DE69724552T2

DE69724552T2 - Leistungsverstärkerapparat

Info

Publication number: DE69724552T2
Application number: DE69724552T
Authority: DE
Inventors: Kenichi Ota-shi Kokubo
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1996-10-31
Filing date: 1997-10-29
Publication date: 2004-07-01
Anticipated expiration: 2017-10-30
Also published as: KR100499850B1; JPH10135751A; US5920229A; EP0840444B1; EP0840444A1; JP3986105B2; KR19980033328A; DE69724552D1

Description

Hintergrund der Erfindung
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Leistungsverstärkereinrichtung, geeignet für die Verwendung in einem 4-Kanal- Stereo- System in Kraftfahrzeugen und ähnlichem.
Stand der Technik
Ein bekannter Leistungsverstärker ist in der Japanischen Offenlegungsschrift HEI (JP-A) 6-338738 offenbart. Hier wird ein Leistungsverstärker beschrieben, der für den Betrieb mit hohem Wirkungsgrad eingerichtet ist dadurch, dass seine Ausgangsgleichspannung sehr nahe am Massepotential liegt und die Last angetrieben wird durch eine BTL (Balanced Transformerless = transformatorlose Gegentakt-) Technik mit Halbwellensignalen. 1 der anhängenden Zeichnungen zeigt ein Schaltbild dieses bekannten Leistungsverstärkers.
Bezug nehmend auf 1 wird ein Eingangssignal IN an den negativen Eingangsanschluss des ersten Differenzverstärkers 1 angelegt, der entsprechende Ausgangssignale mit entgegengesetzten Phasen an seinen positiven und negativen Ausgangsanschlüssen produziert. Die positiven und negativen Ausgangssignale des ersten Differenzverstärkers 1 werden vom ersten und zweiten Endverstärker 2 und 3 verstärkt. Die besagten ersten und zweiten Endverstärker 2 und 3 bilden einen BTL- Verstärker, und die Last 4 (beispielsweise ein Lautsprecher) des Leistungsverstärkers wird von den Ausgangssignalen X und Y des ersten und zweiten Endverstärkers 2 und 3 im Gegentakt betrieben.
Die Ausgangssignale X und Y des ersten und zweiten Endverstärkers 2 und 3 werden nichtlinear mittels einer nichtlinearen Addierstufe 5 miteinander addiert. Die nichtlineare Addierstufe 5 wird aktiviert, um als Addierstufe zu arbeiten, wenn die Ausgangssignale des ersten und zweiten Endverstärkers 2 und 3 unterhalb eines vorbestimmten Pegels bleiben, wohingegen die nichtlineare Addierstufe 5 als Gruppierschaltung arbeitet, wenn die Ausgangssignale den vorbestimmten Pegel überschreiten. Das Ausgangssignal der nichtlinearen Addierstufe 5 wird an den negativen Eingangsanschluss des zweiten Differenzverstärkers 2 gelegt, der ein Ausgangssignal als Funktion des Ausgangssignals der nichtlinearen Addierstufe 5 und der Bezugsspannung Vref an seinem positiven Eingangsanschluss erzeugt. Dessen Ausgangssignal wird dann an den gemeinsamen Anschluss C des ersten Differenzverstärkers 1 gelegt. Der gemeinsame Anschluss C wird verwendet, um die Ausgangsgleichspannung des ersten und zweiten Endverstärkers 2 und 3, deren Ausgangsgleichspannung als Funktion der Ausgangssignale a und b des ersten und zweiten Endverstärkers 2 und 3 geregelt wird, zu bestimmen. Somit wird die Ausgangsgleichspannung des ersten und zweiten Endverstärker 2 und 3 nahe dem Massepotential eingestellt, und die Ausgangssignale X und Y des ersten und zweiten Endverstärker 2 und 3 sind Halbwellen- Ausgangssignale.
Daneben werden die Ausgangssignale des ersten und zweiten Endverstärkers 2 und 3 nichtlinear mittels einer nichtlinearen Addierstufe 7 miteinander addiert, die das höhere der Ausgangssignale der ersten und zweiten Endverstärker 2 und 3 auswählt. Der Schaltbetrieb der geschalteten Stromversorgung 8 wird entsprechend dem Ausgangssignal z der Addierstufe 7 eingestellt, um eine Versorgungsspannung Vs für den ersten und zweiten Endverstärker 2 und 3 zu liefern.
