KR100266461B1

KR100266461B1 - 과도 트래킹 이중 전압 전원을 갖는 오디오 시스템

Info

Publication number: KR100266461B1
Application number: KR1019920007314A
Authority: KR
Inventors: 바실 렌다로 제프리
Original assignee: 크리트먼 어윈 엠; 톰슨 콘슈머 일렉트로닉스, 인코포레이티드
Priority date: 1991-05-03
Filing date: 1992-04-30
Publication date: 2000-09-15
Anticipated expiration: 2012-04-30
Also published as: GB2256552A; KR920022648A; US5157353A; DE4213730C2; CN1066552A; JP3323998B2; GB9209516D0; JPH05176255A; DE4213730A1; CN1052604C; GB2256552B; MY111043A

Abstract

본 발명은 이중 전원 요구 조건을 갖는, 연산 증폭기(10)와 같은, 전자회로에 관한 것이다. 전원 전압이 "오프" 상태 및 "온" 상태간에 스위치될때, 두 극성의 전원 과도 전압은 오디오 과도 현상이 연산 증폭기내에서 발생되는 것으로부터 감소시키기 위해 상호 밀접하게 트랙한다. 이 트래킹은 - 극성 전원 전압에 의해 수행되는데, 이 전압은 + 극성 전원 전압에 결합되는 반전 입력단자를 갖는 단위 이득 연산 증폭기(28)의 출력 단자에서 신호 증폭기에 대해 제공된다.

Description

과도 트래킹 이중 전압 전원을 갖는 오디오 시스템

제1도는 본 발명의 특징에 따른 오디오 시스템을 나타내는 블록도.

제2도는 제1도에 있는 블록도에 대한 전압의 타이밍 및 비교 크기를 그래프로 나타낸 도면.

제3도는 제1도에 있는 블록도의 일부를 예시적으로 구현한 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 증폭기 12 : 신호 입력 수단

22 : 제1 전압 공급 수단 28 : 제2 전압 공급 수단

42,43,44 : 시상수 수단

본 발명은 이중 전원이 필요한 전자 회로에 관한 것이다.

스테레오 텔레비젼 수상기에 있어서, 외부 전력 증폭기에 결합 가능한 출력단자를 갖는 것이 바람직하다. 이 경우, 외부 전력 증폭기가 '온' 상태로 됨에 따라 텔레비젼 수상기가 턴온(turn on) 또는 턴오프(turn off)될 때 시스템이 "팝(pop)" 또는 "섬프(thump)" 되는 것은 매우 바람직하다. 이 때, 텔레비젼 수상기의 턴온 및 턴오프에 의해 오디오 신호를 발생시키는 어떠한 과도 상태도 발생시키지 않는 것이 요구된다.

텔레비젼 출력 잭을 통해 발생하는 오디오 과도 현상은, 일반적으로 2가지 발생 원인이 있다. 예컨대, 출력 구동기의 전단에 있는 어떤 것, 또는 출력 구동기자체에 의해 발생한다. 출력 구동 증폭기에의 공급이 신중히 제거된다면, 오디오과도 현상은 발생하지 않을 것이다. 종래 기술의 시스템은 전원의 불균형을 작게 유지하기 위하여 소프트 스타팅 조정기(soft starting regulator)를 사용하였다. 이러한 소프트 스타팅 조정기는 정확하게 트래킹하지 못하므로, 이 조정기의 경우에는 전압이 서서히 감소되거나 서서히 중단되도록 하여야 한다. 본 발명의 회로에 있어서는 상호 밀접하게 트래킹하여 출력 구동 증폭기에 (+) 전압 또는 (-) 전압을 인가하면, 급격한 전력 상승 또는 전력 감소가 가능하다.

본 발명은 전원에 결합되는 부하의 개수 또는 부하의 균형에 관계없이 (+) 전원 공급 또는 (-) 전원 공급을 상호 트래킹하기 때문에, 복수 개의 부하가 전원에 결합되는 것이 허용된다.

