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KR930003522B1 - 전자증폭제어를 하는 전기신호의 증폭회로 - Google Patents

전자증폭제어를 하는 전기신호의 증폭회로 Download PDF

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KR930003522B1
KR930003522B1 KR1019840004813A KR840004813A KR930003522B1 KR 930003522 B1 KR930003522 B1 KR 930003522B1 KR 1019840004813 A KR1019840004813 A KR 1019840004813A KR 840004813 A KR840004813 A KR 840004813A KR 930003522 B1 KR930003522 B1 KR 930003522B1
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Abstract

내용 없음.

Description

전자증폭제어를 하는 전기신호의 증폭회로
제 1 도는 증폭기와 접속된 전류반사 회로도.
제 2 도는 입력전류에 대한 출력전류의 온도 의존상태를 도시한 그래프.
제 3 도는 전류반사 회로에 대한 본 발명의 실시도.
제 4 도는 트랜지스터의 베이스-에미터 간에서 전압차의 발생을 도시한 도시도.
제 5 도는 전류반사 회로와 증폭기 사이에 직류신호 변환기를 접속한 회로도.
제 6 도는 전류 i1에 따른 전류관계 i3/i1를 도시한 그래프.
제 7 도는 제어전류에 따른 증폭의 궤적을 도시한 그래프.
제 8 도는 직류신호 변환기로서의 반전회로도.
제 9 도는 직류신호 변환기로서의 비반전회로도.
제10(a)도는 부가의 전압원에 의한 온도영향을 설명하기 위한 회로도.
제10(b)도는 부가 전압원의 다른 실시회로도.
제11(a)도는 전류원에 의한 온도영향을 설명하기 위한 회로도.
제11(b)도는 전류원의 다른 실시 회로도.
제11(c)도는 전류원 대신에 저항을 사용하는 회로도.
제12도는 전류반사 회로를 경유해 입력전류가 흐르는 것을 도시한 회로도.
제13도는 트랜지스터, 콜렉터 저항 및 차단 캐패시터로 구성된 증폭기를 도시한 회로도.
제14도는 차동증폭기로 구성된 증폭기를 도시한 회로도.
제15도는 두개의 차동증폭기를 종속접속으로 연결한 회로도.
제16도는 두개의 분리 증폭기단을 도시한 회로도.
제17도는 직류 신호 변환기를 도시한 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 증폭기 2,19 : 전류반사회로
3,4,9,10,13,20,23,24 : 트랜지스터 5,14,15,15' : 전압원
6,7,12,17,18 : 저항 8 : 직류신호 변환기
11,16,16' : 전류원 22 : 차단 캐패시터
21,25 : 콜렉터 저항 26,27 : 차동 증폭기
본 발명은 전자 증폭제어를 하는 전기 신호의 증폭회로에 관한 것이다.
트랜지스터들을 통해서 전기적으로 제어되는 증폭기들은 온도 의존적인 증폭의 문제를 갖고 있다. 더구나, 온도 의존도는 증폭 셋팅에 따르며 이러한 효과는 온도보상을 더욱 어렵게 한다.
본 발명의 주목적은 온도변화가 셋트될 수 있고 또한 증폭 역시 온도에 무관할 수 있는 전기 신호 증폭회로를 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 증폭제어를 하는 전기신호 증폭회로에서 증폭제어용 전류 반사회로가 제공되는바 증폭의 온도 의존도가 전류 반사회로에 의해서 조정 가능하게 된다.
본 발명에서 추가로 개선된 바에 의하면 전류반사회로의 입려전류에 따라 증폭을 지수적으로 변화시키는 직류 신호 변압기가 상류 반사회로 및 상기 증폭기 사이에 설치되어 있다.
이하 본 발명은 도면을 참조하여 더욱 자세히 설명될 것이다.
제 1 도에는 전류반사회로(2)에 의하여 증폭이 제어되는 증폭기(1)를 포함하는 본 발명에 따른 회로가 도시되어 있다. 상기 증폭기(1)의 특징은, 그 동작점이 외부에서(예를들면, 전류 또는 전압을 적절히 공급함에 의해) 조정 가능하고 그리고 그것이 증폭이 상기 동작점에 의존한다는 것이다. 상기 전류 반사회로(2)의 기능은 증폭이 어떤 온도의존상태에 따르도록 상기 증폭기(1)의 동작점을 설정하는 것이다. 이것은 증폭이 온도에 무관한 경우도 역시 포함한다.
