KR920001435Y1 - 오디오 앰프의 과출력 방지회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

오디오 앰프의 과출력 방지회로

제1도는 본 고안에 따른 회로도.

제2도는 오디오 앰프의 과출력 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

AMP1 : 오디오앰프 R1-R9 : 저항

C1 : 캐패시터 A : 오디오 입력단자

B : 기준전압 입력단자 C : 펄스 입력단자

D : 제1전원 전압단자 E : 제2전원 전압단자

F : 분주기 G : 카운터

H : 프로텍터 IC COM : 비교기

AND1 : 앤드게이트 10 : 펄스열 게이팅 회로

20 : 드라이버

본 고안은 오디오 앰프의 과출력 방지회로에 관한 것으로, 특히 오디오 앰프의 디스토션 레벨(Distortion level)을 검출하여 과출력을 방지하는 회로에 관한 것이다.

통상적으로 오디오 신호를 재생출력하는 기기에는 오디오신호를 증폭출력하는 오디오앰프를 내장하고 있다. 대개 일반적인 오디오 앰프의 사용자는 때때로 조작미숙에 의해 규정된 오디오앰프의 출력을 초과하는 과출력 상태로 조절하여 사용하게 된다. 상기와 같은 오조작에 의해 오디오앰프 내부회로에 무리를 주게되며, 상기의 현상에 의해 오디오앰프의 노화현상이 가속화되어 수명단축을 초래하여 사용할 수 없게 된다. 상기와 같은 과출력을 방지하기 위한 종래의 과출력 방지회로는 과출력 레벨을 체크(CHECK)하여 오디오앰프의 출력을 차단하는 방식이 있어왔다.

그러나 종래의 오디오 과출력 방지회로는 출력파형이 찌그러지지 않는 상태의 과출력 상태만을 감지하여 출력을 차단하고, 출력파형이 찌그러진 과출력 감지할 수가 없어서 출력자체의 출력여분을 상당히 설정하여야만 하였다. 따라서 상기와 같은 종래의 과출력 방지회로는 필요이상의 여유를 갖는 회로소자를 사용하여야 하기 때문에 원가상승요인이 되어있다.

따라서 본 고안의 목적은 찌그러진 파형상태의 과출력을 검출하여 과출력을 차단토록 하는 회로를 제공함에 있다. 본 고안의 다른 목적은 오디오 과출력의 검출제어 상태를 조절할 수 있는 회로를 내장하는 과출력 방지회로를 제공함에 있다.

이하 본 고안을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 고안에 따른 회로도로서, 입력오디오 신호를 소정증폭하여 증폭출력하는 오디오앰프(Audio Amplifier : 이하 AAMP라함)(AMP1)와, 상기 AAMP(AMP1)의 출력단과 접지사이에 직렬접속된 저항(R2, R4) 및 캐패시터(C1)과 상기 저항(R2)와 병열접속된 코일(L1)과, 상기 저항(R2)와 병열접속된 코일(L1)의 출력노드와 스피커(SP1)사이에 접속되어 소정제어에 의해 스위칭되는 릴레이(REL1)와, 상기 AAMP(AMP1)의 신호를 전류제한 저항(R1)을 통해 비반전단자(+)로 입력하고 소정의 기준전압(Vref)를 저항(R3)와 가변저항(SR1)을 통해 반전소자(-)로 입력하여 두전압을 비교하여 찌그러짐의 과출력을 검출하는 비교기(COM)와, 소정의 발진제어펄스(PGEN)를 입력하여 소정분주 출력하는 분주기(F)와, 상기 비교기(COM)의 과출력 검출신호와 발진제어펄스 (PGEN)를 입력하여 소정분주를 입력하여 과출력 검출신호입력기간(Duration)동안 펄스를 케이팅하는 앤드케이트(AND1)로 구성된 펄스열 게이팅 회로(10)와, 상기 비교기(COM)의 과출력 검출신호에 의해 리세트가 해제되며 상기 앤드게이트(AND1)의 게이팅 펄스를 소정 카운팅하여 과출력 차단 제어신호를 출력하는 카운터(G)와, 저항(R6-R9)와 트랜지스터(TR1)으로 구성되어 상기 카운터(G)의 출력에 의해 스위칭되어 소정전압을 드라이브하는 드라이버(Driver)(20)와, 상기 드라이버(20)에 의한 전압에 의해 구동되어 릴레이(REL1)을 제어하는 프로덱터IC(Protector IC : 이하 PTIC라함)(H)으로 구성된다. 상기 구성중 릴레이(REL1)의 단자(COM;Common)는 정상(Nomal)시 단자(NC : Nomal Close)에 “온”상태로 있게 된다.

