KR960013042B1 - Amp gain control circuit using impedance control - Google Patents

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Abstract

The amp gain control circuit disclosed is for converting a resistance connected to the input of the inverting amplifier to adjust a gain of the inverting amplifier. An inverting terminal(-) of the inverting amplifier is connected to a switching device through a resistor(R5). An output port of a comparator is connected to a control part of the switching device. The reference voltage(Vref) is applied to an inverting port of the comparator, while an output port of a signal input circuit is connected to a non-inverting port of the comparator through an A/D converter. A variable resistor is able to adjust the gain of the inverting amplifier.

Description

임피이던스 제어를 통한 앰프 이득 제어회로Amplifier Gain Control Circuit Through Impedance Control

제 1 도는 본 발명에 따른 임피이던스 제어를 통한 앰프 이득 제어회로를 나타낸 회로도이다.1 is a circuit diagram illustrating an amplifier gain control circuit through impedance control according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

15 : 신호 입력부25 : 교류/직류 변환기15: signal input unit 25: AC / DC converter

35 : 정전류원A1, A2: 반전 증폭기35: constant current source A 1 , A 2 : inverting amplifier

CP : 비교기R1~R5: 저항CP: Comparators R 1 to R 5 : Resistance

VR : 반고정저항△R : 가변저항VR: Semi-fixed resistor △ R: Variable resistor

SW : 스위칭 소자SW: switching element

본 발명은 반전 증폭기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반전 증폭기 입력단에 연결된 저항값을 변환시켜 반전 증폭기의 이득을 조절할 수 있도록 한 임피이던스 제어를 통한 앰프 이득 제어회로에 관한 것이다.The present invention relates to an inverting amplifier, and more particularly, to an amplifier gain control circuit through an impedance control for converting a resistance value connected to an inverting amplifier input stage to adjust a gain of the inverting amplifier.

일반적으로 반전 증폭기에 있어서는 반전 증폭기(A2)의 비반전 단자(+)가 접지되어져 있고 반전 증폭기(A2)의 반전 단자에는 저항(R3)을 통하여 입력전압이 인가되어지는 한편 상기 반전 증폭기(A2)의 반전 단자(-)와 출력단 사이에 저항(R4)만이 접속되어져 있어 저항(R3)을 통한 입력 전압이 저항(R3)과 저항(R4)에 의해 증폭률이 결정되어져 출력되게 한다.Generally which a grounded non-inverting terminal (+) of the In-inverting amplifier (A 2) to the inverting amplifier and an inverting amplifier (A 2) inverted terminal that is the input voltage through a resistor (R 3) is applied on the other hand the inverting amplifier, (a 2), an inverting terminal of the (-) and been got been only resistance (R 4) connected between the output stage input voltage through a resistor (R 3) the amplification rate is determined by the resistance (R 3) and the resistor (R 4) Causes output

이 같은 구성의 반전 증폭기에 있어서는 반전 증폭기의 증폭률(이득)을 조정하기 위하여 저항(R3)이나 저항(R4)의 저항값을 달리하거나 입력 전압 레벨자체를 조정해야만 했다.In the inverting amplifier having such a configuration, in order to adjust the amplification factor (gain) of the inverting amplifier, the resistance value of the resistor R 3 or the resistor R 4 had to be changed or the input voltage level itself was adjusted.

즉 반전 증폭기의 증폭률을 조정하기 위하여 저항(R3)이나 저항(R4)을 교체해야 하는 번거로움이 있었다.In other words, in order to adjust the amplification factor of the inverting amplifier, there was a need to replace the resistor (R 3 ) or the resistor (R 4 ).

본 발명은 이 같은 번거로움을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 입력 전압이 입력되는 반전 증폭기의 입력단에 반고정저항을 병렬 연결시킨 후 교류/직류 변환기와 정전류원으로 반전 증폭기의 피드백 저항을 입력신호에 따라 가변저항으로 변화시키고, 이 가변저항으로 증폭률이 조정되며, 반전 증폭기의 출력을 반전 증폭기에 입력시키므로써 출력전압을 제어할 수 있는 임피이던스 제어를 통한 앰프 이득 제어회로를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve such a hassle. After connecting a semi-fixed resistor in parallel to an input terminal of an inverting amplifier to which an input voltage is input, the feedback resistance of the inverting amplifier is connected to an input signal using an AC / DC converter and a constant current source. Accordingly, an object of the present invention is to provide an amplifier gain control circuit through impedance control that can change an output voltage by controlling the output voltage by changing the resistance into a variable resistor, adjusting the amplification ratio by the variable resistor, and inputting the output of the inverting amplifier to the inverting amplifier.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면과 함께 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