Es ist auch ein Vier- Kanal- Stereosystem bekannt geworden, das in ein Kraftfahrzeug eingebaut ist und erste und zweite Leistungsverstärker umfasst zur Verstärkung eines linken Stereosignals und dritte und vierte Leistungsverstärker umfasst zur Verstärkung eines rechten Stereosignals, wobei die besagten ersten und dritten Leistungsverstärker gepaart sind, um die Front- Lautsprecher im Innenraum des Kraftfahrzeugs anzutreiben, während die besagten zweiten und vierten Verstärker gepaart sind, um die hinteren Lautsprecher im Innenraum des Kraftfahrzeugs anzutreiben.
Wenn Leistungsverstärker mit einer Schaltung, wie sie in 1 gezeigt wird, für ein solches Car- Stereo- System verwendet wird, müssen insgesamt vier Leistungsverstärker installiert werden. Wenn vier Leistungsverstärker mit einer Schaltung entsprechend 1 nur einfach kombiniert werden, dann müssen auch vier Addierstufen 7 verwendet werden, was das Gesamtsystem unhandlich und plump macht. Insbesondere führt dies dazu, dass, wenn die vier Leistungsverstärker auf einem gemeinsamen Substrats als integrierte Schaltung ausgeführt sind, unweigerlich eine große Fläche aufweisen, hauptsächlich wegen der Existenz der Addierstufen.
Zusammenfassung
Im Hinblick auf das oben erwähnte Problem mit bekannten Leistungsverstärkern ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leistungsverstärkereinrichtung zur Verfügung zu stellen, die eine Vielzahl von Verstärkern und eine reduzierte Anzahl von Addierstufen umfass, und die gleichzeitig eingerichtet ist, eine Vielzahl von Lasten im Gegentaktbetrieb anzutreiben.
Erfindungsgemäß wird die obige Aufgabenstellung erreicht durch eine Leistungsverstärkeranordnung bestehend aus:

– einem ersten bis vierten Leistungsverstärker, von denen jeder eine Ausgangsbrückenschaltung zum Antreiben von jeweils einer von vier Lasten aufweist, wobei jede der Ausgangsbrückenschaltungen einen gleichphasigen Ausgang und einen gegenphasigen Ausgang hat. Der erste und der zweite Leistungsverstärker sind zum Empfang eines ersten Eingangssignals (IN1) eingerichtet und ihre Ausgangssignale haben identische Phasen, der dritte und der vierte Leistungsverstärker sind zum Empfang eines zweiten Eingangssignals (IN2) eingerichtet und ihre Ausgangssignale haben identische Phasen, der besagte erste und dritte Verstärker bilden ein Paar und der besagte zweite und vierte Verstärker bilden ein weiteres Paar, wobei die Leistungsverstärkeranordnung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie weiterhin umfasst:
– eine Auswahlschaltung (9) zum Auswählen des Signals mit dem höchsten Pegel aus dem gleichphasigen Signal (X) des ersten Verstärkers, dem gegenphasigen Ausgangssignal (Y) des zweiten Verstärkers, dem gegenphasigen Ausgangssignal (Y') des dritten Verstärkers und dem gleichphasigen Ausgangssignal (X') des vierten Verstärkers zur Erzeugung eines Ausgangssignals (C) der Auswahlschaltung; und
– eine Stromversorgung für Schaltbetrieb, die so eingerichtet ist, dass der Schaltbetrieb als Reaktion auf das Ausgangssignal (C) der besagten Auswahlschaltung erfolgt und eine Versorgungsspannung für die besagten ersten bis vierten Leistungsverstärker erzeugt wird, deren Wellenform ähnlich, aber um einen vorbestimmten Wert höher ist als die des besagten Ausgangssignals der Auswahlschaltung.

Erfindungsgemäße Leistungsverstärker können vorteilhaft bei 4- Kanal- Stereosystemen verwendet werden. Bei 4- Kanal- Stereosystemen, die in Kraftfahrzeuge eingebaut werden, ist der besagte erste Verstärker vorzugsweise ein vorderer linker Audiosignalverstärker und der besagte zweite Verstärker ein hinterer linker Audiosignalverstärker, während der besagte dritte Verstärker ein vorderer rechter Audiosignalverstärker ist und der besagte vierte Verstärker ein hinterer rechter Audiosignalverstärker.