본 발명은 연산 증폭기와 같은, 이중 전원이 필요한 전자 회로에 관한 것이다. 전원 전압이 "오프" 상태 또는 "온" 상태로 스위칭될 때 2개의 극성을 갖는 전원 과도 전압은, 연산 증폭기 내에서 발생하는 오디오 과도 현상을 감소시키기 위해 상호 밀접하게 관련하여 트래킹한다. 이 트래킹은 단위 이득 연산 증폭기의 출력 단자에서 신호 증폭기에 제공되는 (-) 극성 전원 전압에 의해서 수행되는데, 이단위 이들 연산 증폭기는 (+) 극성 전원 전압에 결합되는 반전 입력 단자를 갖는다.

제1도에는 본 발명의 특징에 따른 오디오 시스템의 블록도를 도시하고 있다. 연산 증폭기(10)는 신호 입력 단자(12)와, 다른 외부 또는 내부 증폭기(도시 생략)와 결합하는 신호 출력 단자(14)를 갖는다. 증폭기(10)의 단자(16)에는 (+) 전원전압이 제공되고 단자(18)에는 (-) 전원 전압이 제공된다. (+) 전압은 라인(20)을 통해 외부 소스(도시 생략)로부터 제공된다. 라인(20)에 제공된 (+) 전압은 고도로 조정 및 필터링될 수 있음을 알 수 있다. 라인(20)의 전원 전압은 "슬로우 스타트"(slow start) 회로(22)에 결합되며, 여기에서 턴온 및 턴오프 시간은 시상수 회로에 의해 보다 천천히 설정된다. 회로(22)는 라인(26)에 인가된 제어 신호에 응답하여 동작하는 회로(24)로부터 제공되는 "온/오프" 신호에 응답하여 제어된다. 라인(26)의 제어 신호는 마이크로 프로세서(도시 생략) 또는 다른 적절한 소스로부터 제공된다.

단자(18)의 (-) 전원 전압은 소스 저항(30)과, 이 저항(30)과 같은 값의 피드백 저항(32)을 통하여 반전 입력에 결합되는 (+) 전원 전압이 연산 증폭기(28)에 의해 제공되며, 연산 증폭기(28)는 반전 구성으로 단위 이득을 갖게 된다. 연산 중폭기(28)는 라인(20)에 제공된 (+) 전원 전압 및 라인(21)에 제공된 (-) 전원 전압과 같은 외부 이중 전원(도시 생략)에 의해 자체 전력 공급된다. 단자(16)에 인가되는 (+) 전원 전압이 단위 이득을 갖는 증폭기(28)의 반전 단자에 인가됨으로써, 출력 단자(34)의 DC 전압은 단자(16)에서의 전압과 같은 크기의 전압을 갖지만, 반전에 의해 그 극성은 (-) 전압이 된다. 따라서, 증폭기(10)에 인가되는 (+) 전원 전압과 (-) 전원 전압은 크기가 같으며, (+) 전압에서의 어떠한 과도 변화도 (-) 전압에서 따라서 일어날 것이다.

제2도는 단자(26)에서의 제어 신호 및 단자(16, 18)의 전원 전압의 타이밍도를 도시하고 있다. 이 도면은 오프 신호 상태(하이 레벨, high)의 제어 라인(26)에 대하여 라인(16, 18)의 전원 전압도 오프 상태(로우 레벨, low)임을 도시하고 있다. 제어 라인(26)이 '온'(로우 레벨)으로 될 때, 라인(16)의 (+) 전원 전압은 평활(smooth) 과도 방식으로 상승하고, 라인(18)의 (-) 전압이 이를 뒤따르게 되어 (+) 및 (-) 극성에 대한 턴온 전압은 서로 트래킹하게 된다. 라인(26)에 턴오프(-) 신호가 인가되면, 라인(16)의 (+) 전압은 제로로 감소하기 시작하며, 이에 따라 라인(18)에서의 (-) 전압도 감소하게 된다.