상기 증폭기(1)는 전류 반사 트랜지스터(3,4)의 베이스-에미터 전압이 달라지도록 특히, 출력전류(i2)에 의하여 제어되는 상기 증폭기(1)가 목표된 온도변화를 가지게끔 출력전류(i2)가 온도 의존도를 얻도록 설계되는 전류반사회로(2)에 의하여 제어된다. 상기 전류반사 트랜지스터(3,4)의 베이스-에미터 전압차가 실질적으로 일정하고 전류반사회로(2)의 입력전류(i1)에 가능한한 무관할 것이 선결조건이 된다. 목표된 전압차는 전압원(5)에 의하여 나타난다. 상기 전압원은 실제 전압원, 저항을 가진 전류원 혹은 전압 분배기를 가진 전압원의 형태일 것이다.
제 2 도는 변수로서 온도를 가지는 입력전류(i1)에 대한 출력전류의 의존도를 도시하고 있다. 제 2 도의 실시예에 있어서, 온도(T0)는 기준온도를 나타낸다. 제 2 도에서 온도(T1)는 상기 기준온도(T0)보다 크고, 상기 온도(T2)는 상기 기준온도(T0)보다 작다. 제 2 도에서의 특성곡선은 전류반사 트랜지스터(4)의 베이스-에미터 전압이 전류반사 트랜지스터(3)의 베이스-에미터 전압보다 적은 상태에서 얻을 수 있다. 이것은 전압원(5)의 전압 크기 및 방향에 의하여 얻어진다. 출력전류(i2)의 온도 의존도는 전압원(5)의 극성이 역전될때 반대 방향으로 진행된다.
제 3 도는 본 발명에 따라서 트랜지스터(3,4)를 가진 전류반사 회로의 실시예가 도시되어 있는 바, 여기에서 전압원(5)은 트랜지스터의 에미터와 기준점(접지) 사이에 접속되어 있다. 전압원(5)은 두개의 트랜지스터들(3,4)의 베이스-에미터부들 사이에 본 발명에 따라서 목표되는 전압차를 제공하고 있다. 물론 상기 전압원(5)은 다른 트랜지스터(3)의 에미터와 접속될 수 있다.
제 3 도는 목표되는 전압차의 발생만을 도식적으로 도시하고 있는 반면에, 제 4 도는 상기 목표되는 전압차가 어떻게 발생되는지의 여부 예를들면, 실제적인 적용을 도시하고 있다. 제 4 도에 따르면, 상기 전압차는 저항(6,7)으로 구성된 전압 분배기에 의하여 발생된다. 상기 전압 분배기는 제 4 도에 따른 전압원(5')에 의해서 제공된다. 어떤 온도 변화를 상기 회로에서 얻어지게끔 트랜지스터(3,4)의 두 에미터 사이의 전압차가 일어나도록 전압분배율 및 전압원의 크기가 선택될 것이다. 상기 전압차에서 트랜지스터(4)의 에미터 전류에 대한 영향을 감소시키기 위해서, 저항(6,7)으로 구성된 병렬 접속의 저항값은 낮게 선택될 것이다.
만약 전류 반사회로가 직접적으로 증폭기에 작동하면, 상기 증폭기(1)의 동작점은 상기 전류반사회로(2)의 입력전류(i1)에 비례하게 변화된다. 증폭도가 증폭기에 공급된 직류에 비례하게 변화하는 증폭기단을 상기 증폭기가 포함하고 있는 상태를 제외하고는 증폭기(1)의 증폭이 상기 전류반사회로의 입력전류(i1)에 비례하게 변화한다는 것을 의미한다. 이러한 상태는 예를들면 비-계수기와 결합된 차동증폭기에서 얻어진다.