Wie oben beschrieben, werden bei einer erfindungsgemäßen Leistungsverstärkereinrichtung eines der Ausgangssignale des linken vorderen und rechten hinteren Verstärkers mit hohem Wirkungsgrad und das nicht entsprechende Ausgangssignal des linken hinteren und rechten vorderen Verstärkers mit hohem Wirkungsgrad addiert. Der höchste Pegel des Ausgangssignals wird dann ausgewählt, um den Betrieb der geschalteten Stromversorgung zu steuern. Mit dieser Anordnung kann die Anzahl von Ausgangssignalen, die als Eingangssignale der Addierstufen verwendet werden, reduziert werden, um die Addierstufensschaltung zu vereinfachen. Genauer gesagt erfordert die erfindungsgemäße Leistungsverstärkereinrichtung nur zwei Addierstufen für zwei Kanäle an Stelle von vier, weil von jedem der vier Verstärker mit hohem Wirkungsgrad ein Ausgangssignal verwendet wird.
Wenn die oben erwähnten Bauelemente eines Leistungsverstärkers entsprechend der Erfindung auf einem einzigen Chip als integrierte Schaltung zusammengefasst werden, kann die Chipfläche, die für die Addierstufen verwendet wird, erheblich reduziert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein schematisches Blockschaltbild eines bekannten Leistungsverstärkers.
2A, 2B und 2C sind Graphen, die die Wellenform der Ausgangssignale zeigen, die bei der Anwendung in einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Leistungsverstärkers auftreten.
3 ist ein schematisches Blockschaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Leistungsverstärkereinrichtung.
4 ist ein Schaltbild der Addierstufe 9 von 3.
Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
3 ist ein schematisches Blockschaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Wie in 3 gezeigt, werden in der Addierstufe 9 die entsprechenden Ausgangssignale des linken vorderen Ausgangsverstärkers 2LF, des linken hinteren Ausgangsverstärkers 3LR, des rechten vorderen zweiten Ausgangsverstärker 3RF und des rechten hinteren ersten Ausgangsverstärkers 2RR addiert. Der Betrieb der schaltenden Stromversorgung 10 ist so eingerichtet, dass sie von dem Ausgangssignal der Addierstufe 9 gesteuert wird und eine entsprechende Betriebsspannung erzeugt. Es ist anzumerken, dass bei 3 die Bauelemente, die denen des bekannten Leistungsverstärker von 1 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind mit der Ausnahme, dass die Bezugszeichen des linken vorderen, linken hinteren, rechten vorderen und rechten hinteren Verstärkers in 3 mit den Kurzzeichen "LF", "LR", "RF" und "RR" versehen sind. Es ist auch zu erwähnen, dass die Leistungsverstärker auf die gleiche Art und Weise arbeiten wie die bekannten Leistungsverstärker von 1.
Als erstes wird die Arbeitsweise der Addierstufe 9 am Beispiel der linken Audiosignale beschrieben. Das Ausgangssignal X des linken vorderen ersten Ausgangsverstärkers 2LF und das Ausgangssignal Y des linken hinteren zweiten Ausgangsverstärkers 3LR werden an die Addierstufe 9 angelegt. Das Ausgangssignal X des linken vorderen ersten Ausgangsverstärkers 2LF wird entsprechend einem positiven linken Audiosignal erzeugt, wohingegen das Ausgangssignal Y des linken hinteren zweiten Ausgangsverstärkers 3LR entsprechend einem negativen linken Audiosignal generiert wird. Weil die beiden Ausgangssignale in der Addierstufe 9 addiert werden, produziert letztere ein Ausgangssignal z, das eine Wellenform aufweist, die einer Kombination des positiven und negativen linken Audiosignals entspricht, wie das in 2C gezeigt wird. Das Ausgangssignal z der Addierstufe 9 wird an die geschaltete Stromversorgungsschaltung 10 gelegt, die so eingerichtet ist, dass sie entsprechend dem empfangenen Ausgangssignal arbeitet und eine Betriebsspannung Vs erzeugt. Die Betriebsspannung Vs hat eine Wellenform, die ähnlich der des Ausgangssignals der Addierstufe 9 ist, aber deren Pegel um einen bestimmten Betrag höher als der des Ausgangssignals des linken vorderen ersten Ausgangsverstärkers 2LF oder des Ausgangssignals des linken hinteren zweiten Ausgangsverstärkers 3LR ist. Somit folgt die Betriebsspannung Vs den Ausgangssignalen der ersten Ausgangsverstärker 2LF und 2LR während der vorderen Hälfte jeder Periode des linken Audiosignals und denen der zweiten Ausgangsverstärker 3LF und 3LR in der verbleibenden Hälfte jeder Periode des linken Audiosignals. Auf diese Weise kann die Betriebsspannung für die Ausgangsverstärker variabel gestaltet werden als Funktion der positiven und negativen linken Audiosignale, die von den entsprechenden linken vorderen und linken hinteren Leistungsverstärkern produziert werden.