제 1 도는 본 발명의 임피이던스 제어를 통한 앰프 이득 제어회로에 대한 회로도로서, 반전 증폭기(A2)의 비반전 단자(+)가 접지되고 그반전 단자에 입력저항(R3)이 연결되는 한편 반전 단자와 출력단 사이에 귀환저항(R4)이 연결되어 저항(R3)과 저항(R4)에 의해 증폭률이 결정되어지는 반전 증폭기에 있어서, 상기 반전 증폭기(A2)의 반전 단자(-)에 저항(R5)을 통해 스위치 소자(SW)가 연결되고, 상기 스위칭 소자(SW)의 제어단에는 비교기(CP)의 출력단이 연결되며, 상기 비교기(CP)의 반전 단자에는 기준전압(Vref)이 인가되도록 구성하는 한편 비반전 단자에는 교류/직류 변환기(25)를 통해 신호입력부(15)의 출력단이 연결된다.1 is a circuit diagram of an amplifier gain control circuit through the impedance control of the present invention, in which the non-inverting terminal (+) of the inverting amplifier A 2 is grounded and the input resistor R 3 is connected to the inverting terminal while inverting In an inverting amplifier having a feedback resistor (R 4 ) connected between the terminal and the output terminal and the amplification factor is determined by the resistor (R 3 ) and the resistor (R 4 ), the inverting terminal (-) of the inverting amplifier (A 2 ) The switch element SW is connected to the resistor R 5 , and an output terminal of the comparator CP is connected to a control terminal of the switching element SW, and a reference voltage Vref to an inverting terminal of the comparator CP. ) Is applied so that the output terminal of the signal input unit 15 is connected to the non-inverting terminal through the AC / DC converter 25.

또한 상기 스위칭 소자(SW)의 일단에 반전 증폭기(A1)의 출력단을 연결시키되, 상기 반전 증폭기(A1)의 비반전 단자(+)는 접지시키고 반전 단자(-)에는 저항(R1) 및 반고정저항(VR)을 통해 신호입력부(15)의 출력단을 연결시키며, 상기 반전 증폭기(A1)의 반전 단자(-)와 출력단 사이에는 신호입력부(15)의 출력전압에 따라 임피이던스가 변하는 가변저항(△R)을 연결시켜 구성한다.In addition, the output terminal of the inverting amplifier A 1 is connected to one end of the switching element SW, but the non-inverting terminal (+) of the inverting amplifier A 1 is grounded and the resistor R 1 is provided at the inverting terminal (-). And an output terminal of the signal input unit 15 through a semi-fixed resistor VR, and an impedance is changed according to the output voltage of the signal input unit 15 between the inverting terminal (-) and the output terminal of the inverting amplifier A 1 . The variable resistor (△ R) is connected.

특히 가변저항(△R) 양단에는 교류/직류 변환기(25)의 출력과 정전류원(35)이 연결되어져 교류/직류 변환기(25)의 출력에 따라 임피이던스가 변하므로써 반전 증폭기(A1)의 증폭률 조정에 의해 반전 증폭기(A2)의 이득을 조정하게 된다.In particular, the output of the AC / DC converter 25 and the constant current source 35 are connected to both ends of the variable resistor ΔR, and the impedance of the inverting amplifier A 1 is changed by changing the impedance according to the output of the AC / DC converter 25. By adjusting, the gain of the inverting amplifier A 2 is adjusted.

이때 스위칭 소자(SW)는 비교기(CP)의 출력이 하이 레벨인 경우에는 온 상태를 유지하고 로우 레벨인 경우에는 오프 상태를 유지한다. 도면중 미설명된 R2는 저항이다.In this case, the switching element SW maintains an on state when the output of the comparator CP is at a high level, and maintains an off state when the output of the comparator CP is at a high level. Undescribed R 2 in the figures is a resistor.

이 같이 구성된 본 발명은 신호입력부(15)에서 출력된 전압이 저항(R3)을 통하여 반전 단자(-)에 인가되는 반전 증폭기(A2)에서는 저항(R3)과 저항(R4)의 저항값에 따라 입력전압을 증폭시켜 출력전압(Vout)으로 출력한다.The steps consisting of the present invention is an inverting terminal the output voltage from the signal input unit 15 via the resistor (R 3) - of the resistor (R 3) and the resistor (R 4), the inverting amplifier (A 2) is applied to the () The input voltage is amplified according to the resistance value and output as the output voltage (Vout).