제 5 도의 블럭다이어그램에서는, 전류반사회로(2)의 출력을 상기 전류에 따른 지수전류로 변환하는 직류신호 변환기(8)가 상기 전류반사회로(2) 및 증폭기(1) 사이에 접속되어 있다. 상기 직류신호변환기(8)의 삽입에 의해서, 상기 전류반사회로의 입력신호(i1)에 지수적으로 변화하는 신호를 증폭기(1)의 출력에서 얻어진다.
제 6 도는(직류신호 변환기(8)가 삽입될때) 전류(i1)에 대한 i3/i1의 전류 관계를 대수눈금의 그래프상에 도시되어 있다. i3/i1전류관계에 대한 온도변화는 상기 전류반사회로(2)에 따르며 특히, 상기 트랜지스터(3,4)의 베이스-에미터의 전압차이에 따른다. 제 7 도에는 제어전류(i1)에 따르는 증폭기(1)의 대응하는 증폭곡선이 도시되어 있다. 제 6 도 및 제 7 도에서, 온도(T1,T1및 T2)는 변수이다.
제 8 도 내지 제12도는 직류 신호 변환기(8)에 대한 회로를 도시한다. 제 8 도의 실시예는 반전회로이며 제 9 도의 실시예는 비-반전회로이다. 상기 제 8 도의 반전회로는 트랜지스터(9,10), 전류원(11) 및 저항(12)으로 구성되어 있다. 트랜지스터(13)는 트랜지스터의 공지된 특성곡선법칙에 따라 전류(i2)에 대한 전류(i3)의 지수적인 의존도에 영항을 미친다.
전류원(11)의 전류크기와 관련되는 트랜지스터(9,10)는 제어할 수 없는 즉 i2=0인 상기 트랜지스터(13)의 비동작점을 결정한다. 전류(i2)의 변화에 의해, 제 8 도의 회로는 저항(12)에서 대응하게 전압이 변화한다. 따라서, 트랜지스터(13)의 출력에서 입력전류(i2)에 따라 지수적으로 변화하는 전류가 얻어진다. 전압원(14)은 상기 회로에 동작전압을 공급한다.
제 9 도의 회로는, 전류(i2)가 트랜지스터(9)의 베이스에 공급되지 않고 트랜지스터(13)의 베이스에 공급된다는 점에서 제 8 도의 회로와는 다르다. 따라서, 제 8 도의 회로에서 전류(i3)는 전류(i2)를 증가하는 반면에, 제 9 도의 회로에서 전류(i3)는 전류(i2)가 증가할때 감소하는 것과 같이 제어효과는 바뀐다.
제10(a)도의 회로는, 전류(i3)의 온도변화에 부가적으로 영향을 끼칠 수 있는 전압원(15)이 추가로 제공된다는 점에서 제 8 도의 회로와는 다르다. 제10(b)도의 회로에서는, 전압원(15')이 트랜지스터(13)의 에미터 리드에 삽입되지 않고, 트랜지스터(9)의 에미터리드에 삽입되어 있다.
제11(a)도 및 제11(b)도의 회로에 있어서, 온도영향은 전압원에 의하여 영향을 받지 않고, 제11(a)도의 회로에 있어서는 트랜지스터(9)의 베이스에 전류가 제공되며 제11(b)도의 회로에 있어서는 전류를 주는 방식으로 접속된 전류원(16,16')에 의하여 영향을 받는다.
제11(c)도의 회로에 있어서, 전류원(11,16)은 저항(17,18)에 의하여 대치된다. 상기 저항은 제11(a)도의 회로에서 전류원과 동일 목적을 갖고 있다.
제12도의 회로에서, 입력전류(i2)는 전류반사회로(19)를 경유하여 트랜지스터(9)의 베이스에 공급된다. 상기 전류반사는 전류(i3)에 대한 입력 전류(i2)의 제어효과를 바꾼다.
제13도 내지 16도는 증폭기(1)의 실시예를 도시하고 있다. 제13도의 증폭기는 트랜지스터(20), 콜렉터 저항(21) 및 차단 캐패시터(22)로 구성되어 있다. 제14도의 증폭기는 트랜지스터(23,24) 및 콜렉터 저항(25)을 가진 차동 증폭기이다.
제15도의 증폭기(1)는 종속 접속으로 연결된 두개의 차동증폭기(26,27)로 구성되는바 그 적어도 하나는 전류가 제어된다. 상기 전류제어는 예를들면 제 5 도와는 별개인 직류 신호 변환기(8)에 의하여 영향을 받는다.