Im Folgenden wird die Arbeitsweise der Addierstufe 9 am Beispiel des rechten Audiosignals beschrieben. Es ist ersichtlich, dass die Addierstufe 9 ähnlich arbeitet, wie das oben am Beispiel der linken Audiosignale beschrieben wurde. Es ist nur zu beachten, dass das Ausgangssignal Y' des rechten vorderen zweiten Ausgangsverstärkers 3RF und das Ausgangssignal X' des rechten hinteren ersten Ausgangsverstärkers 2RR an die Addierstufe 9 gelegt werden. Somit produziert die Addierstufe 9 ein Ausgangssignal, das eine Wellenform aufweist, die der Kombination der positiven und negativen rechten Audiosignale entspricht. Somit wird die Betriebsspannung Vs, die die geschaltete Stromversorgung 10 erzeugt, entsprechend dem Ausgangssignal der Addierstufe 9 während der ersten Hälfte jeder Periode des Eingangs- Audiosignals den Ausgangssignalen der ersten Ausgangsverstärker 2RF und 2RR folgen und in der verbleibenden Hälfte jeder Periode des Eingangs- Audiosignals den Ausgangssignalen der zweiten Ausgangsverstärker 3RF und 3RR. Auf diese Weise kann die Betriebsspannung für die Ausgangsverstärker variabel gestaltet werden als Funktion der positiven und negativen rechten Audiosignale durch Verwendung der positiven und negativen Ausgangssignale, die von den entsprechenden rechten vorderen und rechten hinteren Leistungsverstärkern produziert werden.
Im Folgenden wird die Arbeitsweise der Addierstufe 9 am Beispiel der Audiosignale des linken und rechten vorderen Leistungsverstärkers beschrieben. Das Ausgangssignal des linken vorderen ersten Ausgangsverstärkers 2LF und das Ausgangssignal Y' des rechten vorderen zweiten Ausgangsverstärkers 3RF werden an die Addierstufe 9 angelegt. Das Ausgangssignal X des linken vorderen ersten Ausgangsverstärkers 2LF wird entsprechend einem positiven linken Audiosignal erzeugt, wohingegen das des rechten vorderen zweiten Ausgangsverstärkers 3RF entsprechend einem negativen rechten Audiosignal generiert wird. Weil die beiden Ausgangssignale in der Addierstufe 9 addiert werden, produziert letztere ein Ausgangssignal , das eine Wellenform aufweist, die einer Kombination des positiven linken und negativen rechten Audiosignals entspricht, wie in 2C gezeigt. Weil linke und rechte Stereo- Audiosignale selten unterschiedliche Wellenform aufweisen, kann mit großer Sicherheit angenommen werden, dass das linke und das rechte Audiosignal die gleiche Wellenform aufweisen. Somit wird das Ausgangssignal der Addierstufe 9 die gleiche sein wie das Ausgangssignal der Addierstufe 9, wie sie oben am Beispiel linker oder rechter Audiosignale beschrieben wurde. Deshalb wird die Betriebsspannung Vs, die die geschaltete Stromversorgung 10 entsprechend dem Ausgangssignal der Addierstufe 9 erzeugt, den Ausgangssignalen der ersten Ausgangsverstärker 2LF und 2RF in der ersten Hälfte jeder Periode des Eingangs- Audiosignals folgen denen der zweiten Ausgangsverstärker 3LF und 3RF in der verbleibenden Hälfte jeder Periode des Eingangssignals. Auf diese Weise kann die Betriebsspannung für die Ausgangsverstärker variabel ges taltet werden als Funktion der linken und rechten Audiosignale durch Verwendung der positiven und negativen Ausgangssignale, die von den entsprechenden linken vorderen und rechten vorderen Leistungsverstärkern produziert werden.
