JP2000151297A - Abnormality detecting circuit of power amplifying circuit - Google Patents

Abnormality detecting circuit of power amplifying circuit

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JP2000151297A
JP2000151297A JP10323838A JP32383898A JP2000151297A JP 2000151297 A JP2000151297 A JP 2000151297A JP 10323838 A JP10323838 A JP 10323838A JP 32383898 A JP32383898 A JP 32383898A JP 2000151297 A JP2000151297 A JP 2000151297A
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transistor
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憲一 小久保
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隆行 平
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a speaker from breaking or burning owing to an input short, circuit of a power amplifying circuit. SOLUTION: Two BTL amplifiers 101 and 108 are provided with detection transistors which detect currents flowing to their output-stage transistors and an output current from one of detecting transistors 115 to 118 is compared with reference voltages Vr1 and Vr2 of a wind comparator 122 to detect an output offset.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電力増幅回路の入
力端子が接地されたとき負荷への接続状態の異常を検出
する異常検出回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an abnormality detection circuit for detecting an abnormality in a connection state to a load when an input terminal of a power amplification circuit is grounded.

【0002】[0002]

【従来の技術】特にカー用オーディオ機器分野におい
て、電力増幅回路の出力端子をスピーカに接続する作業
中、電力増幅回路の出力端子を誤って電源ラインや接地
ラインに接触することがある(以下、天絡及び地絡とい
う)。このような場合、電力増幅回路の出力段トランジ
スタに過大電流が流れ、出力段トランジスタが破壊され
ることがあった。そこで、カー用電力増幅回路には、出
力段トランジスタを天絡及び地絡から保護する保護回路
が内蔵されている。図2はそのような天絡や地絡から出
力トランジスタを保護する保護回路を示している。
2. Description of the Related Art Particularly in the field of car audio equipment, during the operation of connecting the output terminal of a power amplifying circuit to a speaker, the output terminal of the power amplifying circuit may erroneously come into contact with a power supply line or a ground line (hereinafter, referred to as a power line or a ground line). Short-to-power and ground-to-ground). In such a case, an excessive current may flow to the output stage transistor of the power amplifier circuit, and the output stage transistor may be destroyed. Therefore, the car power amplifier circuit has a built-in protection circuit that protects the output-stage transistor from short-to-power and ground-fault. FIG. 2 shows a protection circuit for protecting the output transistor from such a power supply fault or a ground fault.

【0003】図2において、出力増幅回路は出力トラン
ジスタ1乃至4がBTL接続されて成る。ここで出力端
子5が天絡されると、出力端子5の電圧は電源電圧Vc
cになり、出力トランジスタ2に過大電流が流れる。前
記過大電流により出力トランジスタ2のベース−エミッ
タ間電圧が増大すると、抵抗6及び7の接続中点が高く
なるので、トランジスタ8がオンする。ここで出力端子
5が電源電圧Vccになっているので、ツェナーダイオ
ード9のカソード及びダイオード10aのカソード間の
電位差が電源電圧Vccと略等しい電圧になり、ダイオ
ード9、10a及び10bはオンする。その為、トラン
ジスタ11のベース−エミッタ間電圧はダイオードのオ
ン電圧の2個分となり、検出トランジスタ11がオンす
る。すると、検出トランジスタ11からコレクタ電流が
発生し、コレクタ電流により検出回路12で天絡が検出
され、停止信号SSが発生する。停止信号SSによっ
て、バイアス回路13からのバイアス電流が停止され、
その結果出力段トランジスタ2が不動作になり、破壊か
ら保護される。
In FIG. 2, an output amplifier circuit includes output transistors 1 to 4 which are BTL-connected. Here, when the output terminal 5 is short-to-power, the voltage of the output terminal 5 becomes the power supply voltage Vc.
c, and an excessive current flows through the output transistor 2. When the base-emitter voltage of the output transistor 2 increases due to the excessive current, the midpoint of the connection between the resistors 6 and 7 increases, and the transistor 8 turns on. Since the output terminal 5 is at the power supply voltage Vcc, the potential difference between the cathode of the Zener diode 9 and the cathode of the diode 10a becomes substantially equal to the power supply voltage Vcc, and the diodes 9, 10a and 10b are turned on. Therefore, the voltage between the base and the emitter of the transistor 11 is equal to two ON voltages of the diode, and the detection transistor 11 is turned on. Then, a collector current is generated from the detection transistor 11, and the detection circuit 12 detects a short-to-power by the collector current, and generates a stop signal SS. By the stop signal SS, the bias current from the bias circuit 13 is stopped,
As a result, the output stage transistor 2 becomes inactive and is protected from destruction.

