 공급한다.The upper push-pull output transistor Q2 is excited by the emitter follower transistor Q1 because of two intermediate stages using transistors Q5 and Q6. The emitter of NPN transistor Q1 is connected to the base of NPN transistor Q5 via tap resistor 14. Transistor Q5 has a common emitter arrangement and is normally biased to perform a 'B' class operation and generates an output signal conducted at its collector. This output signal is input to the base of the PNP transistor Q6. The resistors 15 and 16 connected in series form a shunt with the input and output junctions of transistor Q6 separately. The emitter of transistor Q6 is connected to the collector of the transistor (a rectified power source is induced) and the base of transistor Q2. The PNP transistor Q6 supplies the conduction input signal applied to the base in the emitter follower arrangement to the base of Q2 via the emitter.

푸쉬-풀 출력단은 B⁺와 접지 사이에 직렬로 연결된 쌍을 이룬 NPN전력 트랜지스터(Q2),(Q3)로 이루어지면, 그들의 중간점에는 라우드스피커 부하가 연결되어 있다. 입력 바이어스는 분로 조정이 일어나는 전압 범위에서 출력단의 A급 동작을 하게 한다. (Q2)의 콜렉터는 하단의 푸쉬-풀 트랜지스터(Q3)의 정의 단자에 연결되어 있다. 트랜지스터(Q3)의 에미터는 바이어스 공급장치의 접지단자(45)에 연결되어 있다. 트랜지스터(Q3)의 콜렉터에 대하여 트랜지스터(Q2)의 에미터와 연결된 접속부는 푸쉬-풀 증폭기 부하단자(18)로 연결되어 있다. 증폭기 부하는 일측단자가 접지로 연결되고 타측단자가 캐패시터(17)을 경유하여 증폭기 출력단자(18)에 연결된 라우드스피커 (11)로 이루어진다. 최종적으로 신호의 직선성과 안정성을 모두를 위하여 도입된 오디오 신호의 부궤환 접속부는, 증폭기 출력단자(18)로부터 저항(21)을 경유하여 트랜지스터(Q1)의 베이스까지 연결되어 있다.The push-pull output stage consists of a pair of NPN power transistors Q2 and Q3 connected in series between B ⁺ and ground, with their loudspeaker loads connected to their midpoints. The input bias causes Class A operation of the output stage in the voltage range where shunt adjustment occurs. The collector of Q2 is connected to the positive terminal of the push-pull transistor Q3 at the bottom. The emitter of transistor Q3 is connected to the ground terminal 45 of the bias supply. The connection connected to the emitter of transistor Q2 with respect to the collector of transistor Q3 is connected to push-pull amplifier load terminal 18. The amplifier load consists of a loudspeaker 11 connected at one end to ground and the other end connected to the amplifier output terminal 18 via a capacitor 17. Finally, the negative feedback connecting portion of the audio signal introduced for both the linearity and stability of the signal is connected from the amplifier output terminal 18 to the base of the transistor Q1 via the resistor 21.

증폭기에 대한 입력 바이어스는 정전류원 트랜지스터(Q8), 상기된 여러 가지 회로접속부와 다음에 기술되는 확실한 구조적 특징들에 의하여 공급된다.The input bias to the amplifier is supplied by the constant current source transistor Q8, the various circuit connections described above and certain structural features described below.

정전류원은 내부형 전류기준기와 제어전류원을 가진다. 전류기준기는 다이오드가 연결된 PNP 트랜지스터(Q7)으로 이루어졌는데, 이의 에미터는 저항(19)(43옴)을 경유하여 정의 바이어스전원(12)에 연결되고, 이의 베이스와 콜렉터는 서로 연결되면서 직렬로 탭저항(29)(7.5킬로옴)을 경유접지로 연결되어 있다. 전류의 제어전원은 PNP 트랜지스터(Q8)인데, 이의 에미터는 저항(20)을 경유 정의 전원(12)에 연결되며, 이의 베이스는 트랜지스터(Q7)의 콜렉터-베이스 접속부에 연결되고, 정전류원이 유도되는 트랜지스터(Q8)의 콜렉터는 저항(15), 트랜지스터(Q6)의 에미터와 트랜지스터(Q2)의 베이스의 공통접속부에 연결된다. 트랜지스터(Q7) 및 (Q8)의 기하학적 면적은 트랜지스터(Q8)이 기준기(Q7)에서 실지로 안정된 여러배의 전류상태로 전류를 유지시키도록 조심스럽게 조정된다.The constant current source has an internal current reference and a control current source. The current reference consists of a diode-connected PNP transistor (Q7) whose emitter is connected to positive bias supply 12 via resistor 19 (43 ohms), whose base and collector are connected to each other and in series taps. The resistor 29 (7.5 kilo ohms) is connected to the ground via a ground. The control power supply of the current is a PNP transistor Q8, the emitter of which is connected to the positive power supply 12 via a resistor 20, the base of which is connected to the collector-base connection of the transistor Q7, and a constant current source is induced. The collector of transistor Q8 is connected to the resistor 15, the emitter of transistor Q6 and the common connection of the base of transistor Q2. The geometric areas of transistors Q7 and Q8 are carefully adjusted so that transistor Q8 maintains the current in a multiplied current state that is substantially stable at reference Q7.

다음에 기술되는 증폭기는 낮은 왜율, 높은 안정도와 집적회로구성에서의 실질적인 전력출력을 제공한다. 신호증폭문제에 있어서, 증폭기는 AM-FM 검파기로부터 나오는 전치-증폭된 신호로 동작하기 위하여 적당한 이득을 가지며, 이는 적당한 오디오 전력을 발생시켜 가정에서 사용하는 종래의 라우드스피커를 동작시킨다. B⁺공급장치에 의하여 작동될 때 왜율이 없는 전력출력은 150-250밀리와트 범위에서 존재한다.The amplifier described below provides low distortion, high stability and practical power output in an integrated circuit configuration. In the signal amplification problem, the amplifier has a reasonable gain to operate with the pre-amplified signal coming from the AM-FM detector, which generates adequate audio power to operate conventional loudspeakers used at home. The distortion-free power output when operated by a B ⁺ supply is in the range of 150-250 milliwatts.

라디오 수신기용 전력공급장치는 간단하고 최소한의 비용으로 만들어질수 있으며, 이의 출력전압은 이제까지 기술된 방법으로 오디오 출력판(Q2)와 (Q3)에 의하여 분로조정된다. 라디오수신기용 오디오 전원공급장치는 통상적인 110볼트, 60싸이클의 교류출력을 42밀리 암페어에 13.5볼트의 정의 직류출력 전압으로 변환시키도록 설계된다. 전력공급장치는 교류입력단자(44)와 정류기(D4)의 애노우드(anode : 양극)사이에 연결된 전압강하저항(41)로 이루어졌다. 다이오드(D4)의 캐소우드(cathod : 음극) 직류공급장치의 출력단자(46)에 연결된다. 제2의 교류입력단자(45)는 수신기접지에 연결된다. 전압강하저항(41)과 정류기(D4)는 입력파형의 교류반주기로 이루어진 전압을 감소시킨다. 이 맥동(pulsating) 정방향 출력은 정의 직류 출력단자(46)와 접지사이에 연결된 대용량(〉100μF)의 캐패시터(42)에 의하여 여파된다. 캐패시터(43)은 라디오주파수 간섭을 감소시키도록 사용된다. 오디오 출력단(Q2)와(Q3)은 직류공급장치의 출력단자와 분로를 이루고 그에 따라 직류출력전압의 분로조정을 위하여 배치된다.The power supply for the radio receiver can be made simple and at minimal cost, and its output voltage is shunted by the audio output plates Q2 and Q3 in the manner described so far. Audio power supplies for radio receivers are designed to convert a typical 110 volt, 60 cycle alternating current output to 42 milliamps of a positive dc output voltage of 13.5 volts. The power supply was composed of a voltage drop resistor 41 connected between the AC input terminal 44 and the anode of the rectifier D4. It is connected to the output terminal 46 of the cathode (cathode) direct current supply of the diode D4. The second AC input terminal 45 is connected to the receiver ground. The voltage drop resistor 41 and the rectifier D4 reduce the voltage formed by the AC half cycle of the input waveform. This pulsating forward output is filtered by a large capacity (> 100 μF) capacitor 42 connected between the positive DC output terminal 46 and ground. Capacitor 43 is used to reduce radio frequency interference. The audio output terminals Q2 and Q3 form a shunt with the output terminal of the DC supply device and are arranged for shunt adjustment of the DC output voltage accordingly.

