KR900007034B1 - 가변전자 임피던스 회로장치 - Google Patents

가변전자 임피던스 회로장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

가변전자 임피던스 회로장치
제1도는 본 발명의 실시예에 따른 가변전자 임피던스 회로를 나타낸 회로도.
제2도는 제1도의 회로 동작을 설명하기 위한 계통도.
본 발명은 가변전자(可變電子) 임피던스 회로에 관한 것으로서 마그네틱테이프에 오디오 신호(audio signal)를 녹음/재생하는데 사용되어 지는 노이즈(noise) 감소장치나 기타 동등에 이용되어 진다. 종래의 가변전자 임피던스 회로의 한 예가 일본의 특허공고번호 116052/1977에 나와있다. 이러한 형태의 가변 임피던스회로에 있어서는 특히 전원 공급을 끝낸 직후 변칙적인 발진을 하는 라디오 주파수 신호에 의해 라디오수신기가 교란되거나 그것으로 인해 출력신호에 찌그러짐이 나타나는 것이 발명자들의 연구에 의해 밝혀졌다. 위와 같은 문제는 그러한 가변전자 임피던스 회로가 궤환(feedback) 경로를 가지고 있으며, 전원공급이 끝남에 의한 어떤 이유로 인해 궤환 경로에 정궤환(positive feedback)이 발생하여 라디오 주파수 신호에 변칙적인 발진의 결과를 가져오는 것으로 해석된다. 본 발명은 위의 연구 결과에 근거를 두고 이루어 졌으며, 공급전압을 공급한 직후 안정된 동작을 하는 가변 임퍼던스 회로를 제공하는 데 발명의 목적이 있다.
(채택된 실시예에 대한 설명)
본 발명의 실시예를 도면에 의거 상술하면 다음과 같다. 제1도는 본 발명의 한 실시예에 따른 가변전자임피던스 회로의 회로도를 나타낸것으로서 파선으로 표시된 IC내의 회로소자들은 모노리틱 반도체 소자내에 구성되어져 있으며, 원 안의 숫자들은 집적회로의 외부단자를 나타낸다. 가변전자 임피던스 장치 ELD(electronic impedance device)는 높은 입력임피던스의 전압-전류 변환기 3과 이득을 변화시킬 수 있는 전류 증폭기 4, 변경될 수 있는 정전류원 6, 정전류원 7 그리고, 바이어스 회로 BC로 이루어져 있다. 전압-전류 변환기 3은 -N-P 트랜지스터 Q1과 Q2, 저항 R21과 R22, 입력 N-P-N 토랜지스터 Q14와 Q15그리고 정전류원 CS1과 CS2로 이루어진다. 트랜지스터 Q14의 베이스는 공급전원의 리플(Ripple)을 제거하기 위한 콘덴서 C2에 의해 교류적으로 접지되어 있으며, 전압-전류 변환기 3의 기준 입력단자로서 동작할수 있도록 바이어스 회로BC로 부터 기준전압 VREF을 공급받는다.
트랜지스터 Q15의 베이스는 교류 입력 신호 Vin을 공급받고 있으므로 전압-전류 변환기 3의 신호 입력단자로서 동작한다. 변환된 출력전류 +Ii과 -I2는 각각의 트랜지스터 Q1과 Q2의 콜렉터로 부터 끌어 낼수있다. 여기서, 전압-전류 변환계수 α는 저항 R21과 R22의 저항값과 정전류원 7의 정전류 값에 의해서 조정될 수 있다. 이득 변환이 가능한 전류 증폭기 4는 다이오드 D11, D12, D21, D22, D3와 N-P-N 트랜지스터 Q3와 Q4그리고, 전류밀러(mirror)회로로서 연결되어져 있는 P-N-P 트랜지스터 Q5와 Q6로 이루어진다. 전압-전류 변환기 3의 변환된 출력전류 +I1과 -I은 이득변환이 가능한 전류 증폭기 4의 다이오드D11, D12와 D21, D22에 의해서 전압으로 변환되어 지며, 이것이 트랜지스터 Q3와 Q4의 베이스에 각각 공급되어 진다. 트랜지스터 Q3의 콜렉터 전류의 변화가 트랜지스터 Q15의 베이스에 직접 전송되는 반면 트랜지스터 Q4의 콜렉터 전류에 있어서의 변화는 전류 밀러 회로의 트랜지스터 Q6와 Q5를 통해서 트랜지스터 Q15의 베이스에 전송된다. 그러므로, 증폭된 전류 I2는 전압-전류 변환기 3의 신호 입력단자로서 제공된 트랜지스터 Q15의의 레이스에 피이드 백 된다. 전류 증폭이득 β는 변경될 수 있는 정전류원 6의 정전류 값에 의해서 조정될 수 있다.