【0004】また、出力端子5が地絡された場合も、原
理的には天絡時と同一の動作を行う。つまり、出力段ト
ランジスタ1に過大電流が流れると、出力段トランジス
タ1のベース−エミッタ間電圧が増大し、その結果検出
トランジスタ18がオンする。すると、停止信号SSが
発生し、バイアスの供給が停止され、出力段トランジス
タ1が保護される。
In addition, even when the output terminal 5 is grounded, the same operation is performed in principle as at the time of ground fault. That is, when an excessive current flows through the output stage transistor 1, the base-emitter voltage of the output stage transistor 1 increases, and as a result, the detection transistor 18 is turned on. Then, a stop signal SS is generated, the supply of bias is stopped, and the output stage transistor 1 is protected.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図3の如き
電力増幅回路において、入力コンデンサーCinから電
流が漏れると、無入力信号時電力増幅回路の入力レベル
は略0になり、電力増幅回路からは直流のオフセット信
号が発生する。スピーカに直流オフセットが供給される
と、スピーカは破壊されたり、最悪の場合には発火する
恐れがあった。また、自動車に搭載された場合、エアコ
ンから発生する水滴が電力増幅回路の入力端に付いてシ
ョートされても、上記の問題が発生する。
By the way, in the power amplifier circuit as shown in FIG. 3, when a current leaks from the input capacitor Cin, the input level of the power amplifier circuit when there is no input signal becomes substantially zero, and A DC offset signal is generated. When a DC offset is supplied to the speaker, the speaker may be destroyed or, in the worst case, fire. In addition, when mounted on an automobile, the above problem occurs even if water droplets generated from the air conditioner are short-circuited to the input terminal of the power amplifier circuit.

【0006】電力増幅回路の入力端がショートされる
と、出力段トランジスタに流れる電流は大きくなるが、
この電流を図2の回路で検出することはできなかった。
つまり、前記入力端がショートされても、電力増幅回路
からは通常動作時の最大電流が発生したに過ぎず、図2
の保護回路では通常動作と見なされる。また、図2の保
護回路の検出レベルを下げれば、電力増幅回路の入力端
のショートを検出することが可能になるが、反面通常動
作時に電力増幅回路の出力電流が大きくなっただけで、
図2の保護動作が誤って作動していた。よって、前記検
出レベルを不用意に変更することで、前記入力端のショ
ートを検出することはできなかった。
When the input terminal of the power amplifier circuit is short-circuited, the current flowing through the output transistor increases,
This current could not be detected by the circuit of FIG.
In other words, even if the input terminal is short-circuited, only a maximum current during normal operation is generated from the power amplifier circuit.
Is considered normal operation. Also, if the detection level of the protection circuit in FIG. 2 is lowered, it is possible to detect a short circuit at the input end of the power amplification circuit. However, only the output current of the power amplification circuit increases during normal operation.
The protection operation of FIG. 2 was erroneously activated. Therefore, it was not possible to detect a short circuit at the input terminal by changing the detection level carelessly.

【0007】従って、電力増幅回路の入力端がショート
されたことを検出するため何らかの対策を講じる必要が
ある。
Therefore, it is necessary to take some measures to detect that the input terminal of the power amplifier circuit is short-circuited.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも入
力信号を同一とする2個のBTL増幅器を備える電力増
幅回路の異常検出回路であって、一方のBTL増幅器を
構成する出力段トランジスタの出力電流と、他方のBT
L増幅器を構成する出力段トランジスタの出力電流とを
合成し、その電流差を出力する合成回路と、前記電流差
を、第1の値及びそれより大きい第2の値と比較し、前
記電流差が第1の値より小さくまたは第2の値より大き
い場合異常検出信号を発生する比較回路とから成ること
を特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an abnormality detection circuit for a power amplifier circuit having at least two BTL amplifiers having the same input signal, wherein an output of an output stage transistor constituting one of the BTL amplifiers is provided. Current and the other BT
A combining circuit for combining the output current of the output stage transistor constituting the L amplifier and outputting the current difference, and comparing the current difference with a first value and a second value larger than the first value. Is smaller than the first value or larger than the second value.