전력공급 회로의 그 나머지와 특히 전압조정작용을 하게 하는 그 부품들은 제너다이오드(CRI), 다이오드(D5)와 트랜지스터(Q21)로 이루어진다. 직류전원에서 전위의 편차를 검출하는데 사용되는 제너다이오드는 애노우드 및 캐소우드로 이루어져 있는데, 이 캐소우드는 저항(29)의 탭부에 연결되고 그 애노우드는 캐소우드가 접지된 다이오드(D5)의 애노우드에 연결된다. 다이오드(D5)는 트랜지스터(Q21)의 입력접합부와 분로를 이루면서 동일한 방향의 접지로 연결되었다. 트랜지스터(Q21)의 콜렉터는 저항(14)의 탭부에 연결되며 도시된 바와 같이 모든 출력트랜지스터(Q2) 및 (Q3)의 무부하전류를 제어하는 저항(14)에 전류를 공급한다. 저항(29)는 직류공급장치와 분로를 이루고 있으며 제너다이오드에 연결된 탭부는 직류공급장치가 보정설정(correct setting)에 있을 때 제너전압에 일치한 상태이거나 또는 제너전압을 다소 초과한 상태로 설정된다. 직류전압조정은 직류출력전압을 검출하고 출력트랜지스터(Q2),(Q3)에서의 도전을 증가 또는 감소시키므로 발생된다. 소정의 직류바이어스 전압이 초과될 때 제너다이오드(CRI)은 더욱 많은 전류를 도전하여 다이오드(D5)를 경우하는 증가된 전류를 접지로 연결되게 하였다.The remainder of the power supply circuit and in particular the components that make the voltage regulating action consist of a zener diode (CRI), a diode (D5) and a transistor (Q21). The zener diode used to detect the deviation of potential in the DC power supply consists of an anode and a cathode, which is connected to the tap of the resistor 29 and the anode of the diode D5 having a grounded diode D5. Connected to the anode. The diode D5 is connected to the ground in the same direction while shunting the input junction of the transistor Q21. The collector of transistor Q21 is connected to the tab of resistor 14 and supplies current to resistor 14 which controls the quiescent current of all output transistors Q2 and Q3 as shown. The resistor 29 forms a shunt with the DC supply, and the tab connected to the zener diode is set to match the zener voltage or to slightly exceed the zener voltage when the DC supply is in the correct setting. . DC voltage adjustment is generated by detecting the DC output voltage and increasing or decreasing the conduction at the output transistors Q2 and Q3. When a predetermined DC bias voltage is exceeded, the zener diode CRI conducts more current to connect the increased current in the case of diode D5 to ground.

트랜지스터(Q21)의 입력접점 전압을 다이오드의 입력접합부 전압과 동일하게 하기 위하여(D5)와 평행하게 배열한 트랜지스터(Q21)은 다이오드의 전류에 비례하는 전류를 도전하며, 이러한 비례는 이 두 소자의 상대적인 접합부 면적에 의하여 이루어진다. 트랜지스터(Q21)과 다이오드(D5)의 면적비가 정밀하게 조절되므로 조정진행중에 제너전압 기준치를 정확하게 유지시킨다. 다이오드(D5)로 통과하는 제너전류를 1 : 1의 전형적인 비로써 트랜지스터(Q21)에 흐르는 전류는, 저항(14)에 탭부로부터 트랜지스터(Q1)의 에미터와 트랜지스터(Q3)의 베이스에 결합된 저항(14)의 단자로 흐른다. 이러한 전류의 흐름으로 저항의 일부분(47)에서 전압강하가 일어난다. 저항(14)의 원위단부(遠位端部 : 멀리 떨어져 있는 부분)는 (Q5)의 베이스-에미터 접합부를 경유하여 접지로 연결되기 때문에 전압에서의 적은 변화가 저항(14)의 일부분(47)에서 일어난다해도 고정전위로 유지되려는 경향이 있다. 그러나 증가된 전압은 트랜지스터 (Q1)의 에미터와 트랜지스터(Q3)의 베이스에서 나타난다. 트랜지스터(Q1)과 이의 입력회로에 대한 영향은 무시할 수 있다. 반면 트랜지스터(Q3)에서의 무부하전류는 입력접합부 전위에서의 상승에 의하여 상당한 영향을 받는다. 따라서 저항(14)를 지나면서 전압강하를 하는 이외에도 입력접합부가 병렬로 연결된 트랜지스터(Q5)와 (Q3)사이의 전류관계는 변화하며, 트랜지스터(Q3)에서의 콜렉터 전류는 전압에서의 변화에 대하여 지수함수적으로 증가한다. 트랜지스터(Q3)에 증가된 콜렉터 전류는 상단 트랜지스터 (Q2)의 에미터에 더 많은 전류를 흐르게 한다. 정전류원(Q7, Q8)은, 트랜지스터(Q5)에 전류를 다소 감소시키는 트랜지스터(Q2)에 소정의 베이스 전류를 공급하며, 이에 따라 트랜지스터(Q2)의 아이들전류는 트랜지스터(Q3)와 동일한 양으로 증가한다. 따라서 푸쉬-풀 출력단(Q2)와 (Q3)는 분로조정을 제공한다. 공급전압에서 증가는 출력단의 아이들 전류를 증가시키는데 사용되는 제너전류에서의 증가를 일으킨다. 공급전압에서의 감소는 그 반대의 효과를 가진다. 전류가 증가되었을 경우, 증가 아이들전류는 직류공급장치에 소요되는 전체전류에서 증가를 일으키며 1.2K 직렬저항에서는 증가된 전압강하를 일으킨다. 제3도에는 설계설정에 따른 조정특성이 도시되었다. 조정되지 않아 어느 정도의 섭동(perturbation : 정류가 안되어 있는 상태)이 있다고 가정하면 B⁺전원은, 여파지 캐패시터를 위한 소정의 최대전압인 약 14볼트에서부터 사용하고자 하는 집적회로 작동을 위한 소정의 최대치가 될 수 있는 20볼트에 이르기까지 약 100옴의 내부저항에 일치하는 값으로 증가시킬 수 있다. 조정기가 작동하고 또한 동일한 섭동을 가정한다면, 이에 대한 효과적인 기울기(제3도)는, 탭부(47)이 100옴에 설정되는 그 나머지부터 1.9킬로움에 설정됨) 30옴의 기울기이다. 정상상태하에서, 이는 제너제어 영역에서의 전압의 변화보다 다소 적은 선까지 출력전압을 유지한다. 저항(14)가 전부다 사용되는 경우, 효과적인 기울기는, 정상상태하에 제너제어 영역에 걸쳐 1/10볼트정도 전압강하한 전압변화로 유지되는 3옴의 기울기로 감소된다. 30옴 설정이 보통의 적정선이다. 제1도를 참고로 제2도에서 기술하고자 하는 증폭기는 그 자체가 본 발명의 주제는 아니다.In order to make the input contact voltage of transistor Q21 equal to the input junction voltage of the diode, transistor Q21 arranged in parallel with D5 conducts a current proportional to the current of the diode. By relative junction area. Since the area ratio of the transistor Q21 and the diode D5 is precisely adjusted, the zener voltage reference value is accurately maintained during the adjustment process. The current flowing through the transistor Q21 at a typical ratio of 1: 1 to pass the zener current through the diode D5 is coupled from the tab portion to the resistor 14 to the emitter of the transistor Q1 and the base of the transistor Q3. It flows to the terminal of the resistor 14. This flow of current causes a voltage drop in the portion 47 of the resistor. Since the distal end of the resistor 14 is connected to ground via the base-emitter junction of Q5, a small change in voltage results in a portion of the resistor 14 (47). Even if it occurs at), it tends to remain at a fixed potential. However, the increased voltage appears at the emitter of transistor Q1 and at the base of transistor Q3. The influence on transistor Q1 and its input circuit can be ignored. On the other hand, the quiescent current in transistor Q3 is significantly affected by the rise in the input junction potential. Therefore, in addition to the voltage drop across the resistor 14, the current relationship between the transistors Q5 and Q3 in which the input junctions are connected in parallel changes, and the collector current in the transistor Q3 changes with respect to the change in voltage. Increase exponentially. The increased collector current in transistor Q3 causes more current to flow in the emitter of top transistor Q2. The constant current sources Q7 and Q8 supply a predetermined base current to the transistor Q2 which slightly reduces the current to the transistor Q5, so that the idle current of the transistor Q2 is equal to the transistor Q3. Increases. The push-pull output stages Q2 and Q3 thus provide shunt adjustment. The increase in supply voltage causes an increase in the zener current used to increase the idle current in the output stage. The reduction in supply voltage has the opposite effect. When the current is increased, the increasing idle current causes an increase in the total current drawn by the DC supply and an increased voltage drop in the 1.2K series resistor. 3 shows adjustment characteristics according to design settings. Assuming that there is some perturbation that is not adjusted, the B ⁺ power supply is at a predetermined maximum voltage for the filter capacitor, from about 14 volts, to a predetermined maximum for the operation of the integrated circuit you want to use. It can be increased to a value that corresponds to an internal resistance of about 100 ohms down to 20 volts. If the regulator works and also assumes the same perturbation, the effective slope to this (Figure 3) is the 30 ohm slope, from the rest of which the tab portion 47 is set to 100 ohms. Under steady state, this maintains the output voltage up to a line which is somewhat less than the change in voltage in the zener control region. When all of the resistor 14 is used, the effective slope is reduced to a slope of 3 ohms maintained under voltage drop by about 1/10 volts across the Zener control region under steady state. The 30 ohm setting is the normal titration line. The amplifier to be described in FIG. 2 with reference to FIG. 1 is not a subject in itself.