제2도는 제1도의 과출력 상태를 설명하기 위한 파형도이다.

참조번호 36은 정현파의 오디오 신호이고, 34는 AAMP(AMP1)로 부터 출력된 찌그러진 과출력 파형도이며, 32는 정현파 오디오 신호의 엔벨로프이다. 이때 상기 비교기(COM)의 반전단자(-)의 전압은 저항(R3)과 가변저항(SR1)에 의해 조절 설정된 기준전압이다.

이하 본 고안에 따른 제1도의 동작예를 제2도를 참조하여 상세히 설명한다.

지금 상기 AAMP(AMP1)의 입력단자(A)에 소정의 오디오가 입력되면, 상기 AAMP(AMP1)은 이를 소정증폭하여 저항(R2)과 코일(L1), 저항(R4), 캐패시터(C1) 및 “온”상태의 릴레이(REL1)을 통해 스피커(SP)로 출력한다. 이때 상기 AAMP(AMP1)의 출력신호의 일부는 저항(R1)를 통하여 비교기(COM)의 비반전단자(+)에 입력된다. 상기 AAMP(AMP1)의 출력신호의 일부는 저항(R1)를 통하여 비교기(COM)의 비반전단자(+)에 입력된다. 상기 비교기(COM)에서 비교되는 상대량은 단자(B)를 통하여 입력되는 기준전압(Vref)에 의하며, 이는 저항(R3)와 가변저항(SR1)의 조절에 의해서 결정되어 진다. 상기 비교기(COM)의 반전단자(-)에 입력되는 비교기준 전압의 세밀한 조정은 상기 가변저항(SR1)의 저항값 조절에 의해 조정되며, 상기 반전단자(-)에 입력되는 기준전압(Vref)은 상기 AAMP(AMP)의 출력허용 레벨 범위내에서 설정되어야 한다.

따라서 상기 비교기(COM)은 저항(R1)를 통해 AAMP(AMP1)의 출력인 정현파의 출력전압과 단자(B)를 통한 기준전압(Vref)를 비교하여 상기 저항(R1)을 통한 정현파(오디오 신호레벨)전압이 기준전압(Vref)보다 클 경우에는 논리 “하이”를 출력하고, 적을 경우에는 논리“로우”를 출력한다.

예를 들어 AAMP(AMP1)에서 증폭 출력되는 오디오의 신호가 과출력이 아닌 정상 출력상태라면 비교기(COM)의 반전단자(-)에 입력되는 기준전압(Vref)레벨이하임으로 상기 비교기(COM)는 반전단자(-)와 비반전단자(+)의 비교 결과로서 논리 (( Iogic) “로우”의 신호를 출력한다. 이때 앤드게이트(AND1)의 출력은 “로우”이며, 분주기(G)는 리세트(Reset)단자(Res)의 “로우”입력에 의해 리세트 된다. 상기 분주기(G)가 리세트 되면 출력단자(Q)로 부터는 논리 “하이”신호가 출력된다. 따라서 트랜지스터(TR1)는 “오프”되어지며, 저항(R6,R9)의 접속노드(N2)는 제2전원전압단자(E)로 인가되는 제2전원전압(-Vcc)의 전압이 걸리게 되며, 이 전압에 의해 PTIC(H)는 동작하지 않게 된다.

만약 AAMP(AMP1)오로 부터 증폭 출력되는 오디오 신호의 레벨이 비교기(COM)의 반전단자(-)에 입력되는 기준전압(Vref)을 초과하는 찌그러진 과출력(Cover load)인 경우 상기 비교기(COM)는 비반전단자(+)와 반전단자(-)로 입력되는 두 신호의 레벨을 비교하여 기준전압(Vref)을 초과하는 길이 만큼 논리“하이”를 출력한다.

