DE69725098T2

DE69725098T2 - Leistungsverstärkervorrichtung

Info

Publication number: DE69725098T2
Application number: DE69725098T
Authority: DE
Inventors: Kenichi Ota-shi Kokubo; Takayuki Oizumi-machi Taira
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1996-11-19
Filing date: 1997-11-18
Publication date: 2004-06-09
Anticipated expiration: 2017-11-19
Also published as: JPH10150334A; EP0843409B1; KR19980042552A; DE69725098D1; US5973555A; KR100528107B1; EP0843409A1

Description

Hintergrund
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Leistungsverstärkereinrichtung, geeignet für die Verwendung in einer 4-Kanal- Stereo- Anlage in einem Kraftfahrzeug.
Stand der Technik
Einer der bekannten Leistungsverstärker, die mit verbessertem Wirkungsgrad arbeiten, ist in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 6-338738 (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 eines solchen 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 an erste und zweite Endverstärker 2 und 3 weitergegeben, die die entsprechenden Signale verstärken. 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 6 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 X und Y des ersten und zweiten Endverstärkers 2 und 3 geregelt wird, zu bestimmen. Somit wird, wie durch die gestrichelten Linien in den 2(a) und 2(b) gezeigt, 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. Somit wird die Last RL von den Halbwellensignalen im Gegentakt betrieben.
Inzwischen ist auch ein weiteres vier Kanal- Stereosystem bekannt geworden, dass 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.
Wie in 1 gezeigt, kann zu dem Verstärker mit hohem Wirkungsgrad eine Clipping-Erkennungsschaltung hinzugefügt werden, um Clipping zu erkennen. Eine Clipping-Erkennungsschaltung kann so ausgelegt sein, dass sie sich auf die Eingangssignale an den positiven und negativen Eingangsanschlüssen des ersten Differenzverstärkers bezieht und das Auftreten von Begrenzung dann feststellt, wenn die Eingangssignale einen vorbestimmten Pegel überschreiten.
Wenn Leistungsverstärker mit einer Schaltung, wie sie in 1 gezeigt wird, und mit einer Clipping-Erkennungsschaltung versehen, 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 Clipping-Erkennungsschaltungen verwendet werden, was das Gesamtsystem unhandlich und plump macht, wegen der großen Zahl an Bauelementen. 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 Clipping-Erkennungsschaltungen. Die Europäische Patentanmeldung Nr. EP 029 105 offenbart eine Clipping-Erkennungsschaltung für einen Audioverstärker in Brückenschaltung.
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 mit hohem Wirkungsgrad umfasst und eine minimale Anzahl von Clipping-Erkennungsschaltungen, um wirksam Begrenzung zu erkennen, und die gleichzeitig eingerichtet ist, eine Vielzahl von Lasten im Gegentaktbetrieb anzutreiben.
Entsprechend einem Aspekt dieser Erfindung 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 und
– einer Clipping – Erkennungsschaltung (9) zum Erkennen von Begrenzung (Clipping) in wenigstens einem der vier Verstärker zur Erzeugung eines Clipping – Erkennungssignals (z) zum Herunterregeln der Verstärkung der besagten Leistungsverstärker oder zum Verringern des Eingangsspannungspegels der besagten Leistungsverstärker als Reaktion auf das Clipping – Erkennungssignal (z), dadurch gekennzeichnet, dass
– die Clipping – Erkennungsschaltung (9) folgendes umfasst:
– Verstärker (10, 11) an die Rückkopplungssignale (X, Y) vom ersten Leistungsverstärker und Rückkopplungssignale (X', Y') vom vierten Leistungsverstärker gelegt werden,
– einen Pufferverstärker (12), der die Ausgangssignale der Verstärker (10, 11) empfängt und
– eine Ausgangsstufe (17), die ein Clipping – Erkennungssignal (z) erzeugt als Reaktion auf ein vom Pufferverstärker (12) empfangenes Signal, wenn in wenigstens einem der ersten oder vierten Leistungsverstärker Clipping erkannt wird.

Mit der oben beschriebenen Schaltungsanordnung wird Clipping im Ausgangssignal der ersten bis vierten Verstärker mit hohem Wirkungsgrad zuverlässig erkannt aus den Ausgangssignalen des ersten und vierten Verstärkers mit hohem Wirkungsgrad oder des zweiten und dritten Verstärkers mit hohem Wirkungsgrad.
