전자증폭제어를 하는 전기신호의 증폭회로
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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 i 1 에 따른 전류관계 i 3 /i 1 를 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(i 2 )에 의하여 제어되는 상기 증폭기(1)가 목표된 온도변화를 가지게끔 출력전류(i 2 )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(i 1 )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(i 1 )에 대한 출력전류의 의존도를 도시하고 있다. 제 2 도의 실시예에 있어서, 온도(T 0 )는 기준온도를 나타낸다. 제 2 도에서 온도(T 1 )는 상기 기준온도(T 0 )보다 크고, 상기 온도(T 2 )는 상기 기준온도(T 0 )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(i 2 )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(i 1 )에 비례하게 변화된다. 증폭도가 증폭기에 공급된 직류에 비례하게 변화하는 증폭기단을 상기 증폭기가 포함하고 있는 상태를 제외하고는 증폭기(1)의 증폭이 상기 전류반사회로의 입력전류(i 1 )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(i 1 )에 지수적으로 변화하는 신호를 증폭기(1)의 출력에서 얻어진다.
제 6 도는(직류신호 변환기(8)가 삽입될때) 전류(i 1 )에 대한 i 3 /i 1 의 전류 관계를 대수눈금의 그래프상에 도시되어 있다. i 3 /i 1 전류관계에 대한 온도변화는 상기 전류반사회로(2)에 따르며 특히, 상기 트랜지스터(3,4)의 베이스-에미터의 전압차이에 따른다. 제 7 도에는 제어전류(i 1 )에 따르는 증폭기(1)의 대응하는 증폭곡선이 도시되어 있다. 제 6 도 및 제 7 도에서, 온도(T 1 ,T 1 및 T 2 )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(i 2 )에 대한 전류(i 3 )의 지수적인 의존도에 영항을 미친다.
전류원(11)의 전류크기와 관련되는 트랜지스터(9,10)는 제어할 수 없는 즉 i 2 =0인 상기 트랜지스터(13)의 비동작점을 결정한다. 전류(i 2 )의 변화에 의해, 제 8 도의 회로는 저항(12)에서 대응하게 전압이 변화한다. 따라서, 트랜지스터(13)의 출력에서 입력전류(i 2 )에 따라 지수적으로 변화하는 전류가 얻어진다. 전압원(14)은 상기 회로에 동작전압을 공급한다.
제 9 도의 회로는, 전류(i 2 )가 트랜지스터(9)의 베이스에 공급되지 않고 트랜지스터(13)의 베이스에 공급된다는 점에서 제 8 도의 회로와는 다르다. 따라서, 제 8 도의 회로에서 전류(i 3 )는 전류(i 2 )를 증가하는 반면에, 제 9 도의 회로에서 전류(i 3 )는 전류(i 2 )가 증가할때 감소하는 것과 같이 제어효과는 바뀐다.
제10(a)도의 회로는, 전류(i 3 )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(i 2 )는 전류반사회로(19)를 경유하여 트랜지스터(9)의 베이스에 공급된다. 상기 전류반사는 전류(i 3 )에 대한 입력 전류(i 2 )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(i 3 ,i 3' )가 제공되는 직류 신호변환기가 도시되어 있다. 이러한 회로는 하나의 단일 제어신호(i 1 )로 수개의 증폭기단의 동일제어를 가능하게 한다.
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