제16도의 증폭기(1)는 양자 모두(직류 신호변환기(8)에 의해서) 전류 제어되는 분리입력 및 분리출력을 갖는 두개의 이산 증폭기단을 포함한다.
제17도는 에미터-베이스가 병렬 접속된 둘 혹은 수개의 트랜지스터(13,13')에 의하여 둘 혹은 그 이상의 출력전류(i3,i3')가 제공되는 직류 신호변환기가 도시되어 있다. 이러한 회로는 하나의 단일 제어신호(i1)로 수개의 증폭기단의 동일제어를 가능하게 한다.

Claims (24)

  1. 전자증폭제어를 하는 전기신호의 증폭회로에 있어서, 증폭의 온도 의존도에 따라 증폭을 조절할 수 있도록 증폭제어용 전류 반사회로(2)를 제공하고, 상기 전류반사회로가 제1 및 제 2 트랜지스터(3,4)와 증폭기(1)의 증폭을 제어하기 위한 입력전류를 상기 제1트랜지스터로 공급하도록 접속된 입력수단과, 입력전류로부터 얻어진 출력전류를 제공하기 위하여 상기 제2트랜지스터와 접속된 출력수단과, 증폭기 출력전류치의 함수로서 조절되기 위하여 상기 출력수단과 접속된 전류공급수단과, 증폭이 입력전류에 의해 제어되도록 입력전류 및 출력전류간에서 선정된 온도 의존관계를 만들며 입력 전류치에 무관하게 선정된 값에 의해 상기 제1트랜지스터의 베이스-에미터 전압이 상기 제2트랜지스터의 베이스-에미터 전압과 달라지게끔 상기 트랜지스터(3,4)중 하나와 접속되는 전압공급수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자증폭제어를 하는 전기신호의 증폭회로.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전류반사회로(2)의 입력전류 및 출력전류간의 온도 의존도가 조절가능한 것을 특징으로 하는 전자증폭제어를 하는 전기신호의 증폭회로.
  3. 제 1 항에 있어서, 전류반사 트랜지스터(3,4)들의 베이스-에미터 전압차가 전류반사회로(2)의 입력전류(i1)와 무관한 것을 특징으로 하는 전자증폭제어를 하는 전기신호의 증폭회로.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 전압차의 크기와 방향이 증폭의 온도 의존도를 결정하는 것을 특징으로 하는 전자증폭제어를 하는 전기신호의 증폭회로.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 전압공급수단이 전류원(11) 및 저항(12)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자증폭제어를 하는 전기신호의 증폭회로.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 저항(12)이 상기 전류반사 트랜지스터(9,13)들의 베이스들 사이에 접속된 것을 특징으로 하는 전자증폭제어를 하는 전기신호의 증폭회로.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 전류원(11)이 상기 저항(12)과 병렬로 접속된 것을 특징으로 하는 전자증폭제어를 하는 전기신호의 증폭회로.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 전압공급수단이 직류전압원(15')에 의해서 인가된 전압분배기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자증폭제어를 하는 전기신호의 증폭회로.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 전압분배기는 접점이 상기 하나의 전류반사 트랜지스터(4)의 에미터와 접속된 접점에 함께 접속되는 두 저항(6,7)을 포함하고, 상기 접점으로부터 이격 대향되어 있는 하나의 저항단부가 다른 전류반사 트랜지스터의 에미터와 같이 동일한 전위를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 전자증폭제어를 하는 전기신호의 증폭회로.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 전류반사 회로(2)가 상기 증폭기(1)의 동작점을 설정하기 위해서 전류(i2)를 제공하는 것을 특징으로 하는 전자증폭제어를 하는 전기신호의 증폭회로.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 증폭이 상기 작동점의 설정을 위해서 인가된 상기 전류에 따라 변화하는 형태인 것을 특징으로 하는 전자증폭제어를 하는 전기신호의 증폭회로.
  12. 제 1 항에 있어서, 출력전류(i3)가 상기 전류 반사회로(3)의 입력전류(i1)와 함께 지수적으로 변화하도록 하는 직류신호 변환기(8)가 상기 전류반사 회로(2) 및 증폭기(1) 사이에 접속된 것을 특징으로 하는 전자증폭제어를 하는 전기신호의 증폭회로.