즉, 상기 AAMP(AMP1)로 부터 정현파의 오디오 신호가 출력되어야 하나 사용자의 조작 미스(Miss)(볼륨등을 크게 조절하여 오디오 앰프의 출력을 과출력으로 조작한 경우)인하여 제2도의 32와 같은 정현파의 엔벨로프가 제2도 34와 같이 기준전압(Vref)을 초과하는 찌그러진 과출력의 음성신호로 출력되면 비교기 (COM)는 상기 두 신호의 레벨을 비교한다. 이때 비반전단자(+)로 입력되는 제2도 34와 같은 찌그러짐의 과출력 부분의 길이(tl)만큼 유지된다.

〔비교기 (COM)의 반전단자(-)에 접속된 가변저항(SR1)은 이찌그러진 레벨파형의 전위를 판별하는 레벨로 설정함〕

따라서 AAMP(AMP1)로 부터 상기 제2도와 같이 t1시간 동안 설정된 기준전압(Vref)을 초과하는 찌그러진 과출력이 발생되면 비교기(COM)의 “하이”를 유지출력하게 된다. 상기 비교기(COM)의 “하이”출력은 앤드케이트(AND1)로 입력됨과 동기에 카운터(G)의 리세트단자(Res)에 입력되어, 상기 카운터(G)의 리세트를 해제한다. 한편 분주기(F)는 외부로 부터 입력되는 발생펄스 신호(PGNE)를 소정의 분주비로 분주하여 일정이하로 낮게되는 연속펄스를 상기 게이트(AND1)의 또다른 단자에 계속적으로 입력시키게 된다.

따라서 상기 앤드케이트(AND1)은 상기 비교기(COM)로 부터 “하이”신호가 출력되는 t1시간 만큼의 길이를 가지는 펄스열을 저항(R5)을 통해 카운터(G)의 클럭입력단자(CK)에 입력시킨다. 상기 앤드게이트(AND1)에서 시간 t1동안 게이팅하는 펄스 열의 펄스를 카운팅하는 카운터(G)가 N진 카운팅을 완료하였다면, 상기 카운터(G)의 카운팅이 시진 카운팅을 완료하게 되면 출력단(Q)으로 부터는 액티브“로우”신호가 출력된다. 이때 상기 카운터(G)가 N진 카운팅하는 도중에 상기 비교기(COM)의 “하이”출력이 “로우”로 천이되면, 카운터(G)의 리세트단자(RES)에 “로우”가 인가되어 카운팅은 처음의 상태(Initial)로 세팅되어 리세트된다.

만약, 비교기(COM)의 “하이”출력이 지속되어 상기 카운터(G)의 출력단(Q)으로부터 “로우”신호가 출력되면, 저항(R7)(R8)에 의해 상기 저항(R8)에 양단전압이 설정되며, 이로 인해 트랜지스터(TR1)의 베이스에는 순방향 전압이 인가되어 “턴온”된다. 따라서 단자(D)로 입력되는 제1전원전압(+Vcc)이 상기 트랜지스터(TR1)의 에미터-콜렉터를 통해 저항(R6)(R9)의 접속노드(N2)에 인가된다. 그러므로 PTIC(H)의 단자(e)에는 제2전원전압(+Vcc)이 인가되며, 이로인해 PTIC(H)는 동작되어 릴레이(REL1)을 “오프”시키어 스피커(SP)로 입력되는 상기 AAMP(AMP1)의 과출력을 차단한다.

여기서 상기 PTIC(H)의 단자 (e)는 평상시, 즉, 트랜지스터(TR1)가 “오프”일경우 노드(N2)에는 제2전원전압(-Vcc)이 나타나게 되어서 상기 PTIC(H)는 동작치 않는다. 따라서 AAMP(AMP1)로 부터 출력되는 과출력량의 조절은 카운터(G)의 N카운터(N-COUNTER)의 N을 변화하거나 분주기(F)의 분주율을 조절함으로써 쉽게 조절할 수 있음을 알수 있다.