【0009】特に、前記合成回路は、一方のBTL増幅
器の出力段トランジスタのうち第1及び第2出力段トラ
ンジスタに流れる出力電流、及び他方のBTL増幅器の
出力段トランジスタのうち第3及び第4出力段トランジ
スタに流れる出力電流を合成することを特徴とする。
In particular, the combining circuit includes an output current flowing through the first and second output stage transistors of the output stage transistors of one BTL amplifier, and a third and fourth output stage among the output stage transistors of the other BTL amplifier. It is characterized by combining output currents flowing through the stage transistors.

【0010】さらに、前記合成回路は、前記第1出力段
トランジスタに流れる電流を反転する第1反転回路と、
前記第3出力段トランジスタに流れる電流を反転する第
2反転回路と、前記第2及び第4出力段トランジスタに
流れる電流と、前記第1及び第2反転回路の出力電流を
加算する加算手段とから成ることを特徴とする。
Further, the synthesizing circuit includes a first inverting circuit for inverting a current flowing through the first output stage transistor;
A second inverting circuit for inverting the current flowing in the third output stage transistor, and an adding means for adding the currents flowing in the second and fourth output stage transistors and the output currents of the first and second inverting circuits. It is characterized by comprising.

【0011】また、前記合成回路は、一方のBTL出力
増幅器の正側の出力段トランジスタと他方のBTL出力
増幅器の正側の出力段トランジスタとの出力電流を比較
する第1比較手段と、一方のBTL出力増幅器の負側の
出力段トランジスタと他方のBTL出力増幅器の負側の
出力段トランジスタとの出力電流を比較する第2比較手
段と、前記第1及び第2比較手段の出力信号を合成する
合成手段とから成ることを特徴とする。
The combining circuit includes a first comparing means for comparing output currents of a positive output stage transistor of one BTL output amplifier and a positive output stage transistor of the other BTL output amplifier; Second comparing means for comparing the output currents of the negative output stage transistor of the BTL output amplifier with the negative output stage transistor of the other BTL output amplifier; and synthesizing the output signals of the first and second comparing means. And synthesizing means.

【0012】さらに、前記第1及び第2比較手段の各々
は、2つの入力電流のうち一方の入力電流を反転する反
転手段を有することを特徴とする。
Further, each of the first and second comparing means has an inverting means for inverting one of the two input currents.

【0013】またさらに、前記第1乃至第4出力段トラ
ンジスタは、すべて電源電圧側の出力段トランジスタで
あるか、またはすべて接地側の出力段トランジスタであ
ることを特徴とする。
Still further, the first to fourth output stage transistors are all output stage transistors on the power supply voltage side, or are all output stage transistors on the ground side.

【0014】さらに、第1乃至第4出力段トランジスタ
のサイズよりも小さいサイズのトランジスタを設け、こ
のトランジスタで前記第1乃至第4トランジスタに流れ
る電流を検出することを特徴とする。
Further, a transistor having a size smaller than that of the first to fourth output stage transistors is provided, and a current flowing through the first to fourth transistors is detected by the transistor.