  13. 제12항에 있어서, 상기 전류반사 회로(2)의 하부에 접속된 상기 직류신호 변환기(8)가 인버터인 것을 특징으로 하는 전자증폭제어를 하는 전기신호의 증폭회로.
  14. 제12항에 있어서, 증폭도 및 전류반사 회로의 입력전류(i1)간의 제어 특성곡선의 기울기에 대한 온도 의존도를 보상하도록 상기 전류반사 회로의 출력전류(i2)의 온도 의존도를 설계하는 것을 특징으로 하는 전자증폭제어를 하는 전기신호의 증폭회로.
  15. 제12항에 있어서, 직류신호 변환기(8)가 두개의 트랜지스터(9,13)들로 구성되는 바 이러한 트랜지스터들의 베이스간에 전류반사 회로(2)의 출력전류(i2)가 흐르는 저항기(12)와 접속되는 것을 특징으로 하는 전자증폭제어를 하는 전기신호의 증폭회로.
  16. 제15항에 있어서, 상기 직류신호 변환기(8)의 출력전류(i3)에 대한 온도변환에 영향을 주는 일정한 직류전압이 베이스들 사이에 저항(12)이 접속된 두개의 트랜지스터(9,13)중 하나의 에미터에 인가되는 것을 특징으로 하는 전자증폭제어를 하는 전기신호의 증폭회로.
  17. 제15항에 있어서, 전류원의 전류가 전류반사 회로의 출력전류(i2)에 가산되는 전류원(16,16')이 제공되어 직류신호 변환기(8)에서 공급된 출력전류(i3)에 대한 온도변화가 영향을 받는 것을 특징으로 하는 전자증폭제어를 하는 전기신호의 증폭회로.
  18. 제15항에 있어서, 저항(18)에 인가된 전압차의 결과로서 전류반사 회로(2)의 출력전류(i2)에 가산된 전류를 공급하여 상기 직류신호 변환기(8)의 출력전류(i3)에 대한 온도변화에 영향을 주는 저항이 제공된것을 특징으로 하는 전자증폭제어를 하는 전기신호의 증폭회로.
  19. 제12항에 있어서, 상기 전류반사 회로(2)의 출력전류(i2)에 의한 제어효과를 반전시키는 다른 전류반사 회로(19)가 상기 전류반사 회로(2) 및 직류신호 변환기(8)간에 접속된 것을 특징으로 하는 전자증폭제어를 하는 전기신호의 증폭회로.
  20. 제 1 항에 있어서, 상기 증폭기(1)가 클렉터 저항(21) 및 차단 캐패시터(22)와 연결된 트랜지스터(20)로 구성된 것을 특징으로 하는 전자증폭제어를 하는 전기신호의 증폭회로.
  21. 제 1 항에 있어서, 상기 증폭기(1)가 트랜지스터(23,24) 및 클렉터 저항(25)과 연결된 차동 증폭기로 구성된 것을 특징으로 하는 전자증폭제어를 하는 전기신호의 증폭회로.
  22. 제 1 항에 있어서, 상기 증폭기(1)가 종속접속으로 접속된 두개 혹은 수개의 차동 증폭기(26,27)들로 구성되고, 상기 전류공급수단이 상기 차동 증폭기를 각각 작동하게 하는 하나의 직류신호 변환기(8)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자증폭제어를 하는 전기신호의 증폭회로.
  23. 제 1 항에 있어서, 상기 증폭기 회로가 두개의 이산 증폭기(28,29)들로 구성되고, 상기 전류 공급수단이 상기 차동 증폭기를 각각 작동하게 하는 하나의 직류신호 변환기(8)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자증폭제어를 하는 전기신호의 증폭회로.
  24. 제 1 항에 있어서, 상기 전류공급은 에미터-베이스가 둘 혹은 수개의 출력전류를 공급하기 위해 병렬로 접속되는 두개 혹은 수개의 트랜지스터(13,13')를 구비한 직류신호 변환기(8)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자증폭제어를 하는 전기신호의 증폭회로.
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