Zusätzlich kann, weil Clipping mit Hilfe einer einzelnen Clipping-Erkennungsschaltung detektiert werden kann, die Anzahl der Pfade, um die Ausgangssignale der Verstärker mit hohem Wirkungsgrad zu der Clipping- Erkennungsschaltung zu führen, minimiert werden und damit konsequenterweise das gesamte Volumen der integrierten Schaltung, weil auch eine minimale Anzahl von Clipping- Erkennungsschaltungen in der Leistungsverstärkereinrichtung verwendet wird.
Vorzugsweise umfasst in der erfindungsgemäßen Leistungsverstärkereinrichtung jede der besagten ersten bis vierten Verstärker mit hohem Wirkungsgrad erste und zweite Endverstärker zur Erzeugung erster und zweiter Ausgangssignale zum Antreiben entsprechender Lasten im Gegentaktbetrieb, eine nichtlineare Addierstufe zum nichtlinearen Addieren der Ausgangssignale der besagten ersten und zweiten Endverstärker, und einen nichtlinearen Verstärker, dessen Ausgangsgleichspannung durch die Ausgangspannung der besagten nichtlineare Addierstufe geregelt wird, um die Eingangssignal zu verstärken und die Ausgangssignale der besagten ersten und zweiten Endverstärker zu erzeugen.
Bei einer erfindungsgemäßen Leistungsverstärkereinrichtung umfasst die besagte Clipping- Erkennungseinrichtung vorzugsweise eine Verstärkerschaltung zur Verstärkung der Eingangssignale der besagten nichtlinearen Schaltungen der ersten und vierten Verstärker mit hohem Wirkungsgrad und eine Vergleicherschaltung zum Vergleichen des Ausgangssignals der besagten Verstärkerschaltung mit einem vorbestimmten Referenzwert.
Alternativ dazu kann die besagte Clipping- Erkennungseinrichtung eine Verstärkerschaltung zur Verstärkung der Eingangssignale der besagten nichtlinearen Schaltungen der zweiten und dritten Verstärker mit hohem Wirkungsgrad umfassen und eine Vergleicherschaltung zum Vergleichen des Ausgangssignals der besagten Verstärkerschaltung mit einem vorbestimmten Referenzwert.
Erfindungsgemäße Leistungsverstärker können mit allen Typen von 4- Kanal- Stereosystemen verwendet werden, insbesondere auch bei solchen, die in 4- Kanal- Stereosysteme in Kraftfahrzeuge eingebaut werden, wobei der besagte erste Verstärker ein vorderer linker Audiosignalverstärker ist und der besagte zweite Verstärker ein hinterer linker Audiosignalverstärker ist, während der besagte dritte Verstärker ein vorderer rechter Audiosignalverstärker ist und der besagte vierte Verstärker ein hinterer rechter Audiosignalverstärker ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein schematisches Blockschaltbild eines bekannten Leistungsverstärkers.
2(a) und 2(b) 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 einer Clipping- Erkennungsschaltung, die für die Leistungsverstärkeranordnung nach der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
3 ist ein schematisches Blockschaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Bei der Darstellung von 3 bezeichnet das Bezugszeichen 9 eine Clipping- Erkennungsschaltung, an die ein Paar von Rückkopplungssignalen des vorderen linken Differenzverstärkers 1LF und ein Paar von Rückkopplungssignalen des rechten hinteren ersten Differenzverstärkers 1RR angelegt werden, so dass sie Begrenzung in den verstärkten Ausgangssignalen mit Hilfe der Rückkopplungssignale detektieren kann. Es ist anzumerken, dass in 3 die Bauelemente, die denen des bekannten Leistungsverstärkers von 1 entsprechen, mit entsprechend den gleichen Bezugszeichen versehen sind, mit der Ausnahme, dass die Bezugszeichen für den linken vorderen, linken hinteren, rechten vorderen und rechten hinteren Leistungsverstärker durch Anhänge "LF", "LR", "RF" bezw. "RR" gekennzeichnet sind. Außerdem arbeitet jeder der Leistungsverstärker genau so wie die bekannten Verstärker von 1.