안정한 공급전압 VCC가 일정하게 공급되는 경우에는, 전압 분할저항 R27과 R28사이의 저항치 비에 의해서 결정되어진 기준전압 VREF가 트랜지스터 Q14의 베이스에 인가되어지며, 트랜지스터 Q15의 베이스는 가변전자 임피던스 장치의 궤환 기능에 의해 기준 전압 VREF와 대체로 동일한 포텐셜을 유지한다.
따라서, 전압 분할 저항 R27과 R28이 서로 같은 경우 기준전압 VREF는 VCC/2가 유지한다.
α는 전압-전류 변환기 3의 변환계수를 나타대며 β는 이득을 변화시킬 수 있는 전류 증폭기 4의 전류이득을 나타낸다고 하면, 교류 신호 Vin이 전압-전류 변환기 3의 신호 입력단자에 인가될 경우 교류 입력 임피던스는 제2도의 계통도를 참고하여 다음과 같이 근사식으로 구할 수 있다.
Figure kpo00001
다음에, 공급전압 VCC가 5번 단자에 인가된 직후 7번 단자에서의 기준 전압은 전압 분할저항 R27과 커패시터 C2에 의해서 결정되는 시정수(tine constant)때문에
Figure kpo00002
까지 올라가지 못한다.
따라서, 트랜지스터 Q14는 "개방"상태가 되며, 전원 공급 직후 매우 빨리 동작 상태에 이르는 정전류원CS1의해서 토랜지스터 Q1의 베이스에는 비교적 큰 전류가 흘러 트랜지스터 Q1이 "도통"상태가 된다.
반면, 바이어스 회로 BC내의 트랜지스터 Q11의 베이스에는 스타팅 저항 R34를 통해 공급전압 VCC가 공급된다. 그러므로, 전압 VCC를 공급한 직후 트랜지스터 Q11은 "도통"상태가 된다. 따라서 제너 다이오드 ZD의 제너 전압은 저항 R32와 R33에 의해 분할되며, 분할된 전압이 본 반명에 따라 특별히 배치된 다이오드D1의 애노드(anode)에 인가된다.
따라서, 다이오드 D1은 도통 상태가 되고 전압-전류 변환기 3의 트랜지스터 Q2의 베이스 포텐셜과 트랜지스터 Q15의 에미터 포텐샬이 높은 레벨로 조절되며, 이러한 트랜지스터 Q2와 Q15는"개방" 상태가 된다. 이러한 방법에서, 다이오드 D1의 연결로, 전압-전류 변환기 3의 트랜지스터 Q1과 Q2는 공급전압 VCC의 공급직후 완전한 불균형 상태가 된다.
한 트랜지스터 Q1은 완전한 "도통"상태가 되고 다른 한 트랜지스터 Q2는 완전한 "개방"상태가 되어 교류입력 신호 Vin에 대한 변환된 출력 전류를 트랜지스터 Q1과 Q2의 콜렉터로 부터 끌어낼 수 없게 된다. 즉,다이오드 D1이 전원 공급의 인가 직후 미리 결정된 시간 동안 전압-전루 변환기 3의 동작을 억제하는 제어회로로서 동작한다.