【0015】本発明に依れば、BTL増幅器の出力に直
流オフセットが発生すると、BTL増幅器の出力トラン
ジスタに流れる電流の合成電流に差が生じ、この差を検
出することで直流オフセットを検出する。
According to the present invention, when a DC offset occurs in the output of the BTL amplifier, a difference occurs in the combined current of the currents flowing through the output transistors of the BTL amplifier, and the DC offset is detected by detecting the difference.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態を示す
図であり、101は、負荷Rfに対してBTL接続され
た出力段トランジスタ102〜105と、出力段トラン
ジスタ102〜105を駆動する駆動回路106及び1
07から成る第1BTL増幅器、108は、負荷Rrに
対してBTL接続された出力段トランジスタ109〜1
12と、出力段トランジスタ109〜112を駆動する
駆動回路113及び114とから成る第2BTL増幅
器、115〜118は出力段トランジスタ101、10
3、109及び110に流れる電流を検出する検出トラ
ンジスタ、119及び120は検出トランジスタ115
及び117のコレクタ電流を反転する反転手段としての
電流ミラー回路、121は電流ミラー回路121a及び
121bから成り、前記検出トランジスタの合成信号に
重畳される基準電圧Vrefを生成する第1基準電圧発
生回路、122は、3つの抵抗r1〜r3の抵抗分割で
第1及び第2の基準電圧Vr1及びVr2を生成する第
2基準電圧発生回路と、前記合成信号及び基準電圧Vr
1を入力とする差動対123と、前記合成信号及び基準
電圧Vr2を入力とする差動対124とから成るウイン
ドコンパレータ、125はウインドコンパレータ122
の出力に応じて、検出信号を発生する出力回路である。
また、図1中の接続点Aでは検出トランジスタ115〜
118の出力電流が合成されるので、接続点Aは合成回
路の機能を有する。さらに、抵抗Rは検出トランジスタ
115〜118の合成信号を抵抗に変換するための抵抗
である。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention. Reference numeral 101 denotes output stage transistors 102 to 105 connected to a load Rf by BTL, and drive of output stage transistors 102 to 105. Drive circuits 106 and 1
07, the output stage transistors 109-1 connected to the load Rr by BTL.
12 and drive circuits 113 and 114 for driving the output stage transistors 109 to 112, and 115 to 118 are output stage transistors 101 and
3, 109 and 110 are detection transistors for detecting the current flowing through them, and 119 and 120 are detection transistors 115.
And 117, a current mirror circuit as an inverting means for inverting the collector current, a first reference voltage generation circuit 121 comprising current mirror circuits 121a and 121b, and generating a reference voltage Vref superimposed on a composite signal of the detection transistor; Reference numeral 122 denotes a second reference voltage generation circuit that generates first and second reference voltages Vr1 and Vr2 by dividing the resistances of the three resistors r1 to r3, and the combined signal and the reference voltage Vr.
The window comparator 125 includes a differential pair 123 having an input of 1 and a differential pair 124 having an input of the composite signal and the reference voltage Vr2.
Is an output circuit that generates a detection signal in accordance with the output of
At the connection point A in FIG.
Since the output currents of 118 are combined, the connection point A has a function of a combining circuit. Further, the resistor R is a resistor for converting the combined signal of the detection transistors 115 to 118 into a resistor.

【0017】図1において2つのBTL出力増幅器10
1及び108は同一の入力オーディオ信号を増幅するも
のであって、図1のスピーカRf及びRrは、図5のよ
うな車載用4スピーカステレオのうちの、左側または右
側のスピーカのうちさらに前後のスピーカを示すもので
ある。
In FIG. 1, two BTL output amplifiers 10
Numerals 1 and 108 amplify the same input audio signal, and the speakers Rf and Rr in FIG. 1 are the front and rear speakers in the left or right speaker of the four-speaker stereo for vehicle use as shown in FIG. It shows a speaker.

【0018】まず、図3の如き電力増幅回路において、
BTL増幅回路101の入力端がショートされたときの
動作を説明する。ショートされると電力増幅回路の出力
にオフセットが常に発生するようになる。ショートによ
りBTL増幅回路101にはあたかも負の過大入力信号
が印加されたような状態となり、BTL増幅器101で
出力電流が(−)出力端子から負荷を介して(+)出力
端子に流れる。よって、BTL増幅器101において出
力電流が出力段トランジスタ102、負荷Rf、出力段
トランジスタ105の順に流れる。
First, in a power amplifier circuit as shown in FIG.
The operation when the input terminal of the BTL amplifier circuit 101 is short-circuited will be described. When a short circuit occurs, an offset always occurs in the output of the power amplifier circuit. As a result of the short circuit, it becomes as if a negative excessive input signal is applied to the BTL amplifier circuit 101, and the output current of the BTL amplifier 101 flows from the (-) output terminal to the (+) output terminal via the load. Therefore, in the BTL amplifier 101, the output current flows in the order of the output stage transistor 102, the load Rf, and the output stage transistor 105.