Im Folgenden wird die Arbeitsweise der Addierstufe 9 am Beispiel der Audiosignale des linken und rechten hinteren Leistungsverstärkers beschrieben. Es ist ersichtlich, dass die Addierstufe 9 ähnlich arbeitet, wie das oben am Beispiel der Audiosignale für den linken und rechten vorderen Leistungsverstärker beschrieben wurde. Es ist nur zu beachten, dass das Ausgangssignal Y des linken hinteren zweiten Ausgangsverstärkers 3LR und das Ausgangssignal X' des rechten hinteren ersten Ausgangsverstärkers 2RR an die Addierstufe 9 gelegt werden. Somit produziert die Addierstufe 9 ein Ausgangssignal, das eine Wellenform aufweist, die der Kombination des negativen linken Audiosignals und des positiven rechten Audiosignals entspricht. Somit wird die Betriebsspannung Vs, die die geschaltete Stromversorgung 10 erzeugt, entsprechend dem Ausgangssignal der Addierstufe 9 während der ersten Hälfte jeder Periode des Eingangs- Audiosignals den Ausgangssignalen der ersten Ausgangsverstärker 2LR und 2RR folgen und in der verbleibenden Hälfte jeder Periode des Eingangs- Audiosignals den Ausgangssignalen der zweiten Ausgangsverstärker 3LR und 3RR. Auf diese Weise kann die Betriebsspannung für die Ausgangsverstärker variabel gestaltet werden als Funktion der linken und rechten Audiosignale durch Verwendung der positiven und negativen Ausgangssignale, die von den entsprechenden linken hinteren und rechten hinteren Leistungsverstärkern produziert werden.
Somit produziert die Addierstufe 9 ein Signal, dass durch Addition der positiven und negativen Ausgangssignale der Leistungsverstärker erhalten wird, wie oben am Beispiel der linken und rechten Audiosignale und der Audiosignale für den linken und rechten Leistungsverstärker und für die vorderen und hinteren Leistungsverstärker beschrieben. Zusätzlich wählt die Addierstufe 9 das Signal aus, das den höchsten Pegel des Eingangssignals, das sie empfängt, aufweist, und gibt dies als eigenes Ausgangssignal aus. Wenn beispielsweise vier Signale gleichzeitig an die Addierstufe 9 angelegt werden, wählt die Addierstufe 9 das Signal aus, das den höchsten Pegel der vier Signale aufweist, und leitet es an die geschaltete Stromversorgung 10 weiter. Weil die geschaltete Stromversorgung 10 einen Schaltbetrieb entsprechend dem Ausgangssignal der Addierstufe 9 durchführt, entspricht die Ausgangspannung Vs der geschalteten Stromversorgung 10 dem Ausgangssignal des Verstärkers mit hohem Wirkungsgrad, der den höchsten Pegel unter den Ausgangssignalen der vier Leistungsverstärker mit hohem Wirkungsgrad aufweist. Deshalb können die vier Leistungsverstärker mit hohem Wirkungsgrad zufrieden stellend mit der Ausgangspannung Vs betrieben werden.
Die geschaltete Stromversorgung 10 kann so eingerichtet werden, dass sie eine Ausgangspannung entsprechend dem Ausgangssignal erzeugt, das den höchsten Pegel der Ausgangssignale der vier Verstärker mit hohem Wirkungsgrad aufweist, wenn die Ausgangssignale des linken vorderen Ausgangsverstärkers 3LF, des linken hinteren Ausgangsverstärkers 2LR, des rechten vorderen Ausgangsverstärkers 2RF und des rechten hinteren Ausgangsverstärkers 3RR an Stelle der oben beschriebenen Kombination von Ausgangssignalen des linken vorderen Ausgangsverstärkers 2LF, des linken hinteren Ausgangsverstärkers 3LR, des rechten vorderen Ausgangsverstärkers 3RF und des rechten hinteren Ausgangsverstärkers 2RR verwendet werden, wie das in 3 gezeigt ist.