Als erstes wird die Arbeitsweise der Clipping- Erkennungsschaltung 9 am Beispiel der linken Audiosignale beschrieben. Ein Paar von Rückkopplungssignalen X und Y des linken vorderen ersten Differenzverstärkers 1LF wird an die Clipping- Erkennungsschaltung 9 angelegt. Die Rückkopplungssignale X und Y ändern sich mit dem Pegel des linken Audiosignals so, dass wenn der Pegel des linken Audiosignals sich dem Pegel nähert, bei dem der Pegel des verstärkten Ausgangssignals des linken vorderen ersten und zweiten Ausgangsverstärkers 2LF und 3LF in die Begrenzung geht, erkennt dies die Clipping-Erkennungsschaltung 9 und erzeugt ein Clipping- Erkennungssignal Z. Das linke Audiosignal wird auch an den hinteren linken ersten Differenzverstärker 1LR gelegt. Somit tritt, wenn das linke Audiosignal den Pegel erreicht, bei dem auslegungsgemäß das verstärkte Ausgangssignal des hinteren linken ersten und zweiten Ausgangsverstärkers 2LR und 3LR begrenzt wird, auch beim verstärkten Ausgangssignal des linken vorderen ersten und zweiten Ausgangsverstärker 2LF und 3LF Clipping auf. Somit kann jedes Clipping in den Ausgangsverstärkersignalen der linken hinteren ersten und zweiten Ausgangsverstärker 2LR und 3LR erkannt werden mit Hilfe der Rückkopplungssignale X und Y des linken vorderen ersten Differenzverstärkers 1LF.
Im Folgenden wird die Arbeitsweise der Clipping- Erkennungsschaltung 9 am Beispiel der rechten Audiosignale beschrieben. Die Arbeitsweise ist ähnlich der oben beschriebenen Arbeitsweise für linke Audiosignale. In diesem Fall wird jedoch ein Paar von Rückkopplungssignalen X' und Y' des rechten hinteren ersten Differenzverstärkers 1RR an die Clipping-Erkennungsschaltung 9 gelegt. Somit kann jedes Clipping in den Ausgangsverstärkersignalen der rechten hinteren ersten und zweiten Ausgangsverstärker 2RR und 3RR erkannt werden mit Hilfe der Rückkopplungssignale X' und Y' des rechten hinteren ersten Differenzverstärkers 1RR. Wenn die verstärkten Ausgangssignale des rechten vorderen ersten und zweiten Ausgangsverstärkers 2RF und 3RF begrenzt werden, tritt auch bei den verstärkten Ausgangssignalen des rechten hinteren ersten und zweiten Ausgangsverstärkers 2RR und 3RR, die das gleiche rechte Audiosignal verstärken, Clipping auf. Somit kann jedes Clipping in den Ausgangsverstärkersignalen der rechten vorderen ersten und zweiten Ausgangsverstärker 2RF und 3RF erkannt werden mit Hilfe der Rückkopplungssignale X' und Y' des rechten hinteren ersten Differenzverstärkers 1RR.
Im Folgenden wird die Arbeitsweise der Clipping- Erkennungsschaltung 9 am Beispiel der linken und rechten vorderen Leistungsverstärker beschrieben. Ein Paar von Rückkopplungssignalen X und Y des linken vorderen ersten Differenzverstärkers 1LF wird an die Clipping- Erkennungsschaltung 9 angelegt. Die Rückkopplungssignale X und Y ändern sich mit dem Pegel des linken Audiosignals so, dass wenn der Pegel des linken Audiosignals sich dem Pegel nähert, bei dem der Pegel des verstärkten Ausgangssignals des linken vorderen ersten und zweiten Ausgangsverstärkers 2LF und 3LF in die Begrenzung geht, erkennt dies die Clipping-Erkennungsschaltung 9 und erzeugt ein Clipping- Erkennungssignal Z. Das rechte Audiosignal wird ebenso an den rechten vorderen ersten Differenzverstärker 1RF gelegt, es wird angenommen, dass das linke und das rechte Stereosignal die gleiche Wellenform haben, weil linke und rechte Stereosignale selten unterschiedliche Wellenformen aufweisen. Somit tritt, wenn das rechte Audiosignal den Pegel erreicht, bei dem auslegungsgemäß das verstärkte Ausgangssignal des rechten vorderen ersten und zweiten Ausgangsverstärkers 2RF und 3RF begrenzt wird, auch beim verstärkten Ausgangssignal des linken vorderen ersten und zweiten Ausgangsverstärker 2LF und 3LF Clipping auf. Somit kann jedes Clipping in den Ausgangsverstärkersignalen der rechten vorderen ersten und zweiten Ausgangsverstärker 2RF und 3RF erkannt werden mit Hilfe der Rückkopplungssignale X und Y des linken vorderen ersten Differenzverstärkers 1LF.