【0019】検出トランジスタ115及び116には、
出力段トランジスタ102及び104に印加される駆動
信号が分岐されて印加されており、その為出力段トラン
ジスタに流れる電流に相当する電流が検出トランジスタ
から発生する。検出トランジスタのトランジスタサイズ
は、出力段トランジスタのトランジスタサイズと比べ、
所定の割合で小さくなっている。従って、各々の検出ト
ランジスタからは、出力段トランジスタに流れる電流を
所定割合で小さくなった電流が発生する。
The detection transistors 115 and 116 include:
The drive signal applied to the output stage transistors 102 and 104 is branched and applied, so that a current corresponding to the current flowing through the output stage transistor is generated from the detection transistor. The transistor size of the detection transistor is smaller than the transistor size of the output transistor.
It is smaller at a predetermined rate. Therefore, a current that is smaller than the current flowing through the output stage transistor by a predetermined ratio is generated from each detection transistor.

【0020】この状態では、出力段トランジスタ102
のみに出力電流が流れているので、検出トランジスタ1
15から検出電流が発生する。検出トランジスタ115
の出力電流は抵抗Rに供給され、接続点Aで電圧に変換
される。
In this state, the output stage transistor 102
Since the output current flows only through the detection transistor 1
15 generates a detection current. Detection transistor 115
Is supplied to a resistor R and converted into a voltage at a connection point A.

【0021】抵抗Rの一端には第1基準電圧発生回路1
21からの基準電圧Vrefが印加される。基準電圧V
refは、同一の出力電流を発生する電流ミラー回路1
21a及び121bを縦列接続することによって、接続
点Bに基準電圧Vref(=Vcc/2)を発生させ
る。抵抗Rにおいて、電流−電圧変換はこの基準電圧V
refを基準にして行われる。検出トランジスタ115
の出力電流が抵抗Rに供給されると、その電圧降下によ
り電圧が発生する。出力電流の値をIaとすると、変換
された電圧VaはVa=Vref+Ia×Rとなる。
A first reference voltage generating circuit 1 is connected to one end of the resistor R.
Reference voltage Vref from 21 is applied. Reference voltage V
ref is a current mirror circuit 1 that generates the same output current
The reference voltage Vref (= Vcc / 2) is generated at the connection point B by cascade-connecting 21a and 121b. In the resistor R, the current-voltage conversion is performed using the reference voltage V
This is performed based on ref. Detection transistor 115
Is supplied to the resistor R, a voltage is generated due to the voltage drop. Assuming that the value of the output current is Ia, the converted voltage Va is Va = Vref + Ia × R.

【0022】変換電圧Vaは、差動対123及び差動対
124の一方のトランジスタに印加され、基準電圧Vr
1及びVr2とそれぞれ比較される。基準電圧Vr1及
びVr2は電源電圧Vccを抵抗r1〜r3の抵抗分割
によって得られ、Vr1>Vr2の関係になる。変換電
圧Vaが基準電圧Vr1より高くなると、差動対123
のうち変換電圧Vaが印加されるトランジスタがオン
し、差動対123の出力電流が出力回路125に供給さ
れる。出力回路125では、トランジスタ125a及び
125bが順次オンすることにより、出力回路125か
らHレベル(=Vb)の検出信号が発生する。尚、少な
くともVr1は、BTL増幅回路に過大入力信号が印加
されたときに出力回路125から出力信号が正確に発生
するようにレベルが設定される。
The converted voltage Va is applied to one of the transistors of the differential pair 123 and the differential pair 124, and the reference voltage Vr
1 and Vr2, respectively. The reference voltages Vr1 and Vr2 are obtained by dividing the power supply voltage Vcc by the resistances r1 to r3, and have a relationship of Vr1> Vr2. When the converted voltage Va becomes higher than the reference voltage Vr1, the differential pair 123
The transistor to which the conversion voltage Va is applied turns on, and the output current of the differential pair 123 is supplied to the output circuit 125. In the output circuit 125, an H level (= Vb) detection signal is generated from the output circuit 125 when the transistors 125a and 125b are sequentially turned on. The level of at least Vr1 is set so that an output signal is accurately generated from the output circuit 125 when an excessive input signal is applied to the BTL amplifier circuit.

