일반기술

달링톤회로, 푸시풀전력증폭기 및 이것들을 집적화 한 집적회로소자

트랜지스터 소자는 전류증폭 소자입니다. 이 트랜지스터를 직접 증폭소자로 사용할 때 입력신호 전압이 트랜지스터의 베이스와 에미터에서 전류로 변환이 되며, 이 변환된 베이스전류에 의한 전류증폭을 하는 것입니다. 이때 입력신호전압이 베이스전류로 변환 될 때 비직선 특성이 나타납니다. 베이스와 에미터 사이의 내부저항이 베이스전류, 콜렉터전류, 주위온도 등에 따라 변화합니다. 그럼으로 불규칙한 입력저항에 의해서 입력신호전압이 왜곡된 베이스전류로 변환됩니다. 변환된 베이스전류가 전류증폭 되고 부하저항에서 전압으로 변환되어 출력됩니다. 여기서 왜곡된 신호를 부궤환 기능에 의해서 보상하더라도 근본적인 내부 특성에 의해서 보상의 한계가 생기며 최종 증폭신호는 입력되는 신호의 원형을 유지할 수 없는 것입니다.Hi-Fi 오디오시스템에서 진공관앰프를 선호하는 이유는 진공관은 전압증폭소자이기 때문입니다. 즉 입력신호전압을 진공관의 그리드(GRID)로 입력하여 전류흐름 없이 순수한 전압으로 증폭하기 때문에 입력신호가 왜곡이 생길 수가 없는 것입니다. 본 "정전류달링톤회로" 기술의 특징은 전류증폭 특성인 트랜지스터소자를 사용하면서 전압증폭 특성으로 동작하는 것입니다. 즉 전류증폭 특성의 트랜지스터를 전압증폭소자로 응용한 기술입니다.(첨부자료의 이미지를 참조하세요)그림1의 (a)가 "정전류달링톤회로" 소자의 구성도 입니다. Q1과 Q2는 기존의 달링톤회로와 같습니다. Q2의 에미터에 정전압원을 넣었으며 Q1의 에미터에는 저항을 넣었습니다. 여기서 Q2의 베이스와 에미터 간 전압 Vbe_Q2 와 정전압원 CV1로 이루어진 정전압원에 의해서 R1에 흐르는 전류는 항상 일정하도록 Q2가 제어를 해주는 것이 특징입니다. 그럼으로 Q1의 콜렉터-에미터 전류가 항상 일정하며, 따라서 Q1의 베이스전류도 일정합니다. 즉 Q1의 베이스전류가 일정하다는 것은 교류적으로 전류가 흐르지 않는 것과 같습니다. 즉 입력신호전압에 의한 신호전류는 Q1의 베이스로 흐르지 않는 다는 것입니다. 전압증폭소자로 동작하는 것입니다."정전류달링톤회로" 의 동작원리의 이해를 돕기 위해 특허명세서에서 그림2와 내용 일부를 발취하였습니다." IN1 의 입력신호가 상승하면 ibe1 이 증가하여 Q1의 ice1도 증가하게 된다. ice1은 대부분이 R1을 통과하며 iR1에 의해서 R1양단 전압이 상승하여 A 점의 전압이 높아진다. 또한 A 점이 상승한 것으로 Q2의 ibe2가 증가하여 Q2 콜렉터 전류 ice2도 증가하게 되고 Q2의 콜렉터와 에미터 간 임피던스가 낮아지게 된다. Q2의 에미터에 있는 정전압원의 양단 전압은 일정하므로 부하 LD1에 의하여 B점의 전위가 상승하고 C점도 같이 상승하게 된다. C점이 상승하면서 R1 양단의 전압이 다시 감소하여 iR1 전류가 감소하고 ice1도 같이 감소하여 ice1이 이전 상태를 유지하게 되며(R1의 정전류 동작), 이때 ibe1도 감소하여 이전상태를 유지한다. ice1 이 항상 일정하도록 Q2가 제어 해준다. 단지 입력신호가 상승했기 때문에 B 지점의 전압이 상승하는 변화만 있는 것이다. "본 "정전류달링톤회로"를 적용시킨 증폭기의 음질 특성은 트랜지스터의 앰프특성과 다르며 진공관앰프의 특성에 가깝습니다. 다이내믹한 사운드, 고 해상도, 넓은 스테이징, 모든 악기를 고르게 재생하는 만능적인 음질 경향으로 모든 장르에서 충실히 재생하는 증폭기입니다. 특징)1. 기존 증폭기에서 증폭용 트랜지스터를 본 회로로 교체하는 것으로 고음질 구현.2. 본 기술의 회로를 반도체화 하여 부품으로 유통 가능.3. 저 비용으로 고음질 구현(Hi-Fi).4. 진공관의 대체소자로 가능성.5. Hi-Fi앰프, 멀티체널 앰프 겸용으로 사용가능.