이 증폭기는 양호한 위상응답과 안정도를 가진다. 양자에 있어서, 진폭왜율과 불안정성은 오디오출력접속점(18)과 구동트랜지스터(Q1)의 베이스 입력간에 연결된 저항(21)로 이루어진 제1의 궤환경로를 구성시키므로 제어된다. 이 궤환 접속부는 위상에서의 부궤환을 일으키며 파형에서의 진폭비대칭을 실질적으로 감소시킨다. 여기에서 왜율을 측정하면 몇 퍼센트정도 감소됨을 알 수 있다. 제1도의 회로구성은, 집적회로 제조중에 조심스럽게 제어될 수 있는 3가지 중요한 요인에 따라 푸쉬-풀 출력단의 아이들 전류를 설정할 수 있다.This amplifier has good phase response and stability. In both cases, amplitude distortion and instability are controlled because they constitute a first path environment consisting of a resistor 21 connected between the audio output connection point 18 and the base input of the drive transistor Q1. This feedback connection causes negative feedback in phase and substantially reduces amplitude asymmetry in the waveform. It can be seen that measuring the distortion rate reduces by a few percent. The circuit arrangement of FIG. 1 can set the idle current of the push-pull output stage according to three important factors that can be carefully controlled during integrated circuit fabrication.

이러한 요인은 정전류원(Q8)의 전류설정, 트랜지스터(Q3) 및 (Q5)간의 전류비와 트랜지스터(Q6)의 전류증폭율(beta)들이다. 이러한 요인은 능동회로소자의 면적에 따라 좌우된다. 정상적인 제조시에 있어서 크기에 좌우되는 이러한 면적은 몇 퍼센트 이하까지 정밀하게 조정된다.These factors are the current setting of the constant current source Q8, the current ratio between the transistors Q3 and Q5 and the current amplification rates beta of the transistor Q6. This factor depends on the area of the active circuit element. In normal manufacturing, this area, which depends on size, is precisely adjusted to a few percent or less.

정전류원 PNP 트랜지스터(Q8)은 안정전류를 제공하는데, 트랜지스터(Q7)으로부터 이 전류의 기준값이 유도되어 나온다. 트랜지스터(Q7)은 측으로 배치된 PNP 트랜지스터로 다이오드와 연결되며, 그의 에미터는 접지되고 그 베이스와 콜렉터는 결합된다. 트랜지스터(Q7)의 접합부는 능동부위의 상대적인 면적에 비례하여 제어전류원 (Q8)의 접합부와 유사하게 제조된다. 또한 트랜지스터(Q8)도 측으로 배치된다. 트랜지스터(Q7)은 2개의 ＂디스크＂(disk)로 형성되며, 또한 트랜지스터(Q8) 은 18개의 ＂디스크＂로 형성된다. 이로 인하여 두 개의 트랜지스터 사이에 상대적인 면적의 비는 9 : 1이나 실질적인 전류비는 약 8 : 1 정도로 다소 적다. 모든 입력접합부가 전기적으로 병렬연결된 전류배열은 전류를 비례적인 관계로 공급되게 한다. 따라서 트랜지스터(Q8)의 에미터는 낮은 값의 저항(20)(10옴)을 경유하여 정극의 바이어스 전원에 연결되고 동시에 트랜지스터(Q7)의 에미터도 낮은 값의 저항(19) (43옴)를 경유하여 동일한 전원에 연결되며, 그에 따라 이 두 트랜지스터의 에미터를 거의 동일한 전압으로 유지시킨다.The constant current source PNP transistor Q8 provides a stable current, from which the reference value of this current is derived. Transistor Q7 is connected to the diode by a PNP transistor arranged to the side, its emitter is grounded and its base and collector are coupled. The junction of transistor Q7 is manufactured similar to the junction of control current source Q8 in proportion to the relative area of the active region. In addition, the transistor Q8 is also disposed to the side. The transistor Q7 is formed of two “disks”, and the transistor Q8 is formed of 18 “disks”. As a result, the ratio of the relative area between the two transistors is 9: 1, but the actual current ratio is slightly smaller, such as about 8: 1. A current arrangement in which all input junctions are electrically connected in parallel allows current to be supplied in proportional relationship. Thus, the emitter of transistor Q8 is connected to the bias supply of the positive electrode via low value resistor 20 (10 ohms) while the emitter of transistor Q7 also receives low value resistor 19 (43 ohms). It is connected to the same supply via, thus keeping the emitters of these two transistors at about the same voltage.

이 트랜지스터의 베이스는 서로 연결되었으며, 모든 입력접합부의 (Veb) 전압은 동일하다.The bases of these transistors are connected to each other, and all input junction (Veb) voltages are the same.