이 예시적인 실시예에 있어서, 라인(26)의 제어 전압은 마이크로 프로세서(도시 생략)에 의해 공급된다. (+) 및 (-) 전원 전압간의 트래킹을 제공하기 위하여, 단자(20)에 전원 전압이 존재하고, 증폭기(28)에 대한 (+) V 및 (-) V 전원 전압이 증폭기(10)의 파워(-) 업 및 파워(-) 다운 동안 존재할 필요가 있다. 왜냐하면, 증폭기(28)는 마이크로 프로세서가 기능적인 상태를 유지하도록 하기 위해, 라인(16)에서의 (+) 전압과 함께 라인(18)에서의 (-) 전압의 트래킹을 제공하도록 증폭기(28)는 동작 상태를 유지하여야 하기 때문이다. 따라서 텔레비젼 수상기가 파워 다운[0 볼트로 스위칭된 단자(20)의 전원 전압]될 경우, 연산 증폭기(10)를 턴오프하는 제어 신호는 설정된 파워 다운 상태가 수행되기 이전, 통상 40ms(milliseconds) 전의 시간 주기에 인가되어야 한다. 라인(26)의 제어 신호와 주전력의 파워 다운간의 시간 관계는 전술한 마이크로 프로세서(도시 생략)에 의해 제공될 수 있다. 파워 업과 마찬가지로, 주 전원 공급은 증폭기(10)의 턴온에 대한 라인(26)에서의 제어 신호 발생 이전에 동작하는 것이 요구된다.

단자(38)의 뮤트 신호(mute signal) 는 전원 공급 동작이 수행될 때 회로(36)에 의해 제공되는 과도 신호가 없음을 확인하기 위해 제공된다. 따라서, 단자(38)의 뮤트 신호는 연산 증폭기(10)가 작동한 직후 및 증폭기(10)가 라인(26)의 제어 신호에 의해 턴오프되는 직전까지 뮤팅용으로 제공된다. 따라서, 파워 다운 동안 증폭기(10)에 의해 발생하는 수상기 턴오프 과도 현상은, 또한 이미 비동작 상태인 증폭기(10)에 의해 억제된다.

제3도는 제1도의 블록도에 대한 개략적인 수행을 도시한다. 라인(20)의 (+) 전압 전원은 NPN 직렬 제어 트랜지스터(40)의 콜렉터 전극(39)에 결합되는데, 이 트랜지스터는 라인(16)의 (+) 전원 전압에 대해 느린 시상수(slowing time constant)를 제공하는 직렬 저항(42, 43) 및 커패시터(44)의 접점(46)에 결합되는 베이스 전극(41)을 갖는다. 증폭기(10)의 오프 상태에서, 커패시터(44)의 양단 전압은 트랜지스터(24)의 콜렉터 전극에 의해 로우 레벨 상태로 유지되며, 이 트랜지스터는 라인(26)에 인가된 높은 제어 신호에 의해 포화 상태로 유지된다. 노드(또는 접점, 46)의 낮은 전압에 있어서, 트랜지스터(40)는 비도통 상태로 되고 라인(16)에는 (+) 전압이 인가되지 않게 된다. (-) 전원 측면에서 볼때, 후술되는 바와 같이, 라인(21)에서의 (-) 전원 공급 전압은 NPN 직렬 제어 트랜지스터(48)의 에미터에 결합되고, 라인(21)에서의 (-) 전원 전압은 트랜지스터(48)가 도통될 때까지 라인(18)에 연결되지 않는다.

라인(26)에서의 제어 신호가 로우 레벨로 되어 트랜지스터(24)의 콜렉터가 하이 레벨로 되면, 커패시터(44)는 저항(42, 43)을 통하여 라인(20)의 전압으로 충전하기 시작한다. 저항(42, 43) 및 커패시터(44)의 값은 라인(16)의 전원 공급 전압에서의 비교적 급격한 상승을 제공하도록 선택되지만, 급격한 상승 과도는 감소하게 된다. 주의할 것은 커패시터(44)가 방전하여 트랜지스터(40)를 턴오프시키는데 필요한 방전 시상수는 커패시터(44) 및 저항(43)에 의해 결정되는 것이다. 즉, 라인(26)의 제어 신호에 따라 턴오프 시상수는 전술한 바와 같이 턴온 시상수 보다 빠르게 된다. 베이스 전극(41)상의 전압이 커패시터(44)의 충전에 기인하여 증가함에 따라, 트랜지스터(40)는 도통하기 시작하고 라인(16)의 (+) 전압은 상승하기 시작한다. 라인(16)의 전압이 상승하기 시작함에 따라, 저항(54)을 지나 접지 결합된 베이스를 갖는 PNP 트랜지스터(50)의 에미터까지 저항(49)을 통해 전류가 흐르게 된다. 트랜지스터(50)의 콜렉터 전극은 트랜지스터(48)의 베이스 전극에 결합되는데, 이 트랜지스터(48)는 베이스 전극(51)에 바이어스 전류가 제공됨으로써 도통하기 시작하고 라인(18)에 상승하는 (-) 극성 전압을 제공하게 된다.