4 ist ein Schaltbild einer Addierstufe, die für die Zwecke der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Diese Addierstufe umfasst Transistoren 11, 12, 13 und 14 zum Empfang der Ausgangssignale des linken vorderen Ausgangsverstärkers 2LF, des linken hinteren Ausgangsverstärkers 3LR, des rechten vorderen Ausgangsverstärkers 3RF und des rechten hinteren Ausgangsverstärkers 4RR, Transistoren 15 und 16, deren Basen mit den Emittern der Transistoren 11 beziehungsweise 12 verbunden sind und deren Emitter und Kollektoren gemeinsam miteinander verbunden sind, Transistoren 17 und 18, deren Basen mit den Emittern der Transistoren 13 beziehungsweise 14 verbunden sind und deren Emitter und Kollektoren gemeinsam miteinander verbunden sind, eine Stromspiegelschaltung 19 zur Invertierung der Kollektorströme der Transistoren 15 bis 18, einen Transistor 20, dessen Basis mit den Emittern der Transistoren 15 bis 18 verbunden ist, und eine Diode 21 die zwischen der Stromspiegelschaltung 19 und dem Emitter des Transistor 20 angeschlossen ist.
Wenn der Transistor 11, als Beispiel für einen der Transistoren 11 bis 14, durch Anlegen eines Eingangssignals an seine Basis aufgeschaltet wird, wird der Kollektorstrom des Transistors an den Transistor 20 und die Diode 20 über die Stromspiegelschaltung 19 weitergegeben, um den Transistor 20 und die Diode 21 einzuschalten. Die Basisspannung des Transistors 11, die einer Eingangsspannung entspricht, wird um die Spannung zwischen Basis und Emittern der Transistoren 11 und 15 reduziert, sodass diese reduzierte Spannung an den Emitter des Transistors 15 gelangt. Weil inzwischen der Transistor 20 und die Diode 21 leitend sind, wird die Emitterspannung des Transistors 15 um die Spannung zwischen Basis und Emitter des Transistors und die Flussspannung der Diode 21, mit drei multipliziert, erhöht. Somit wird am Ausgangsanschluss C eine Spannung entsprechend dem Ausgangssignal des linken vorderen Ausgangsverstärkers 2LF erzeugt.
Wenn die Transistoren 11 und 12 von den vier Transistoren durch ein Eingangssignal aufgeschaltet werden, werden die Kollektorströme der Transistoren 11 und 12 über die Stromspiegelschaltung 19 an den Transistor 20 und die Diode 21 weitergegeben. Inzwischen sind die Basisspannungen der Transistoren 11 und 12 reduziert um die Spannung zwischen der Basis und dem Emitter der Transistoren 11 und 15 beziehungsweise um die Spannung zwischen der Basis und dem Emitter der Transistoren 12 und 16. Danach werden die Emitter Spannungen der Transistoren 15 und 16 um die Spannung zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors und die Flussspannung der Diode 21 erhöht. Wenn die Transistoren 11 und 12 entsprechende Emitterspannungen zeigen, die voneinander unterschiedlich sind, wird am Ausgangsanschluss C eine Spannung erzeugt, die dem Ausgangssignal des linken vorderen Ausgangs verstärkers 2LF oder dem des linken hinteren Ausgangsverstärkers 3LR entspricht, je nachdem welches höher ist.
Wenn schließlich alle Transistoren 11 bis 14 aufgeschaltet werden, wird am Ausgangsanschluss C eine Spannung erzeugt, die dem Ausgangssignal entspricht, das den höchsten Pegel aus den Ausgangssignalen der drei oder vier aufgeschalteten Transistoren hat.
Somit wird das Ausgangssignal selektiert, das den höchsten Pegel aufweist aus den Ausgangssignalen der Verstärker mit hohem Wirkungsgrad, und am Ausgangsanschluss C wird ein Ausgangssignal erzeugt, das dem ausgewählten Ausgangssignal mit dem höchsten Pegel entspricht.