따라서 병렬회로 접속부는, 트랜지스터(Q7)에 흐르는 전류로써 (Q7)과 (Q8)의 상대적인 면적에 비례로 트랜지스터(Q8)에 흐르는 전류를 결정한다. 제1의 기준기인 트랜지스터(Q7)의 전류는 바이어스 전압과 직렬저항(29)에 따라 좌우된다. 저항(29)의 값은 트랜지스터(Q7)에 기준전류를 설정한다. 고정바이어스전압을 가정한다면 정전류원(Q8)의 전류는 트랜지스터(Q7)에 전류와 이 두 소자(Q7), (Q8)의 상대적인 면적에 따라 좌우된다. 이들 면적은 몇 퍼센트 정도까지 정밀하게 조절될 수 있다. 트랜지스터(Q3)와 (Q5)사이에 전류비는 각 소자의 면적을 정밀하게 조절하므로 일정한 값으로 유지시킬 수 있다. 트랜지스터(Q3)와 (Q5)는 NPN 트랜지스터이다(기판이 NPN 제조를 위하여 선택된 경우 이들은 측으로 배치되지 않는다). 이 회로에는 트랜지스터(Q3)와 (Q5)의 입력접합부가 평행하게 배열되어 있다. 이 트랜지스터들의 (Veb)값이 실제로 동일하도록 하였다. 두 개의 트랜지스터(Q3)와 (Q5)의 에미터는 접지되며 또한 이들의 베이스는 탭부의 2000옴 저항(14)에 의하여 서로 연결되었다. 이 저항은 이 두 개의 트랜지스터의 베이스를 지나는 베이스전류에 비하여 그 값이 적으며, 트랜지스터 입력접합부가 실지로 동일한 전위를 갖도록 하였다. (Veb)가 동일하다면, 그때 트랜지스터(Q5)와 (Q3)간에 전류비는 그들 각자의 전극영역의 상대적인 면적의 함수가 된다. 전형적으로 트랜지스터(Q5)의 면적은 (Q3)의 면적에 대하여 1/5정도로 배열되어 전류비를 대략적으로 이와 동일한 값으로 고정시킨다. 전압조정의 진행중에 전류가 트랜지스터(Q21)로부터 저항(14)에 탭부로 흐를 때, 전류비는 트랜지스터(Q3)에 전류가 트랜지스터(Q5)에 전류에 비하여 급격하게 증가됨에 따라 변화한다.Therefore, the parallel circuit connection unit determines the current flowing through the transistor Q8 in proportion to the relative area of Q7 and Q8 as the current flowing through the transistor Q7. The current of transistor Q7, which is the first reference device, depends on the bias voltage and series resistor 29. The value of resistor 29 sets a reference current to transistor Q7. Assuming a fixed bias voltage, the current of the constant current source Q8 depends on the current in the transistor Q7 and the relative area of these two elements Q7, Q8. These areas can be precisely adjusted by several percent. The current ratio between the transistors Q3 and Q5 can be maintained at a constant value because it precisely controls the area of each device. Transistors Q3 and Q5 are NPN transistors (they are not placed to the side when the substrate is selected for NPN fabrication). In this circuit, the input junctions of the transistors Q3 and Q5 are arranged in parallel. The (Veb) values of these transistors are actually the same. The emitters of the two transistors Q3 and Q5 are grounded and their bases are connected to each other by a 2000 ohm resistor 14 of the tab portion. This resistance is smaller than the base current passing through the bases of these two transistors, and the transistor input junctions have practically the same potential. If (Veb) is the same, then the current ratio between transistors Q5 and Q3 becomes a function of the relative area of their respective electrode regions. Typically the area of transistor Q5 is arranged about 1/5 of the area of Q3 to fix the current ratio to approximately this same value. When the current flows from the transistor Q21 to the resistor 14 in the course of the voltage adjustment, the current ratio changes as the current in the transistor Q3 increases rapidly compared with the current in the transistor Q5.

푸쉬-풀 증폭기에 아이들전류를 설정하는 또다른 요인은 트랜지스터(Q6)의 전류증폭율(beta)이다. 트랜지스터(Q6)는 동작전류레벨에 비하여 감소된 면적을 가진 측으로 배치된 PNP 트랜지스터로써 베타 피이크(peak) 상태로 동작이 양호하다. 5밀리암페어 동작점에서, 전류증폭율은 약 30의 베타 피이크치로부터 약 4의 베타 피이크치로부터 약 30의 베타 피이크치로 조정된다. 상기의 전류레벨을 가정하면 약

밀리암페어로 떨어지는 전류증폭율을 가진 트랜지스터를 사용하여야 한다. 회로구성과 회로값은 증류증폭율이 안정화가 되가는 전류 영역에서의 트랜지스터 동작을 일으키도록 선택된다. 이렇게 되면 전류증폭율은 임이의 수가 되며 실지로 소자의 면적을 제외한 모든 요인들과는 무관하게 된다. 트랜지스터(Q6),(Q2),(Q8)로 이루어진 회로접속부는 증폭기의 아이들전류를 설정하는 회로망이다.Another factor that sets the idle current in the push-pull amplifier is the current amplification (beta) of transistor Q6. The transistor Q6 is a PNP transistor arranged to the side having a reduced area compared to the operating current level, and thus, the transistor Q6 operates in a beta peak state. At the 5 milliampere operating point, the current amplification rate is adjusted from about 30 beta peaks to about 4 beta peaks to about 30 beta peaks. Assuming the current level above

Transistors with current amplification drops to milliamps should be used. The circuit configuration and circuit values are chosen to cause transistor operation in the current region where the distillation amplification rate is stabilized. The current amplification rate then becomes random and is independent of all factors except the area of the device. The circuit connection portion consisting of transistors Q6, Q2, and Q8 is a network for setting the idle current of the amplifier.

PNP 트랜지스터(Q6)의 에미터는 NPN 트랜지스터(Q2)의 베이스에 연결되고, 트랜지스터(Q6)의 베이스는 저항(16)(1000옴)을 경유하여 (Q2)의 에미터에 연결된다. 트랜지스터(Q6)와 (Q2)의 (Veb)가 실지로 동일하기 때문에 트랜지스터(Q6)의 베이스에 전위는 트랜지스터(Q2)의 에미터의 전위와 실질적으로 동일하다. 따라서 이 회로구성과 그 값은 저항(16)과 트랜지스터(Q6)의 베이스 사이에서 트랜지스터(Q5)의 콜렉터로부터 공급받는 전류를 분할되게 한다.The emitter of PNP transistor Q6 is connected to the base of NPN transistor Q2 and the base of transistor Q6 is connected to the emitter of Q2 via resistor 16 (1000 ohms). Since the transistors Q6 and Veb of Q2 are substantially the same, the potential at the base of the transistor Q6 is substantially equal to the potential of the emitter of the transistor Q2. This circuit configuration and its value thus divide the current supplied from the collector of transistor Q5 between resistor 16 and base of transistor Q6.

증폭기 출력단의 아이들전류를 결정하는 최종회로 요소는 출력(18)까지 있는 트랜지스터(Q2)의 에미터트랜지스터(Q6)의 콜렉터와 트랜지스터(Q3)의 콜렉터(Q3)의 접속부이다. 이 접속부에 의하여 콜렉터로 입력되는 콜렉터 전류와 트랜지스터(Q6) 및 (Q2)로부터 나오는 전류는 일치된다. 트랜지스터(Q3)가 6밀리암페어이고 트랜지스터(Q6)가 4.8밀리암페어이라 가정하면, 그때 트랜지스터(Q2)의 에미터에서는 단지 1.2밀리암페어의 전류만을 이용할 수 있다. 최대의 전압조정작용을 한다면 전류레벨은 30밀리암페어로 증가시킬 수 있다.The final circuit element that determines the idle current at the amplifier output stage is the connection of the collector of emitter transistor Q6 of transistor Q2 up to the output 18 and the collector Q3 of transistor Q3. The collector current input to the collector by this connection portion and the current coming from the transistors Q6 and Q2 coincide. Assuming transistor Q3 is 6 milliamps and transistor Q6 is 4.8 milliamps, then only 1.2 milliamps of current are available in the emitter of transistor Q2. With maximum voltage regulation, the current level can be increased to 30 milliamps.

제1도의 구성은 전반적인 성능을 우수하게 발휘하는 간단한 실예를 나타낸다. 제1도의 회로는 높은 안정성과 몇 퍼센트 정도의 진폭왜율만을 갖는다.The configuration of FIG. 1 represents a simple example of excellent overall performance. The circuit of FIG. 1 has only high stability and amplitude distortion of only a few percent.

이러한 적은 왜율은 많은 응용기에 적합하나, 이는 추가의 궤환에 의하여 용이하게 개선될 수 있다. 교차점(crossover)에서 증폭이의 직류전압 평형은 이미 기술된 아이들전류의 공급에 의하여 대략적으로 정해져 있다.This small distortion is suitable for many applications, but it can be easily improved by further feedback. The DC voltage balance of the amplification at the crossover is approximately determined by the supply of the idle current already described.