즉 출력전압(Vout)=-저항(R4)/(R3)×입력전압이 된다.That is, the output voltage (Vout) = - a resistance (R 4) / (R 3 ) is the input voltage ×.

이 가이 입력전압을 증폭시켜 출력하는 반전 증폭기(A2)에 있어서 비교기(CP)의 반전 단자(-)에 인가중인 기준 레벨값(Vref)에 비해 비교기(CP)의 비반전 단자(+)에 인가되는 교류/직류 변환기(25)를 통한 입력 전압이 큰 경우에는 비교기(CP)의 출력이 하이 레벨이 되어 스위칭 소자(SW)가 온 상태로 접속된다.In the inverting amplifier A 2 which amplifies and outputs the input voltage, the non-inverting terminal (+) of the comparator CP is compared with the reference level value Vref applied to the inverting terminal (-) of the comparator CP. When the input voltage through the applied AC / DC converter 25 is large, the output of the comparator CP becomes high level and the switching element SW is connected in the on state.

이에 따라 반전 증폭기(A2)의 반전 단자(-)에 인가되는 입력전압이 저항(R3)과 저항(R5)으로 동시에 인가된다.Accordingly, the input voltage applied to the inverting terminal (−) of the inverting amplifier A 2 is simultaneously applied to the resistor R 3 and the resistor R 5 .

즉 반전 증폭기(A2) 출력단의 출력전압 Vout은 저항(R5)을 통해 연결되어진 스위칭 소자(SW)의 일단으로부터 반전 증폭기(A1)의 출력이 그의 반전 단자로 인가되어지므로 반전 증폭기(A2)의 증폭률이 반전 증폭기(A1)의 출력에 의해 영향을 받게 된다.In other words, the output voltage Vout of the output terminal of the inverting amplifier A 2 is applied to the inverting terminal of the inverting amplifier A 1 from one end of the switching element SW connected through the resistor R 5 . The amplification factor of 2 ) is influenced by the output of the inverting amplifier A 1 .

즉 반전 증폭기(A2)의 출력전압(Vout)이 반전 증폭기(A1)의 출력에 의해 다음과 같이 상쇄된다.I.e., by the output of the output voltage (Vout) is an inverting amplifier (A 1) of the inverting amplifier (A 2) is offset as follows.

저항(R')에 인가된 전압이 된다.It becomes the voltage applied to the resistor R '.

이때 저항(R') 값은 반고정저항(VR)을 조정하여 임의로 조정할 수 있으며, 저항(△R)의 저항값 역시 교류/직류 변환기(25)에서 인가되는 입력전압에 따라 변환된다.At this time, the resistance (R ') value can be arbitrarily adjusted by adjusting the semi-fixed resistance (VR), the resistance value of the resistance (△ R) is also converted according to the input voltage applied from the AC / DC converter (25).

여기서 저항(△R)은 고정저항이 아닌 가변저항값을 갖는 것으로서, 임피던스 제어회로로 구성되어 교류/직류 변환기(25)에서 출력되는 전압의 크기에 따라 그 임피던스가 가변되는 것이다. 이는 정전류원(35)에 의해 임피던스 제어회로로 이루어진 저항(△R)에 흐르는 전류가 일정하므로 교류/직류 변환기(25)로부터의 출력전압이 증가되면 그 임피던스도 따라서 증가되고, 교류/직류 변환기(25)의 출력전압이 감소되면 그에 비례하여 임피던스도 감소되는 것이다.In this case, the resistor ΔR has a variable resistance value rather than a fixed resistance, and is composed of an impedance control circuit, and its impedance is changed according to the magnitude of the voltage output from the AC / DC converter 25. Since the current flowing through the resistor ΔR made up of the impedance control circuit by the constant current source 35 is constant, if the output voltage from the AC / DC converter 25 is increased, its impedance is also increased accordingly, and the AC / DC converter ( When the output voltage of 25 is decreased, the impedance is also reduced in proportion to it.

따라서 반전 증폭기(A2)의 출력전압(Vout)은 저항(R3)고 저항(R4)에 의해 증폭되던 것(-입력전압×저항(R4)/저항(R3))에 반전 증폭기(A1)에서 출력된에 인가된 전압)만큼 상쇄되어져 출력된다.Therefore, the output voltage (Vout) of the inverting amplifier (A 2) is the resistance (R 3) and that the release of this amplifier by a resistor (R 4) (- input voltage × resistance (R 4) / resistance (R 3)) an inverting amplifier in Output from (A 1 ) Is offset by the voltage applied to the output.