Im Folgenden wird die Arbeitsweise der Clipping- Erkennungsschaltung 9 am Beispiel der linken und rechten hinteren Leistungsverstärker beschrieben. Die Arbeitsweise ist ähnlich der oben beschriebenen Arbeitsweise für linken und rechten vorderen Leistungsverstärker. In diesem Fall jedoch wird ein Paar von Rückkopplungssignalen X' und Y' des rechten hinteren ersten Differenzverstärkers 1RR an die Clipping- Erkennungsschaltung 9 angelegt. Somit kann jedes Clipping in den Ausgangsverstärkersignalen der rechten hinteren ersten und zweiten Ausgangsverstärker 2RR und 3RR erkannt werden mit Hilfe der Rückkopplungssignale X' und Y' des rechten vorderen ersten Differenzverstärkers 1RF. Wenn das verstärkte Ausgangssignal des rechten vorderen ersten und zweiten Ausgangsverstärkers 2RF und 3RF in die Begrenzung gehen, wird angenommen, dass das linke und das rechte Stereosignal die gleiche Wellenform haben, weil linke und rechte Stereosignale selten unterschiedliche Wellenformen aufweisen. Somit tritt bei dem verstärkten Ausgangssignal des linken hinteren ersten und zweiten Ausgangsverstärkers 2LR und 3LR zur Verstärkung des linken Audiosignals ebenfalls Clipping ein; und somit kann jedes Clipping in den Ausgangsverstärkersignalen der linken hinteren ersten und zweiten Ausgangsverstärker 2LR und 3LF erkannt werden mit Hilfe der Rückkopplungssignale X' und Y' des rechten hinteren ersten Differenzverstärkers 1RR.
Somit kann, wie oben beschrieben, jedes Clipping in den Ausgangsverstärkersignalen des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels aus der Betrachtung des linken und rechten Audiosignalsystems oder von Gesichtspunkten des vorderen und hinteren Audiosystems erkannt werden. Somit kann zuverlässig jedes Clipping in allen Ausgangsverstärker- Signalen aus den Rückkopplungssignalen der linken vorderen ersten Differenzverstärker 1LF und rechten hinteren ersten Differenzverstärker 1RR detektiert werden.
Es ist anzumerken, dass, wenn Clipping entweder im linken, im rechten, im vorderen oder dem hinteren Ausgangsverstärkersignal erkannt wird, die Clipping- Erkennungsschaltung 9 ein Clipping- Erkennungssignal Z erzeugt, dieses Clipping- Erkennungssignal Z wird an eine (nicht gezeigte) elektronische Lautstärkeregelschaltung, die signalaufwärts in Bezug auf die ersten bis vierten Leistungsverstärker mit hohem Wirkungsgrad als (nicht gezeigte) integrierende oder differenzierende Schaltung angeordnet ist. Die elektronische Lautstärkeregelschaltung reduziert entsprechend dem Erkennungssignal Z die Lautstärke und damit die Amplitude des Eingangssignals, das an die Verstärker mit hohem Wirkungsgrad angelegt wird. Somit wird der Pegel des Eingangssignals, das an die Verstärker mit hohem Wirkungsgrad angelegt wird, entsprechend dem Ergebnis des Clipping- Erkennungsvorgangs der Clipping-Erkennungseinrichtung 9 geregelt, so dass die Ausgangssignale der Verstärker mit hohem Wirkungsgrad frei von Clipping sind, sodass das Vierkanal- Stereosystem wirtschaftlich und effektiv arbeiten kann.
Es ist einzusehen, dass jedes Clipping in den verstärkten Ausgangssignalen durch die kombinierte Verwendung von Rückkopplungssignalen des linken hinteren ersten Differenzverstärkers 1LR und des rechten vorderen ersten Differenzverstärkers 1RF, wie durch den gestrichelt gezeichneten Signalweg in 3 anstelle einer Kombination eines Rückkopplungssignals des linken vorderen Differenzverstärkers 1LF und des rechten hinteren ersten Differenzverstärkers 1RR, wie durch den durchgezogen gezeichneten Signalweg in 3 angedeutet, erkannt werden kann.