부호(18)에서의 직류평형이 두 개의 직렬연결된 정전류원(Q7, Q8)과 에미터폴러워(Q3)으로 간주될 수 있는 것에 의하여 이루어지기 때문에 직류출력전압은 어느 정도인지 확실치 못하다. 따라서 증폭기의 정지점을 어느 일정한 고정값까지 억제시키거나 또는 교류진폭(a. c. swing)을 억제하거나 또는 왜율을 더욱 감소시키려는 경우 제2의 궤환 루우프와 또다른 구조가 이 설계에 결합되어야 한다. 이러한 것을 이후 기술하고자 한다. 제2도의 실시예에서는 오디오 신호의 전치증폭기 제1도에 회로와 동일한 전력증폭기와 그외에도 제2의 궤환루우프로 이루어진 완전한 오디오증폭기가 도시되었다.It is not clear to what extent the DC output voltage is because the DC balance at 18 is made by what can be regarded as two series-connected constant current sources Q7 and Q8 and emitter follower Q3. A second feedback loop and another structure should therefore be incorporated into this design in order to suppress the amplifier's breakpoint to a certain fixed value, or to further reduce the AC swing or to further reduce the distortion. This will be described later. In the embodiment of FIG. 2 a pre-amplifier of an audio signal is shown in FIG. 1, which is a complete audio amplifier consisting of the same power amplifier as the circuit and a second feedback loop.

제1도에서 반복된 전력증폭기에 소자들은 제2도에 동일한 참고번호로 표기되었다. 전치증폭기는, 자체적인 부품들로 PNP 및 NPN 여진트랜지스터(Q11), (Q21)에 연결된 PNP 트랜지스터(Q2, Q10), 단 하나의 PNP 출력트랜지스터(Q13) ; 전류 ＂회송＂(turn around) 트랜지스터(Q14), (Q15)와 트랜지스터(Q16-Q20), 다이오드 (D₁-D₃)와 전치증폭기 및 전력증폭기에 의하여 바이어스 전압을 인가하는 다수의 저항들로 이루어진 차동증폭기를 가진다. 본 발명에 따라 분로 조정회로망, 특히 검출기 제너다이오드(CRI)은 푸쉬-풀 출력단의 중심점을 안정시키고 낮은 신호레벨에서 험(hum)을 감소시키도록 회로내에 배열되었다.In the power amplifier repeated in FIG. 1, the elements are denoted by the same reference numerals in FIG. The preamplifier has its own components, PNP and NPN excitation transistors Q11 and PNP transistors Q2 and Q10 connected to Q21, and only one PNP output transistor Q13; A plurality of resistors that apply a bias voltage by a current turn around transistors Q14, Q15 and Q16-Q20, diodes D ₁ -D ₃ , preamplifiers and power amplifiers. Has a differential amplifier. According to the invention the shunt adjusting network, in particular the detector zener diode (CRI), is arranged in the circuit to stabilize the center point of the push-pull output stage and to reduce the hum at low signal levels.

제2도의 증폭기는 다음과 같이 입력신호를 증폭한다.The amplifier of FIG. 2 amplifies the input signal as follows.

제1도에 도시된 바와 같이 증폭기에 대한 입력전원은 검파기(22)이다. 전형적으로 이는 FM 및 AM 검파기 또는 두가지 모우드의 검파를 겸용하는 검파기이다. 검파기(22)는 캐패시터를 경유하여 음량조절 전위차계(23)에 연결된다. 전위차계의 일측단자는 접지되고 탭부로부터 오디오신호는 저항(24)를 경유하여 에미터 폴러워 트랜지스터(Q11)의 베이스에 공급된다. 라디오 주파수 바이패스 콘덴서(25)는 트랜지스터 (Q11)의 베이스를 접지로 연결한다. 트랜지스터(Q11)의 콜렉터는 접지되고, 출력신호가 유도되어 나오는 이의 에미터는 차동쌍 트랜지스터(Q9),(Q10) 중 트랜지스터(Q9)의 베이스에 연결된다. 트랜지스터(Q10)의 베이스는 입력전원에 직접 연결되지 않으나, 도시된 바와 같이 부궤환을 위한 입력점이 된다.As shown in FIG. 1, the input power to the amplifier is a detector 22. Typically this is an FM and AM detector or a detector that combines the detection of two modes. The detector 22 is connected to the volume control potentiometer 23 via a capacitor. One terminal of the potentiometer is grounded and the audio signal from the tab portion is supplied to the base of the emitter follower transistor Q11 via the resistor 24. Radio frequency bypass capacitor 25 connects the base of transistor Q11 to ground. The collector of transistor Q11 is grounded and its emitter from which the output signal is derived is connected to the base of transistor Q9 of differential pair transistors Q9 and Q10. The base of the transistor Q10 is not directly connected to the input power source, but is an input point for negative feedback as shown.

트랜지스터(Q9),(Q10)의 에미터는 결합되어 있으며 이들의 전류원 트랜지스터 (Q16)의 콜렉터로부터 공급받는다. 트랜지스터(Q16)은 2000옴 저항(48)을 경유하여 바이어스전원(12)의 정의단자에 연결된 에미터를 가진다. 따라서 검파기에 직접 증폭된 오디오 신호는 트랜지스터(Q9)의 콜렉터에 나타난다. 도시된 바와 같이, 궤환루우프에 의하여 궤환된 신호도 또한 트랜지스터(Q9)의 콜렉터에 나타난다.Emitters of transistors Q9 and Q10 are coupled and supplied from the collector of their current source transistor Q16. Transistor Q16 has an emitter connected to the positive terminal of bias power supply 12 via a 2000 ohm resistor 48. Thus, the audio signal amplified directly to the detector appears in the collector of transistor Q9. As shown, the signal fed back by the feedback loop also appears in the collector of transistor Q9.

차동증폭기(Q9),(Q10)에 대한 제2의 입력은 증폭기출력부터 트랜지스터 (Q12)까지로 이루어진 궤환연결로서 이루어진다. 트랜지스터(Q12)는, 입력차동 증폭기의 부궤환 회로로 간주될 수 있는 에미터 폴러워 구성의 NPN 트랜지스터이다. 전력증폭기로부터 출력신호는 출력단자(18)로부터 저항(27)을 경유하여 트랜지스터 (Q12)의 베이스에 연결된다. 트랜지스터(Q12)의 에미터에 나타나는 궤환신호는 차동 트랜지스터 쌍중 (Q10)의 베이스에 공급된다. 트랜지스터(Q12)의 에미터와 접지사이에 결합된 저항(26)은 신호부하이다. 트랜지스터(Q10)의 베이스에 인가된 궤환신호는 트랜지스터(Q10)의 에미터에 나타나고, 트랜지스터(Q10)의 에미터부터 트랜지스터 (Q9)에 에미터까지 연결된다. 트랜지스터(Q9)의 콜렉터에서 최초 입력신호에 부궤환이 추가된다.The second input to the differential amplifiers Q9, Q10 is made as a feedback connection consisting of the amplifier output to transistor Q12. Transistor Q12 is an NPN transistor of emitter follower configuration, which can be regarded as a negative feedback circuit of an input differential amplifier. The output signal from the power amplifier is connected from the output terminal 18 to the base of the transistor Q12 via a resistor 27. The feedback signal appearing at the emitter of transistor Q12 is supplied to the base of the differential transistor pair Q10. The resistor 26 coupled between the emitter of transistor Q12 and ground is the signal load. The feedback signal applied to the base of transistor Q10 appears at the emitter of transistor Q10 and is connected from the emitter of transistor Q10 to the emitter from transistor Q9. A negative feedback is added to the initial input signal at the collector of transistor Q9.

또한 직접 증폭된 궤환신호는, 트랜지스터(Q10)의 콜렉터에 나타나며 전류 ＂회송＂에 의하여 트랜지스터(Q9)의 출력으로 결합되는데 여기서 이 출력은 증폭기의 순방향 이득경로로 입력된다. 전류회송은 트랜지스터(Q10)의 베이스-콜렉터의 접속점에 연결된다. 트랜지스터(Q15)의 에미터는 접지된다.In addition, the directly amplified feedback signal appears in the collector of transistor Q10 and is coupled to the output of transistor Q9 by current ＂transmission＂, which is input to the forward gain path of the amplifier. The current transfer is connected to the connection point of the base-collector of transistor Q10. The emitter of transistor Q15 is grounded.