결과적으로, 교류 입력 신호에 대한 증폭된 전류가 이득을 변경할 수 있는 전류 증폭기 4로 부터 전압-전류 증폭기 3의 신호 입력 단자로 되돌려 지지 않으므로 다양한 전자적인 임피던스 장치의 궤환 동작이 멈추게 된다. 이와 같이, 제2도의 계통도에 설명된 것처럼 본 발명에 의해서, 전원 공급이 가해진 직후에 바이어스 회로 BC는 다이오드 D1을 통해서 전압-전류 변환기 3의 제어 입력 단자에 비교적 높은 레벨의 전압을 공급하며, 기준 입력 단자(+)에는 비교적 낮은 레벨의 기준 전압 VREF를 공급한다.
결과적으로, 전압-전류 변환기 3은 신호 입력단자(-)에 인가된 교류 입력 신호 Vin에 대해 응답할 수 없게 되어 다양한 전자적인 임피던스 변환기의 궤환 동작이 대체로 멈추어 진다.
그러므로, 전원 공급의 인가 직후 라디오 주파수 신호의 변칙적인 발진이 방지될 수 있다. 이와같이, 다양한 전자적인 임피던스 회로는 입력 신호 전압이 공급되는 입력단자가 있는 전압-전류 변환기와, 전압-전류 변환기의 출력 전류를 공급받는 입력단자와 출력단자로 궤환시킬 수 있는 이득 변경이 가능한 전류 증폭기로 구성된다.
다양한 전자적인 임피던스 회로에서 전원 공급 직후의 원치않은 발진 현상을 방지하기 위해서 전원 공급직후 미리 정해진 시간 동안 전압-전류 변환기의 동작을 억제하는 제어회로가 특별히 배열되어 있다.

Claims (13)

  1. 전원공급전압이 결합되어 회로에 동작전압을 공급하는 전원공급단자(5), 입력신호전압을 받도록 결합된 제1의 입력단자를 갖는 전압전류변환기(3), 상기 전압전류변환기(3)에 의해 생긴 출력전류(+Ⅰ1, -I1,)를 받도록 결합된 입력단자를 갖고, 상기 전압전류변환기의 상기 제1의 입력단자에 결합되며 출력신호전류(I2)를 발생하는 가변이득 전류증폭기(4)와, 상기 전원공급단자에서 상기 전원공급전압의 인가에 따라 미리 결정된 시간동안 상기 전압전류변환기(3)의 동작을 방지하기 위해서, 상기 전원공급단자(5)와 상기 전원전류변환기(3)에 결합된 수단(D1)을 포함하는 가변전자 임피던스 회로장치.
  2. 특허청구의 범위 제1항에 있어서, 상기 수단은 상기 전원공급단자에서 상기 전원공급전압의 인가에 따라 상기 전압전류변환기(3)의 상기 제1의 입력단자에 규정된 제1의 바이어스전압을 공급하기 위한 수단을 포함하는 가변전자 임피던스 회로장치.
  3. 특허청구의 범위 제2항에 있어서, 상기 전압전류변환기(3)은 공급된 바이어스전압을 받도륵 결합된 제2의 입력단자를 갖고, 또 상기 동작방지수단은 상기 전원공급단자에서 상기 전원공급전압의 인가에 따라 상기 제2의 입력단자에서 점차적으로 변화하는 크기인 규정된 제2의 바이어스전압을 공급하기 위한 수단을 포함하는 가변전자 임피던스 회로장치.
  4. 특허청구의 범위 제3항에 있어서, 상기 규정된 제1의 바이어스 전압을 인가하기 위한 상기 수단은 제너다이오드회로내의 제너다이오드의 제너전압에 따라 상기 제1의 바이어스전압을 확립한 제너다이오드회로(ZD)를 포함하고, 상기 규정된 제2의 바이어스전압을 상기 제2의 입력단자에 인가하기 의한 상기 수단은 저항용량 회로망(R27,R28), 상기 제2의 바이어스전압의 크기에 있어서. 단계적인 변화를 제어하는 시정수 및 상기 전원공급전압대의 리플성분을 제거하기 위해 결합된 캐패시턴스(C2)를 포함하는 가변전자 임피던스 회로장치.