4 ist ein Schaltbild der Clipping- Erkennungsschaltung 9. Sie umfasst einen Verstärker 10, an den die Rückkopplungssignale X und Y des linken vorderen ersten Differenzverstärkers 1LF angelegt werden, einen Verstärker 11, an den die Rückkopplungssignale X' und Y' des rechten hinteren ersten Differenzverstärkers 1RR angelegt werden und eine Puffer- Verstärkerschaltung 12. Die Puffer- Verstärkerschaltung 12 wird von den Transistoren 13a und 13b gebildet, die das Ausgangssignal des Verstärker 10 an ihren Basen empfangen, Transistoren 14a und 14b ebenfalls zum Empfang des Ausgangssignals des Verstärker 10 an ihren Basen, und einen Transistor 15, dessen Emitter mit den Emittern der Transistoren 13a, 13b, 14a und 14b zusammengeschaltet ist. Ein Transistor 16 erkennt den Pegel des Ausgangssignals an den Kollektoren der Transistoren 13a, 13b, 14a und 14b und ein Ausgangstransistor 17 erzeugt ein Clipping- Erkennungssignal abhängig vom Ausgangssignal des Erkennungstransistors 16.
Wie in 2 gezeigt, werden die Rückkopplungssignale X und Y von Verstärker 10 verstärkt und phasenstarr gehalten, während die zwei Ausgangssignale des Verstärkers 10 an die Basen der entsprechenden Transistoren 13a und 13b gelegt werden. Ähnlich werden die Rückkopplungssignale X' und Y' vom Verstärker 11 verstärkt und phasenstarr gehalten und die zwei Ausgangssignale des Verstärkers 11 entsprechend an die Basen der Transistoren 14a und 14b gelegt. Von den Transistoren 13a, 13b, 14a und 14b wird ein beliebiger, der eine Basisspannung hat, die höher ist als die von Transistor 15, eingeschaltet und sorgt dafür, dass der Pufferverstärker 12 ein Ausgangssignal erzeugt. Mit anderen Worten, dass Rückkopplungssignal zeigt einen erhöhten Wert, wenn in dem verstärkten Ausgangssignal Begrenzung auftritt, und so wird der Ausgangssignalpegel der Verstärker 10 und 11 erhöht. Somit wird, wenn Begrenzung auftritt, einer oder mehrerer der Transistoren 13a, 13b, 14a oder 14b eingeschaltet. Weil der Pufferverstärker 12 ein Ausgangssignal erzeugt, wird der Detektortransistor 16 eingeschaltet, und dann wird die Ausgangstransistorstufe 17 eingeschaltet, so dass ein Clipping- Erkennungssignal Z erzeugt und am Ausgangsanschluss OUT zur Verfügung gestellt wird. Somit kann durch die Verwendung von vier Rückkopplungssignalen jedes Clipping mit einer einfachen Schaltung erkannt werden.

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 und – einer Clipping-Erkennungsschaltung (9) zum Erkennen von Begrenzung (Clipping) in wenigstens einem der vier Verstärker zur Erzeugung eines Clipping-Erkennungssignals (z) zum Herunterregeln der Verstärkung der besagten Leistungsverstärker oder zum Verringern des Eingangsspannungspegels der besagten Leistungsverstärker als Reaktion auf das Clipping-Erkennungssignal (z), dadurch gekennzeichnet, dass – die Clipping-Erkennungsschaltung (9) folgendes umfasst: – Verstärker (10, 11) an die Rückkopplungssignale (X, Y) vom ersten Leistungsverstärker und Rückkopplungssignale (X', Y') vom vierten Leistungsverstärker gelegt werden, – einen Pufferverstärker (12), der die Ausgangssignale der Verstärker (10, 11) empfängt und – eine Ausgangsstufe (17), die ein Clipping-Erkennungssignal (z) erzeugt als Reaktion auf ein vom Pufferverstärker (12) empfangenes Signal, wenn in wenigstens einem der ersten oder vierten Leistungsverstärker Clipping erkannt wird.
Leistungsverstärkeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der besagten erster bis vierter Verstärker folgendes umfasst: – einen ersten Differenzverstärker (1LF, 1LR, 2RF, 2RR) 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 Clipping-Erkennungsschaltung folgendes umfasst: – einen ersten Verstärker (10), an dessen Basen die Rückkopplungssignale (X, Y) vom ersten Leistungsverstärker gelegt werden; – einen zweiten Verstärker (11), an dessen Basen die Rückkopplungssignale (X', Y') vom vierten Leistungsverstärker gelegt werden; – einen Pufferverstärker (12), an dessen Basen die Ausgangssignale der Verstärker (10, 11) gelegt werden; und – eine Ausgangsstufe (17), an deren Basis das Ausgangssignal des Pufferverstärkers (12) gelegt wird.
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.