트랜지스터(Q15)의 접합부는 트랜지스터(Q14)의 입력접합부와 병렬로 연결되고, 트랜지스터(Q14)의 베이스는 트랜지스터(Q15)의 콜렉터-베이스에 연결되며 트랜지스터(Q14)의 에미터는 접지된다. 따라서 궤환전원으로부터 트랜지스터(Q10)에 흐르도록 전류는 트랜지스터(Q14)의 콜렉터에 나타나며 또한 트랜지스터(Q9)의 콜렉터가 나타나는 신호에 추가된다. 이러한 효과는 부궤환작용을 더욱 증대시킨다.The junction of transistor Q15 is connected in parallel with the input junction of transistor Q14, the base of transistor Q14 is connected to the collector-base of transistor Q15 and the emitter of transistor Q14 is grounded. Thus, the current appears in the collector of transistor Q14 and is added to the signal in which the collector of transistor Q9 appears so as to flow from the feedback power supply to transistor Q10. This effect further increases negative feedback.

따라서 이미 기술된 두가지 경로로부터 나오는 직접적인 신호와 궤환신호 모두를 포함한 복합오디오 신호는, 트랜지스터(Q9)의 콜렉터에 나타나고 이 출력은 출력에미터 폴러워 트랜지스터(Q13)의 베이스에 인가된다.Thus, the composite audio signal, including both the direct and feedback signals from the two paths already described, appears in the collector of transistor Q9 and this output is applied to the base of the output emitter follower transistor Q13.

트랜지스터(Q13)의 콜렉터는 접지되고, 그의 에미터 전류는 또다른 전류원 트랜지스터(Q19)의 콜렉터로부터 공급받는다. 트랜지스터(Q19)는 저항(37)을 경유하여 B⁺전원에 연결된 에미터, 전류원 트랜지스터(Q1)의 베이스 트랜지스터(Q17)의 에미터와 전류원(Q18)의 베이스(이후 기술안됨)에 이르는 공통모선에 연결된 베이스를 가진다. 트랜지스터(Q13)의 에미터에 나타나는 출력신호는 여진기 트랜지스터(Q1)의 베이스에 연결된다. 여진기 트랜지스터(Q1)은 이미 기술된 방법으로 출력 푸쉬-풀 증폭기(Q2),(Q3)를 여진한다.The collector of transistor Q13 is grounded and its emitter current is supplied from the collector of another current source transistor Q19. Transistor Q19 is a common bus from the emitter connected to B ⁺ power supply via resistor 37, to the emitter of base transistor Q17 of current source transistor Q1 and the base of current source Q18 (not described below). It has a base connected to it. The output signal appearing at the emitter of transistor Q13 is connected to the base of exciter transistor Q1. The exciter transistor Q1 excites the output push-pull amplifiers Q2 and Q3 in the manner previously described.

차동입력 증폭기는 매우 높은 임피이던스 레벨에서 작동하며 기질 PNP와 달링톤배치로 측으로 형성된 트랜지스터를 사용한다. 그러므로 이단은 본질적으로 높은 이득을 가지며 실질적인 부궤환 값을 받아들일 수 있다. 출력전력 증폭기로부터 입력전치 증폭기에 이르기까지의 궤환연결은 전력증폭기에서 이미 기술된 궤환연결을 보충하고 오디오 증폭기 직선성을 몇분의 일퍼센트 정도까지 개선한다. 이 직류평형과 특히 교류신호진폭의 무부하 전압 및 크기는, 저항(27), 트랜지스터(Q20), 전류원 트랜지스터 (Q7), 탭저항(29), 다이오드(D₁-D₃) 전류원 트랜지스터(Q18), 제너다이오드(CRI)과 다이오드(D5)에 의하여 설정된다. 이러한 수단들에 의하여 전압[출력점(18)에서의]은 전원(18)의 정의전위와 접지사이에 중간점보다 다소 아래의 소정전압으로 설정된다.Differential input amplifiers operate at very high impedance levels and use transistors formed side by side with substrate PNPs and Darlington arrangements. Thus, heresy is inherently high gain and can accept a substantial negative feedback value. The feedback connection from the output power amplifier to the input preamplifier complements the feedback connection already described in the power amplifier and improves the audio amplifier linearity by a few percent. The no-load voltage and magnitude of this DC balance and in particular the AC signal amplitude are: the resistor 27, the transistor Q20, the current source transistor Q7, the tap resistor 29, and the diodes D ₁ -D ₃ current source transistor Q18. And zener diode CRI and diode D5. By these means the voltage (at output point 18) is set to a predetermined voltage somewhat below the midpoint between the positive potential of the power source 18 and ground.

이는 저항(27)을 저항(29)의 약 절반값 정도와 일치되게 설정되고, 또한 정류전원 트랜지스터(Q18)에서의 전류조정에 의하여 설정되며 최종적으로 제너다이오드의 작용에 의하여 설정된다.This is set by matching the resistor 27 with about half the value of the resistor 29, and also by adjusting the current in the rectifier transistor Q18, and finally by the action of the zener diode.

증폭기의 출력점에서의 아이들전압(V18)은 다음과 같이 계산된다. 트랜지스터 (Q20)의 콜렉터는 전류절점(current node)(지점 31)에 연결된 것으로 간주된다. 전류절점으로 간주된다면 절점으로 향하는 전류와 절점으로부터 떨어져가는 전류의 총합은 0이다. 특히 트랜지스터(Q20)의 콜렉터 절점으로부터 멀어져간 전류, 증폭기의 출력점(18)로부터 저항(27)을 경유하여 절점으로 접근해가는 전류와 정전류원 트랜지스터(Q18)의 에미터로부터 절점으로 접근해가는 전류는 다음과 같은 등식으로 나타낼 수 있다.The idle voltage V18 at the output point of the amplifier is calculated as follows. The collector of transistor Q20 is considered to be connected to a current node (point 31). If it is regarded as a current node, the sum of the current to the node and the current away from the node is zero. In particular, the current away from the collector node of transistor Q20, the current approaching the node from the output point 18 of the amplifier via the resistor 27, and the node approaching the node from the emitter of the constant current source transistor Q18. The current can be represented by the following equation.

Ic₂₀=Ic₁₈+I_f Ic ₂₀ = Ic ₁₈ + I _f

여기서 Ic₂₀=기준기(Q20)으로부터 콜렉터전류Where Ic ₂₀ = collector current from the reference unit (Q20)

Ic₁₈=전원(Q18)로부터 콜렉터전류Ic ₁₈ = collector current from power source (Q18)

I_f=궤환저항(27)에서의 전류I _f = current at feedback resistor (27)

궤환저항에서 전류흐름을 증가시키면 아이들 전압(idle voltage)이 상승한다.Increasing the current flow in the feedback resistor raises the idle voltage.

이 전류가 트랜지스터(Q20)의 콜렉터 전류로부터 공급되기 때문에 트랜지스터 (Q20)에 콜렉터 전류의 중간은 아이들전압(V18)에 대하여 유사한 영향을 미친다.Since this current is supplied from the collector current of transistor Q20, the middle of the collector current in transistor Q20 has a similar effect on idle voltage V18.

트랜지스터(Q20)의 콜렉터에 전류는, 저항(29)(7.5K)를 경유한 B⁺보다 다소 적은 3개의 다이오드전압강하(단 Q7,D1,D2)의 입력접합부의 영향하에 흐르는 직렬 연결된 다이오드(D1)에서 전류와 같다.The current in the collector of transistor Q20 flows under the influence of the input junction of three diode voltage drops (Q7, D1, D2) which are somewhat less than B ⁺ via resistors 29 (7.5K). Equal to the current in D1).

이때 제너다이오드(CRI)은 동작하지 않는다.At this time, the zener diode CRI does not operate.