【0023】また、BTL増幅回路108の入力端がシ
ョートされたときの動作を説明する。このときの基本動
作はBTL増幅回路101の入力端がショートされたと
きと同様の動作が実行される。ショートにより電力増幅
回路に負の過大入力信号が印加された如くなり、BTL
増幅器108において出力電流が出力段トランジスタ1
11、負荷Rr、出力段トランジスタ110の順に流れ
る。
The operation when the input terminal of the BTL amplifier circuit 108 is short-circuited will be described. The basic operation at this time is the same operation as when the input terminal of the BTL amplifier circuit 101 is short-circuited. As a result, a negative excessive input signal is applied to the power amplifier circuit due to the short circuit, and the BTL
The output current of the amplifier 108 is
11, the load Rr, and the output stage transistor 110 flow in this order.

【0024】検出トランジスタ117及び118には、
出力段トランジスタ109及び111に印加される駆動
信号が分岐されて印加されており、その為出力段トラン
ジスタに流れる電流に相当する電流が検出トランジスタ
から発生する。BTL増幅回路108もBTL増幅回路
101と同様に、検出トランジスタのトランジスタサイ
ズは、出力段トランジスタのトランジスタサイズと比
べ、所定の割合で小さくなっている。その為に、各々の
検出トランジスタからは、出力段トランジスタに流れる
電流を所定割合で小さくなった電流が発生する。
The detection transistors 117 and 118 include:
The drive signal applied to the output stage transistors 109 and 111 is branched and applied, so that a current corresponding to the current flowing through the output stage transistor is generated from the detection transistor. In the BTL amplifier circuit 108, similarly to the BTL amplifier circuit 101, the transistor size of the detection transistor is smaller by a predetermined ratio than the transistor size of the output stage transistor. Therefore, each detection transistor generates a current in which the current flowing through the output stage transistor is reduced by a predetermined ratio.

【0025】この状態では、出力段トランジスタ111
に出力電流が流れているので、検出トランジスタ118
から検出電流が発生する。検出トランジスタ118の出
力電流は抵抗Rで電圧に変換される。具体的に、検出ト
ランジスタ118の出力電流Iaが抵抗Rに供給される
と、その電圧降下により電圧が発生し、電圧Va(=V
ref+Ia×R)に変換される。
In this state, the output stage transistor 111
Output current flows through the detection transistor 118
Generates a detection current. The output current of the detection transistor 118 is converted to a voltage by the resistor R. Specifically, when the output current Ia of the detection transistor 118 is supplied to the resistor R, a voltage is generated due to the voltage drop, and the voltage Va (= V
ref + Ia × R).

【0026】変換電圧Vaは、差動対123及び差動対
124の一方のトランジスタに印加され、基準電圧Vr
1及びVr2とそれぞれ比較される。変換電圧Vaは基
準電圧Vr1より高くなるので、変換電圧Vaが印加さ
れるトランジスタがオンし、差動対123の出力電流が
出力回路125に供給される。出力回路125では、ト
ランジスタ125a及び125bが順次オンすることに
より、出力回路125からHレベル(=Vb)の検出信
号が発生する。
The converted voltage Va is applied to one of the transistors of the differential pair 123 and the differential pair 124, and the reference voltage Vr
1 and Vr2, respectively. Since the converted voltage Va becomes higher than the reference voltage Vr1, the transistor to which the converted voltage Va is applied turns on, and the output current of the differential pair 123 is supplied to the output circuit 125. In the output circuit 125, an H level (= Vb) detection signal is generated from the output circuit 125 when the transistors 125a and 125b are sequentially turned on.

【0027】検出信号が発生すると、スピーカが破壊ま
たは焼損されない様に、駆動回路106、107、11
3及び114の動作を停止させる必要がある。その為の
回路構成として、検出信号が発生すると、電力増幅回路
の内部に構成された保護回路を動作させて、各駆動回路
に印加されるバイアス供給を停止させ、その結果出力ト
ランジスタの動作を停止させる構成や、検出信号を一度
外部のマイクロコンピュータに印加させ、マイクロコン
ピュータの指示で駆動回路へのバイアス供給を停止させ
たり、またはマイクロコンピュータの指示で、音声やカ
ーステレオの表示画面に表示させることにより知らせる
構成が考えられる。
When the detection signal is generated, the driving circuits 106, 107, and 11 are driven so as not to damage or burn out the speaker.
3 and 114 need to be stopped. As a circuit configuration for this, when a detection signal is generated, the protection circuit configured inside the power amplifier circuit is operated, the supply of bias applied to each drive circuit is stopped, and as a result, the operation of the output transistor is stopped. To apply the detection signal to the external microcomputer once, and to stop the bias supply to the drive circuit by the instruction of the microcomputer, or to display it on the voice or car stereo display screen by the instruction of the microcomputer. A configuration that informs the user of the request is possible.