라인(18)의 전압이 (-) 극성으로 되어감으로써, 트랜지스터(50)의 에미터 전극과 저항(49)의 접점에 결합되는 에미터 전극을 갖는 PNP 트랜지스터(52)도 또한 동작 상태로 된다. 트랜지스터(52)의 베이스 전극은 라인(16, 18) 양단에 결합되는 같은 값의 저항(30, 32)간 접점에 결합됨으로써, 트랜지스터(52)의 베이스 전극이 트랜지스터(50)의 베이스 전극과 마찬가지로 접지 전위에 가까워진다. 제1도에 도시된 바와 같이, 트랜지스터(52)는 증폭기(28)의 피드백 저항이 되는 저항(32)과 함께 이득 제공 증폭기로서 배치된다. 트랜지스터(52)의 에미터에서의 출력 신호는 트랜지스터(48)의 베이스 전극(51)으로 공급되는 전류를 조절하는 트랜지스터(50)의 에미터 전극에 결합되어, 라인(18)의 (-) 전압이 라인(16)의 (+) 전압의 과도 변화에 따르게 된다. 라인(18)의 (-) 전압에 의한 라인(16)의 (+) 전압의 과도 변화는 또한 턴오프에 영향을 미치는데, 이같은 과도 변화는 트랜지스터(50, 52)가 동작 상태를 유지하기에 충분한 전압을 가지는 동안 라인(20)에서의 전압을 계속 감소시킬 것이다.

피드백 저항(32) 양단에 있는 커패시터(54)는 증폭기(28)의 주파수 응답을 롤오프(roll off)한다. 커패시터(56, 58)는 각 라인(16, 18)을 통해 접지에 AC 결합한다.

Claims

부하(10)에 전위 전압(+V)을 공급하고 제어 신호(CONTROL)에 따라 온 상태 및 오프 상태를 가지며 상기 전위 전압(+V)을 조정하는 수단(39, 40, 41)을 포함하는 전압 공급 수단(22, 24)과, 상기 전압 공급 수단(22, 24)에 결합된 입력 및 상기 부하(10)에 결합된 출력이 있으며 상기 전위 전압(+V)의 전이에 뒤따라서 이와 유사하게 상기 전위 전압의 반전 전압(-V)이 발생하도록 하는 단위 이득 증폭 수단(50, 52)을 포함하며, 상기 전위 전압(+V)의 반전 전압(-V)을 공급하는 수단(28)을 구비하는 전원 장치에 있어서, 상기 전압 공급 수단(22, 24)은 상기 제어 신호(CONTROL)의 시간 버전을 제공하는 수단(43, 44, 46)을 포함하며, 상기 온 상태 및 오프 상태간의 전환이 발생할 때, 상기 제어 신호(CONTROL)의 시간 버전은 상기 전압 조정 수단(39, 40, 41)에 공급되어 상기 전위 전압(+V)의 전이 속도를 느리게 하는 것을 특징으로 하는 전원 장치.
제1항에 있어서, 상기 부하(10)는 증폭기인 것을 특징으로 하는 전원 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어 신호를 제공하는 수단은 시상수 수단(43, 44)인 것을 특징으로 하는 전원 장치.
제2항에 있어서, 뮤팅 신호(38)를 수신하는 입력과 상기 증폭기(10)에 결합된 출력을 가지며, 오디오 출력 신호를 제공하는 수단(36)을 추가로 구비하며, 상기 뮤팅 신호(38)는 상기 뮤팅 입력에 공급되어, 상기 전원 전압(+V)이 상기 온 상태 및 오프 상태 사이에서 전환될 때 상기 오디오 출력 신호를 감소시키는 것을 특징으로 하는 전원 장치.