제너다이오드(CRI)이 동작할 때 직렬연결된 다이오드(D1)에 전류는 저항(29)의 탭부(CRI)에 연결된 캐소우드를 가진(CRI)에 의하여 추가의 영향을 받는다. 탭부는 접지를 향한 저항(29)의 단자로부터 3.6킬로옴과 B⁺모선을 향한 저항(29)의 단자로부터 3.4킬로움의 지점에 설정된다.When the zener diode CRI is operated, the current in the series-connected diode D1 is further affected by the cathode CRI connected to the tap portion CRI of the resistor 29. The tab portion is set at a point of 3.6 kiloohms from the terminal of the resistor 29 towards ground and 3.4 kilometer from the terminal of the resistor 29 towards the B ⁺ busbar.

트랜지스터(Q18)에 전류는 저항(30)을 지나는 전압에 의하여 결정된다. 저항 (30)에서의 전압강하는 순방향으로 바이어스된 다이오드(D3)와 (Q17)의 입련접합부를 지날 때 전압강하와 동일하나 트랜지스터(Q18)을 지날 때 전압강하보다 다소 적다. 다이오드(D3)가 적은 전류로 순방향 바이오스되기 때문에 이의 전압강하는 약

볼트보다 다소 낮게 된다. 에미터저항(30)을 지날 때 0.5볼트의 전압강하를 가정한다면 트랜지스터(Q18)에서의 전류는,The current in transistor Q18 is determined by the voltage across resistor 30. The voltage drop at the resistor 30 is equal to the voltage drop across the junction junctions of the diodes D3 and Q17 that are forward biased, but somewhat less than the voltage drop across the transistor Q18. Since diode D3 is forward biosed with a small current, its voltage drop is approximately

It is somewhat lower than the bolt. Assuming a voltage drop of 0.5 volts across the emitter resistor 30, the current at transistor Q18 is

궤환저항(27)에 전류는 증폭기 출력에 전압(V18), 절점(31)에서의 전압의 함수로서 궤환저항(27)에 대하여 역비례관계가 이루어진다. 절점(31)에서의 전압은 전위차계(24)의 접지단자부터 시작하여 연속적인 입력접합부의 전압강하 ＂Vd＂(Q11, Q9,Q10,Q12)의 결과이다. 입력접합부에서의 전압강하의 극성은 연속적으로 트랜지스터(Q11)에 대하여 정극, 트랜지스터(Q9)에 대하여 정극, 트랜지스터(Q10)에 대하여 부극, 트랜지스터(Q12)에 대하여 정극이며, 여기서 순수한 두 개의 입력접합부가 전압강하를 일으킨 결과가 되고, 그의 전압은 약 1.2볼트이다. 그러므로 If는 제너다이오드가 동작하지 않는 경우를 가정하면 다음과 같이 계산된다.The current in the feedback resistor 27 is inversely related to the feedback resistor 27 as a function of the voltage V18 at the amplifier output and the voltage at the node 31. The voltage at the node 31 is the result of the voltage drop ＂Vd (Q11, Q9, Q10, Q12) of the continuous input junction starting from the ground terminal of the potentiometer 24. The polarity of the voltage drop at the input junction is continuously positive for transistor Q11, positive for transistor Q9, negative for transistor Q10 and positive for transistor Q12, where the two pure input junctions Resulting in a voltage drop, the voltage of which is about 1.2 volts. Therefore, If is assuming that the zener diode does not work.

공식(1)을 대입하면,If you substitute formula (1),

(V18)을 풀기 위하여 공식(4)와 공식(6)을 등식으로 설정하면,If you set equation (4) and equation (6) to the equation to solve (V18),

(V18)를 구하면 (제너다이오드가 동작되지 않는다고 가정함),(V18) (assuming zener diode is not working),

제너다이오드가 동작한다고 가정하면, V18은Assuming Zener diodes are running, V18

(V 18)에 대한 바람직한 값은, 하단의 푸쉬-풀 트랜지스터(Q3)의 에미터 포화특성이 트랜지스터(Q2)와 (Q8)의 콜렉터 포화특성과 대칭적이지 못하므로 직류전압의

보다 다소 아래로 설정된다. 제너전압 이하에서 작동하기 위하여 푸쉬-풀 출력단은 B급으로 작동하여야 한다. 제너다이오드가 동작할 때는 푸쉬-풀 출력단의 정상적인 아이들 전류가 추가되는 전류의 양에 따라서 이들은 B급으로부터 응용기의 A급 모우드로 변환한다. 이러한 변화는 증폭기의 전력효율을 감소시키거나 감도가 현저히 개선되며 크로스오우버 왜율(cross over distortion)에서의 상당한 감소를 가져온다.The preferred value for (V 18) is that the emitter saturation characteristics of the push-pull transistor Q3 at the bottom are not symmetrical with the collector saturation characteristics of the transistors Q2 and Q8.

More or less set down. To operate below the Zener voltage, the push-pull output stage shall be operated in class B. When zener diodes operate, they convert from class B to class A mode of the application, depending on the amount of current to which normal idle current at the push-pull output stage is added. This change reduces the amplifier's power efficiency or significantly improves the sensitivity and results in a significant reduction in crossover distortion.

푸쉬-풀 출력증폭기의 중심에 대한 정밀한 제어를 제공하는 이외에도 제2도의 구성은 상당한 험 억제와 실질적인 직류안정을 제공한다. 특히 이러한 마지막 2가지 조치는 경제적으로 이루어질 수 있다. 제2도에 도시된 바와 같이, 절점(31)에서의 트랜지스터(Q20)의 콜렉터는 캐패시터(34)가 연결된 외부의 패드(35)에 연결된다. 이 캐패시터는 낮은 전압(2.5볼트)에서 대용량(47-200마이크로 파라드)을 갖는다. 이 값은 60싸이클에 낮은 임피이던스를 제공하며 상당한 험 억제를 한다. 또한 제너다이오드를 추가하면 제너다이오드가 B⁺전압을 안정시킬뿐만 아니라 트랜지스터(Q20)에서 전체전류의 중간정도의 전류로 조정되도록 작용하므로 인하여 고유의 험 제거작용을 개선한다. 이 후자의 특징은 트랜지스터(Q20)의 콜렉터에서 험 성분을 약화시키도록 작용하고 또한 캐패시터(34)에 의하여 험 제거가 추가된다는 것이다. 이는 낮은 음량레벨에서 15dB 정도로 증폭기 고유의 험 제거작용을 개선한다. 예를 들면 200마이크로 파라드의 B⁺캐패시터(42)와 47마이크로 파라드의 캐패시터(34)를 가지되, 450밀리와트 신호에서 제너다이오드로 조정되는 증폭기는 제너다이오드가 없는 동일한 증폭기에 비하여 16dB의 험비 정도까지 신호에서의 개선을 보인다.In addition to providing precise control over the center of the push-pull output amplifier, the configuration of FIG. 2 provides significant hum suppression and substantial direct current stability. In particular, these last two measures can be economically accomplished. As shown in FIG. 2, the collector of transistor Q20 at node 31 is connected to an external pad 35 to which capacitor 34 is connected. This capacitor has a large capacity (47-200 micro parades) at low voltage (2.5 volts). This value provides low impedance for 60 cycles and provides significant hum suppression. In addition, the addition of the zener diode not only stabilizes the B ⁺ voltage but also acts to adjust the current to the middle of the total current in the transistor Q20, thereby improving the inherent hum removal effect. This latter feature is that it acts to weaken the hum component at the collector of transistor Q20 and also adds hum removal by capacitor 34. This improves the amplifier's inherent hum cancellation by 15dB at low volume levels. For example, an amplifier with a 200 microfarad B ⁺ capacitor 42 and a 47 microfarad capacitor 34, but tuned to a zener diode at a 450 milliwatt signal, is 16 dB higher than the same amplifier without zener diodes. The signal shows improvement in the degree of humvee.