전술한 동작설명에서 AAMP(AMP1)의 찌그러짐의 정도가 심할수록 앤드케이트 (AND1)의 펄스열의 출력길이가 길어지고 이때 스피커(SP)의 출력량도 많아진다. 따라서 AAMP(AMP1)의 과출력(Over load)은 카운터(G)에 의해서 결정되어 지고, 이에 따라서 필요한 양만큼의 허용 과출력양을 설정할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 고안은 찌그러진 파형상태의 과출력을 검출하고, 상기 과출력이 허용량 상태를 초과시에 출력을 자동차단함으로써 증폭기 시스템내부의 회로에 무리를 주지않음으로서 시스템의 수명을 연장시킬수 있다.

Claims (4)

1. 소정 오디오신호를 증폭출력하는 오디오 증폭기(AMP1)와, 상기 오디오 앰프(AMP1)의 출력을 가청음으로 출력하기 위한 스피커(SP)을 구비한 오디오앰프의 과출력 방지회로에 있어서, 소정 레벨의 기준전압(Vref)와 상기 오디오 앰프(AMP1)의 오디오출력을 입력 비교하여 상기 오디오 앰프(AMP1)로 부터 출력되는 과출력의 찌그러짐이 상기 설정 기준전압(Vref)이상일 때 이를 검출하여 소정 논리의 검출신호 출력하는 오디오 과출력 검출수단과, 상기 오디오 과출력 검출수단의 과출력 검출 신호를 입력하여 과출력이 소정시간 이상 지속시에 과출력 차단제어신호를 발생하는 과출력 지속감지수단과, 상기 과출력 지속 감지수단의 차단제어 신호를 소정레벨의 신호로서 드라이브하는 드라이브(20)와, 상기 오디오 앰프(AMP1)와 스피커(SP)사이에 접속되어 상기 드라이브(20)의 출력에 의해 온, 오프 스위칭되어지는 스위칭수단으로 구성됨을 특징으로 하는 과출력 방지회로.
2. 제1항에 있어서, 오디오 과출력 검출수단은 제1입력단자가 저항(R1)을 통해 상기 오디오 앰프(AMP1)의 출력단자에 접속되어 있으며, 제2입력단자가 소정레벨의 기준전압(Vref)을 입력하는 저항(R3)과 가변저항(SR1)에 접속되어 상기 제1입력단자와 제2입력단자로 입력되는 두 신호 레벨을 비교하여 상기 오디오 앰프(AMP1)의 과출력을 검출하는 비교기(COM)로 구성됨을 특징으로 하는 오디오 앰프의 과출력 방지회로.
3. 제1항에 있어서, 과출력 지속 감지수단은 상기 오디오 과출력 검출수단으로 부터 출력되는 과출력 검출신호 입력에 응답하여 상기 검출신호의 입력 기간동안 소정 주기의 펄스열을 게이팅 출력하는 펄스열 게이팅회로(10)와, 상기 오디오 과출력 검출수단으로 부터 출력되는 과출력 검출신호 입력에 의해 리세트 해제되어 상기 펄스열 게이팅회로(10)로 부터 출력되는 펄스열을 소정 카운팅하여 과출력 차단제어 신호를 출력하는 카운터(G)로 구성함을 특징으로 하는 오디오 앰프의 과출력 방지회로.
4. 제3항에 있어서, 펄스열 게이팅회로(10)는 소정 주기의 발진제어 펄스(PGEN)를 입력하여 소정 분주 출력하는 분주기(F)와, 일측 입력단자가 상기 분주기(F)의 출력에 접속되어 있으며, 타측 입력단자가 상기 오디오 과출력 검출수단의 출력에 접속 구성되어 상기 타측 입력단자로 입력되는 과출력 검출신호를 응답하여 상기 분주기(F)의 펄스열을 상기 카운터(G)의 클럭단자로 게이팅하는 앤드게이트(AMP1)으로 구성함을 특징으로하는 디오 앰프의 과출력 방지회로.