【0028】次に通常動作時の検出動作について説明す
る。BTL増幅器101及び108に同一の入力信号が
印加されるので、出力段トランジスタ102及び111
に同一量の出力電流が流れ、出力段トランジスタ104
及び109にも同一量の出力電流が流れる。その為、通
常動作時、接続点Aでは検出トランジスタの出力電流が
打ち消され、抵抗Rに加算電流は供給されなくなる。よ
って、基準電圧Vrefがそのまま差動対123及び1
24に印加される。基準電圧Vrefは、Vr1>Vr
ef>Vr2となっているので、差動対123及び12
4から出力回路125に出力電流は供給されない。従っ
て、トランジスタ125a及び125bはオンせず、出
力回路125から検出信号は出力されない。
Next, the detection operation during normal operation will be described. Since the same input signal is applied to the BTL amplifiers 101 and 108, the output stage transistors 102 and 111
Output current flows through the output stage transistor 104
And 109 also have the same amount of output current. Therefore, at the time of normal operation, the output current of the detection transistor is canceled at the connection point A, and the addition current is not supplied to the resistor R. Therefore, the reference voltage Vref is directly applied to the differential pairs 123 and 1
24. The reference voltage Vref is Vr1> Vr
Since ef> Vr2, the differential pairs 123 and 12
No output current is supplied from 4 to the output circuit 125. Therefore, the transistors 125a and 125b do not turn on, and the detection signal is not output from the output circuit 125.

【0029】ところで、一般にカーステレオにおいて、
前後のスピーカの音量をバランス調整する為に、フェー
ダーボリュームが備え付けられている。通常動作時、フ
ェーダーボリュームを回して、前後スピーカからの音量
がアンバランスとなった場合、BTL増幅器101及び
108の出力の大きさは異なってしまう。その為、接続
点Aにおいては差電流が生じ、差動対123及び124
にはVref±αの電圧が印加される。ここで、基準電
圧は、Vr1>(Vref±α)>Vr2に設定されて
いるので、差動対123及び124から出力信号は発生
せず、検出信号も発生しない。つまり、ウインドコンパ
レータ112を設けることによって、フェーダーボリュ
ームの調整による差電流が生じても検出信号が発生しな
いように構成されており、図1の異常検出回路は負荷へ
の直流オフセットを確実に検出することができる。尚、
基準電圧Vr1及びVr2は、BTL増幅回路にショー
トによる過大入力が印加されたことを確実に検出するこ
とと、さらに上記のようにフェーダーによる音量のアン
バランス時に誤動作しないようにすることとを両立でき
るように設定される。
By the way, generally in a car stereo,
A fader volume is provided to balance the volume of the front and rear speakers. During normal operation, if the volume of the front and rear speakers is unbalanced by turning the fader volume, the magnitudes of the outputs of the BTL amplifiers 101 and 108 will be different. Therefore, a difference current is generated at the connection point A, and the differential pair 123 and 124
Is applied with a voltage of Vref ± α. Here, since the reference voltage is set as Vr1> (Vref ± α)> Vr2, no output signal is generated from the differential pairs 123 and 124, and no detection signal is generated. That is, by providing the window comparator 112, the detection signal is not generated even if a difference current occurs due to the adjustment of the fader volume, and the abnormality detection circuit of FIG. 1 reliably detects the DC offset to the load. be able to. still,
The reference voltages Vr1 and Vr2 make it possible to both reliably detect the application of an excessive input due to a short circuit to the BTL amplifier circuit and prevent malfunctions when the volume is unbalanced by the fader as described above. It is set as follows.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明に依れば、BTL増幅回路の出力
に直流オフセットが生じた場合のみ確実に検出すること
できるので、入力コンデンサーでの電流リークや水滴に
よるショートに起因するスピーカの破壊や焼損を防止す
ることができる。
According to the present invention, it is possible to reliably detect only when a DC offset has occurred in the output of the BTL amplifier circuit, so that the speaker may be damaged due to a current leak in the input capacitor or a short circuit caused by water droplets. Burnout can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】従来の増幅器の天絡及び地絡保護回路を示す回
路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a short-to-power and ground-fault protection circuit of a conventional amplifier.