Claims

Leistungsverstärkeranordnung bestehend aus: – einem ersten bis vierten Leistungsverstärker, von denen jeder eine Ausgangsbrückenschaltung zum Antreiben von jeweils einer von vier Lasten aufweist, wobei jede der Ausgangsbrückenschaltungen einen gleichphasigen Ausgang und einen gegenphasigen Ausgang hat. Der erste und der zweite Leistungsverstärker sind zum Empfang eines ersten Eingangssignals (IN1) eingerichtet und ihre Ausgangssignale haben identische Phasen, der dritte und der vierte Leistungsverstärker sind zum Empfang eines zweiten Eingangssignals (IN2) eingerichtet und ihre Ausgangssignale haben identische Phasen, der besagte erste und dritte Verstärker bilden ein Paar und der besagte zweite und vierte Verstärker bilden ein weiteres Paar, wobei die Leistungsverstärkeranordnung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie weiterhin umfasst: – eine Auswahlschaltung (9) zum Auswählen des Signals mit dem höchsten Pegel aus dem gleichphasigen Signal (X) des ersten Verstärkers, dem gegenphasigen Ausgangssignal (Y) des zweiten Verstärkers, dem gegenphasigen Ausgangssignal (Y') des dritten Verstärkers und dem gleichphasigen Ausgangssignal (X') des vierten Verstärkers zur Erzeugung eines Ausgangssignals (C) der Auswahlschaltung; und – eine Stromversorgung für Schaltbetrieb, die so eingerichtet ist, dass der Schaltbetrieb als Reaktion auf das Ausgangssignal (C) der besagten Auswahlschaltung erfolgt und eine Versorgungsspannung für die besagten ersten bis vierten Leistungsverstärker erzeugt wird, deren Wellenform ähnlich, aber um einen vorbestimmten Wert höher ist als die des besagten Ausgangssignals der Auswahlschaltung.
Leistungsverstärkeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der besagten erster bis vierter Verstärker folgendes umfasst: – einen ersten Differenzverstärker (1LF, 1LR, 1RF, 1RR) zur Verstärkung eines Eingangssignals (IN1, IN2) und zur Bereitstellung von gleichphasigen und gegenphasigen Signalen für die ersten und zweiten Ausgangsverstärker; und – erste (2LF, 2LR, 2RF, 2RR) und zweite (3LF, 3LR, 3RF, 3RR) Ausgangsverstärker zur Erzeugung entsprechender Ausgangssignale; und – eine nichtlineare Addierstufe (5LF, 5LR, 5RF, 5RR) zum nichtlinearen Addieren der Ausgangssignale der besagten ersten und zweiten Ausgangsverstärker; – einen zweiten Differenzverstärker (6LF, 6LR, 6RF, 6RR) zur Erzeugung eines Steuersignals als Reaktion auf das Ausgangssignal der nichtlinearen Addierstufe und auf eine Referenzspannung (Vref), wobei das besagte Steuersignal an einen gemeinsamen Anschluss (c) des ersten Differenzverstärkers gelegt wird, um die Ausgangsgleichspannung des besagten ersten und des besagten zweiten Ausgangsverstärkers zu steuern.
Leistungsverstärkeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahlschaltung folgendes umfasst: – einen ersten Transistor (11), an dessen Basis das Ausgangssignal des ersten Leistungsverstärkers (X) gelegt wird; – einen zweiten Transistor (12), an dessen Basis das Ausgangssignal des zweiten Leistungsverstärkers (Y) gelegt wird; – einen dritten Transistor (13), an dessen Basis das Ausgangssignal des dritten Leistungsverstärkers (Y') gelegt wird; – einen vierten Transistor (14), an dessen Basis das Ausgangssignal des vierten Leistungsverstärkers (X') gelegt wird; – einen fünften (15) und sechsten Transistor (16), deren Emitter und Kollektoren zusammengeschaltet sind und deren Basen an die ersten und zweiten Transistoren angeschlossen sind; – einen siebten (17) und achten Transistor (18), deren Emitter und Kollektoren zusammengeschaltet sind und deren Basen an die dritten und vierten Transistoren angeschlossen sind; – eine Stromspiegelschaltung (19) zur Invertierung der Kollektorströme der besagten fünften, sechsten, siebten und achten Transistoren; – einen neunten Transistor (20), dessen Basis mit den zusammengeschalteten Emittern der besagten fünften, sechsten, siebten und achten Transistoren verbunden ist; und – eine Diode, angeschlossen zwischen der besagten Stromspiegelschaltung und dem Emitter des besagten neunten Transistors.
Leistungsverstärkeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Verwendung in einem 4 – Kanal Stereosystem eingerichtet ist.
Leistungsverstärkeranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug eingerichtet ist, wobei – der besagte erste Verstärker ein vorderer linker Audiosignalverstärker ist; – der besagte zweite Verstärker ein hinterer linker Audiosignalverstärker ist; – der besagte dritte Verstärker ein vorderer rechter Audiosignalverstärker ist; – der besagte vierte Verstärker ein hinterer rechter Audiosignalverstärker ist.