다시 말해서 신호입력부(15)의 출력전압이 교류/직류 변환기(25)에 의해 비교기(CP)에 인가되었을때 비교기(CP)에 설정되어 있는 기준전압(Vref)보다 크면 비교기(CP)에서 하이레벨의 신호가 출력되어 스위칭 소자(SW)를 온 상태로 접속시키고, 그에 따라 신호입력부(15)의 출력전압 일부가 반전 증폭기(A1)에서 반전증폭기되어 반전 증폭기(A2)의 반전 단자로 입력되므로써 반전 증폭기(A2)의 출력전압을 상쇄시킨다. 또한 신호입력부(15)의 출력전압이 더욱 커지게 되면 임피던스 제어회로인 저항(△R) 값도 동시에 커져 신호입력부(15)의 출력전압이 상승한 만큼 반전 증폭기(A2)에서 그의 출력을 상쇄시키게 된다.In other words, when the output voltage of the signal input unit 15 is greater than the reference voltage Vref set in the comparator CP when the output voltage of the signal input unit 15 is applied to the comparator CP by the AC / DC converter 25, the comparator CP has a high level. Signal is outputted and the switching element SW is connected to the on state. Accordingly, a part of the output voltage of the signal input unit 15 is inverted by the inverting amplifier A 1 and input to the inverting terminal of the inverting amplifier A 2 . This cancels the output voltage of the inverting amplifier A 2 . In addition, when the output voltage of the signal input unit 15 becomes larger, the value of the resistor ΔR, which is an impedance control circuit, increases at the same time so that the output voltage of the signal input unit 15 increases so that the inverting amplifier A 2 cancels its output. do.

상술한 바와 같이 본 발명은 반전 증폭기의 입력단에 기준 레벨값과 교류/직류 변환기의 출력을 비교한 비교기의 출력 레벨에 따라 구동하는 스위칭 소자를 연결시키고 스위칭 소자 일단에는 입력전압의 변동에 따라 임피던스가 변하는 임피던스 가변소자가 연결되어 증폭률이 변환되어지는 반전 증폭기의 출력을 인가시킴으로써 반전 증폭기의 이득을 조정할 수 있는 것이다.As described above, the present invention connects a switching element that is driven according to the output level of the comparator comparing the reference level value and the output of the AC / DC converter to the input terminal of the inverting amplifier, and the impedance of the switching element is changed according to the change of the input voltage. The gain of the inverting amplifier can be adjusted by applying the output of the inverting amplifier to which the variable impedance variable element is connected and the amplification factor is converted.

Claims (1)

반전 증폭기(A2)에 입력저항(R3)과 귀환저항(R4)이 연결되고 상기 입력저항(R3)에 신호입력부(15)의 출력단이 연결되어 있는 반전 증폭기에 있어서, 상기 신호입력부(15)에 교류/직류 변환기(25)를 통해 비교기(CP)의 비반전 단자와 임피던스 가변용 저항(△R)이 각각 연결되는 한편 상기 비교기(CP)의 출력단에는 스위칭 소자(SW)의 제어단이 연결되고 상기 임피던스 가변용 저항(△R)은 반전 증폭기(A1)의 귀환저항으로서 연결되며, 또한 상기 반전 증폭기(A1)의 반전 단자에는 입력저항(R1)을 통해 신호입력부(15)에 병렬로 연결되어 있는 가변저항(VR)이 연결됨과 더불어 그 출력단에는 스위칭 소자(SW)를 통해 반전 증폭기(A2)의 또다른 입력저항(R5)이 연결되고, 상기 가변저항(△R)에는 정전류원(35)이 연결되어 이루어진 임피던스 제어를 통한 앰프 이득 제어회로.In the inverting amplifier (A 2 ) is connected to the input resistor (R 3 ) and feedback resistor (R 4 ) and the input resistor (R 3 ) is connected to the output terminal of the signal input unit 15, the signal input unit The non-inverting terminal of the comparator CP and the impedance variable resistor ΔR are connected to the 15 through the AC / DC converter 25, respectively, while the output terminal of the comparator CP controls the switching element SW. stage is connected and the impedance of the resistance (△ R) for a variable is connected as a feedback resistor of the inverting amplifier (a 1), also the signal input through the inverting terminal of the input resistor (R 1) of the inverting amplifier (a 1) ( A variable resistor VR connected in parallel to 15 is connected to the output terminal, and another input resistor R 5 of the inverting amplifier A 2 is connected to the output terminal through a switching element SW. ΔR) amplifier gain through impedance control with a constant current source 35 connected Circuit.
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