  5. 전원공급전압이 결합되어 회로에 동작전압을 공급하는 전원공급단자(5), 입력신호전압을 받도록 결합된 제1의 입력단자를 갖는 전압전류변환기(3), 상기 전압전류 변환기에 의해 생긴 출력전류(+Ⅰ1,-I1)를 받도록 결합된 입력단자를 갖고, 상기 전압전류변환기의 궤환경로내의 상기 제1입력단자에 결합된 출력신호전류(I2)를 발생하는 가변이득 전류증폭기(4)와, 상기 전원공급단자에서 상기 전원공급전압의 인가에 따라 상기 회로내 고주파신호의 이상 발생을 방지하기 위해, 상기 전원공급단자와 상기 전압전류 변환기에 결합된 수단을 포함하는 가변전자 임피던스 회로장치.
  6. 특허청구의 범위 제5항에 있어서, 상기 수단은 전원공급단자에서 상기 전원공급전압의 인가에 따라 상기 가변이득 전류증폭기로부터 상기 전압전류 변환기로의 정궤환신호의 발생을 방지하는 수단을 포함하는가변전자 임피던스 회로장치.
  7. 특허청구의 범위 제5항에 있어서, 상기 수단은 상기 전원공급단자에서 상기 전원공급전압의 인가에 따라 미리 결정된 시간동안 상기 전압전류 변환기의 동작을 지연하는 수단을 포함하는 가변전자 임피던스회로장치.
  8. 특허청구의 범위 제7항에 있어서, 상기 수단은 상기 전원공급단자에서 상기 전원공급전압의 인가에 따라 상기 전압전류변환기의 상기 제1의 입력단자에 규정된 제1의 바이어스전압을 공급하기 위한 수단을 포함하는 가변전자 임피던스 회로장치.
  9. 특허청구의 범위 제5항에 있어서, 상기 전압전류변환기는 대칭의 쌍이 차동적으로 접속된 회로로 구성되고, 상기 수단은 상기 전원공급단자에 상기 전원공급전압의 인가에 따라 상기 차동적으로 접속된 회로의 동작에서 불균형을 일으키는 수단을 포함하는 가변전자 임피던스 회로장치.
  10. 특허청구의 범위 제9항에 있어서, 상기 불균형을 일으키는 수단은 상기 전원공급단자에서 상기 전원공급전압의 인가에 따라 상기 회로의 하나로 규정된 제1의 바이어스 전압을 공급하기 위한 수단을 포함하는 가변전자 임피던스 회로장치.
  11. 특허청구의 범위 제9항에 있어서, 상기 전압전류변환기의 제1의 입력단자는 상기 회로의 하나에 결합되고, 전압전류변환기는 상기 회로의 다른 하나에 결합된 제2의 입력단자를 갖고, 상기 불균형을 일으키는 수단은 상기 전압공급단자에서 상기 전원공급전압의 인가에 따라 상기 제1의 입력단자에 규정된 제1의바이어스전압을 공급하는 수단을 포함하는 가변전자 임피던스 회로장치.
  12. 특허청구의 범위 제11항에 있어서, 상기 방지수단은 상기 전원공급단자에서 상기 전원공급전압의 인가에 따라 상기 제2의 입력단자에서 점차적으로 변화하는 크기인 규정된 제2의 바이어스 전압을 공급하기위한 수단을 포함하는 가변전자 임피던스 회로장치.
  13. 특허청구의 범위 제12항에 있어서, 상기 규정된 제1의 바이어스 전압을 인가하기 위한 상기 수단은 제너다이오드회로내의 제너다이오드의 제너전압에 따라 상기 제1의 바이어스전압을 확립한 제너다이오드회로를 포함하고, 상기 규정된 제2의 바이어스 전압을 상기 제2의 입력단자에 인가하기 위한 상기 수단은 저항용량 회로망(R27,R28), 상기 제2의 바이어스 전압의 크기에 있어서, 단계적인 변화를 제어하는 시정수 및 상기 전원공급전압내의 리플성분을 제거하기 위해 결합된 캐패시턴스(C2)를 포함하는 가변전자 임피던스 회로장치.
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