이미 기술된 바와 같이, 전압조정을 최대로 하려는 경우 조정기의 병렬공진 임피이던스(dynamic impedance)는 3음의 가장 낮은 값에 설정되어야만 한다. 그러나 전반적인 배열이 단하나의 집적회로로 집적될 때 30음 정도까지의 병렬공진임피이던스를 낮추면 B⁺리플 전압은 감소되고 증폭기의 험 제거작용을 개선시킨다. 또한 이것은 이미 조정된 전압의 값에 대하여 엄밀한 제어상태를 유지시킨다. 이에 대한 단점은 리플전류 (ripple current : 맥동전류)가 상당히 증가되며, 그에 의하여 직접회로내에 비교적 높은 온도의 기울기를 설정한다. 이러한 온도 기울기는 검파기에까지 영향을 주는 험을 증가시키고 비교적 낮은 음량레벨에서 신호대 험비를 나쁘게 할 수도 있다.As already described, in order to maximize the voltage regulation, the regulator's parallel impedance should be set to the lowest value of three notes. However, when the overall arrangement is integrated into a single integrated circuit, lowering the parallel resonance impedance by 30 tones reduces the B ⁺ ripple voltage and improves the hum cancellation of the amplifier. It also maintains tight control over the value of the voltage that has already been adjusted. The disadvantage is that the ripple current is significantly increased, thereby setting a relatively high temperature gradient in the integrated circuit. This temperature gradient can increase the hum that affects the detector and worsen the signal to hum at relatively low volume levels.

상기 조정기는 다음 공식으로 반복풀이를 함으로 계산될 수 있는 B⁺전압을 발생시킨다.The regulator generates a B ⁺ voltage which can be calculated by repeating the equation with

여기서 회로도에 없는 매개변수로써Where the parameters are not in the schematic

Vz=CR1의 제너전압,Zener voltage of Vz = CR1,

V_D=다이오드 D1, D2, D5의 순방향 다이오드 전압강하,V _D = forward diode drop across diodes D1, D2, D5,

K_M=이들의 면적과 에미터 저항에 기인할 수 있는 트랜지스터(Q7),(Q8)의 증배율(multiplication factor),K _M = multiplication factor of transistors Q7, Q8, which can be attributed to their area and emitter resistance,

P_A=트랜지스터(Q5)와 (Q3)사이의 면적비,P _A = area ratio between transistors (Q5) and (Q3),

I_B ⁺=오디오출력으로 나타나야하는 전체의 공급전류의 부분을 나타냄. 즉 집적회로의 나머지 부분이 필요로 하는 것과 B⁺전류원으로부터 공급되는 양사이의 차이.I _B ⁺ = represents the portion of the total supply current that must appear as an audio output. The difference between what the rest of the integrated circuit needs and the amount supplied from the B ⁺ current source.

이러한 공식에 근간을 둔 부품의 변화분석은 B⁺전압이 12-14.5볼트 직류의 범위에 있으며 실험적 자료에 일치함을 알수 있다. 제너모오드에 있어서 공급전류는 전형적으로 42밀리암페어에 설정된다. 약15밀리 암페어 정도의 이 전류의 일부는 이 회로의 라디오 부분에 의하여 소요된다. 나머지 27밀리암페어 전류는 라디오 출력에 의하여 흡수되며 I_B+로써 정의된다. I_B+영입력치(零入力値 : quiescent value은 집적회로의 다른 부분에서의 전류소요량에 따라 20밀리암페어부터 35밀리암페어까지 변화될 수 있다.Analysis of component changes based on these formulas shows that the B ⁺ voltage is in the range of 12-14.5 volts DC and is consistent with experimental data. For zener diodes, the supply current is typically set at 42 milliamps. Some of this current, about 15 milliamps, is drawn by the radio portion of the circuit. The remaining 27 milliampere current is absorbed by the radio output and is defined as I _B +. I _B + quiescent value (零入力値: quiescent value can be varied from 20 mA to 35 mA, depending on current requirements in other parts of the integrated circuit.

Claims (1)

상당한 내부저항을 가진 전압 조정을 필요로 하는 전원으로부터 공급전압을 인가하는 공통 및 비공통의 2개단자를 가진 분로전압 조정을 할 수 있는 오디오(가정주파)증폭기에 있어서, 제1도전형의 제1 및 제2출력트랜지스터를 구성하되, 이 출력트랜지스터를 베이스 입력 배치로 접속하고, 제1출력 트랜지스터(Q₂)를 비공통단자에 접속시키며, 제1출력트랜지스터를 비2공통단자에 접속시키며, 제1출력트랜지스터에미터를 제2출력트랜지스터(Q₃)콜렉터에 접속시키고, 제2의 출력트랜지스터에미터를 상기 공통단자에 접속시켜 상기 출력트랜지스터 들이 상기 전원의 분로조정을 하는데 충분한 전류용량 가지면서 출력트랜지스터들의 오디오 출력이 상호접속점에서 취출되도록 한 오디오 출력단과, 제3트랜지스터(Q₁)을 에미터 폴러위로 구성하여 제3트랜지스터(Q₁)의 에미터를 제2출력트랜지스터(Q₃)베이스에 연결하고, 상기 트랜지스터(Q₁)의 에미터에 연결된 저항(14)와 위상반전 중간 여진단을 통하여 제1출력트랜지스터(Q₂)의 베이스에 연결하되, 제3트랜지스터의 에미터가 저항(14)를 통하여 제4트랜지스터(Q₅)의 베이스와 직류결합 되게 하고, 상기 제4 및 제2 트랜지스터의 입력 접합부가 병렬 연결되도록 제4트랜지스터(Q₅)의 에미터를 공통단자(접지)에 접속시켜 그들의 전류비를 안정화시킨 여진기단을 구성하고, 출력전압 조정 수단으로 소정의 값에 의하여 바이어스 전압의 편차를 감지하는 전압기준기(CR₁)와, 상기 편차에 응답하여 오차 전류를 발생시키고 이 오차 전류를 저항(14)에 인가하여 상기 출력전압에 응답하는 제2트랜지스터 (Q₃)에 베이스 에미터 전압에 변화를 일으키도록 구성하므로, 상기 베이스-에미터 전압의 변화가 전류비를 변화시키고 상기 제2의 출력트랜지스터의 무부가(idle)전류를 변화시키며 또한 상기여진단에 의하여 제1출력트랜지스터의 무부가 전류에 대응하는 변화를 일으키게 하며, 상기 출력트랜지스터에 무부가 전류변화가 전원전압의 분로조정을 할 수 있는 오디오 증폭기.In an audio (home frequency) amplifier capable of shunt voltage adjustment having two common and non-common terminals for applying a supply voltage from a power supply requiring a voltage adjustment having a significant internal resistance, the first conductive type Configure a first and a second output transistor, the output transistors being connected in a base input arrangement, the first output transistor Q ₂ connected to a non-common terminal, the first output transistor connected to a non-second common terminal, first connecting the meter to the output transistor to the second output transistor (Q ₃₎ collector and, to connect the meter to the output transistor of the second to the common terminal of the output transistors while having sufficient current capacity to the shunt adjustment of the power An audio output terminal for outputting the audio outputs of the output transistors from the interconnection point, and a third transistor Q ₁ are configured on the emitter polar Transistor the emitter of the second output transistor of the (Q ₁₎ (Q _3), the first output transistor connected to the base, and via the resistor 14 and the phase shift medium W diagnosis connected to the emitter of the transistor (Q ₁₎ Connect to the base of Q ₂ , the emitter of the third transistor being DC-coupled to the base of the fourth transistor Q ₅ via a resistor 14, and the input junctions of the fourth and second transistors being parallel By connecting the emitter of the fourth transistor Q ₅ to the common terminal (ground) so as to be connected to constitute an excitation base stage where their current ratio is stabilized, the output voltage adjusting means detects the deviation of the bias voltage by a predetermined value. An error current is generated in response to the voltage reference CR ₁ and the deviation, and the error current is applied to the resistor 14 to change the base emitter voltage in the second transistor Q ₃ in response to the output voltage. To trigger Therefore, the change of the base-emitter voltage changes the current ratio, the idle current of the second output transistor, and the change of the no output current of the first output transistor by the excitation stage. An audio amplifier capable of adjusting the shunt of the power supply voltage to the output transistor without any current change.

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