【図3】オーディオ用電力増幅回路の全体構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing an overall configuration of an audio power amplifier circuit.

【図4】図1に対応するオーディオ用電力増幅回路の全
体構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing an overall configuration of an audio power amplifier circuit corresponding to FIG. 1;

【図5】自動車内のスピーカの配置を示す配置図であ
る。
FIG. 5 is an arrangement diagram showing an arrangement of speakers in an automobile.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101、108 BTL増幅回路 121 第1基準電圧発生回路 122 ウィンドコンパレータ 123、124 差動対 125 出力回路 101, 108 BTL amplifying circuit 121 first reference voltage generating circuit 122 window comparator 123, 124 differential pair 125 output circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平 隆行 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 Fターム(参考) 5J069 AA01 AA23 AA41 CA55 FA18 HA08 HA19 HA20 HA25 HA29 KA00 KA02 KA04 KA09 KA11 KA12 KA17 KA18 KA26 KA28 KA62 MA21 QA04 SA05 SA07 TA01 5J091 AA01 AA23 AA41 CA55 FA18 FP02 FP05 HA08 HA19 HA20 HA25 HA29 KA00 KA02 KA04 KA09 KA11 KA12 KA17 KA18 KA26 KA28 KA62 MA21 QA04 SA05 SA07 TA01 UW09  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takayuki Taira 2-5-5-2 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd. F-term (reference) 5J069 AA01 AA23 AA41 CA55 FA18 HA08 HA19 HA20 HA25 HA29 KA00 KA02 KA04 KA09 KA11 KA12 KA17 KA18 KA26 KA28 KA62 MA21 QA04 SA05 SA07 TA01 5J091 AA01 AA23 AA41 CA55 FA18 FP02 FP05 HA08 HA19 HA20 HA25 HA29 KA00 KA02 KA04 KA09 KA11 KA12 KA12 KA17 KA12 KA17

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも入力信号を同一とする2個の
BTL増幅器を備える電力増幅回路の異常検出回路であ
って、 一方のBTL増幅器を構成する出力段トランジスタの出
力電流と、他方のBTL増幅器を構成する出力段トラン
ジスタの出力電流とを合成し、その電流差を出力する合
成回路と、 前記電流差を、第1の値及びそれより大きい第2の値と
比較し、前記電流差が第1の値より小さくまたは第2の
値より大きい場合異常検出信号を発生する比較回路とか
ら成ることを特徴とする電力増幅回路の異常検出回路。
An abnormality detection circuit for a power amplifier circuit including at least two BTL amplifiers having at least the same input signal, wherein an output current of an output stage transistor constituting one BTL amplifier and another BTL amplifier are connected to each other. A combining circuit that combines the output current of the output stage transistor to be configured and outputs the current difference; and compares the current difference with a first value and a second value that is larger than the first value. And a comparison circuit for generating an abnormality detection signal when the value is smaller than the second value or larger than the second value.
【請求項2】 前記合成回路は、一方のBTL増幅器の
出力段トランジスタのうち第1及び第2出力段トランジ
スタに流れる出力電流、及び他方のBTL増幅器の出力
段トランジスタのうち第3及び第4出力段トランジスタ
に流れる出力電流を合成することを特徴とする請求項1
記載の電力増幅回路の異常検出回路。
2. The output circuit according to claim 1, wherein the combining circuit includes an output current flowing through the first and second output stage transistors among the output stage transistors of the one BTL amplifier, and a third and fourth output stage among the output stage transistors of the other BTL amplifier. 2. An output current flowing through a stage transistor is synthesized.
An abnormality detection circuit of the power amplifier circuit described in the above.
【請求項3】 前記合成回路は、 前記第1出力段トランジスタに流れる電流を反転する第
1反転回路と、 前記第3出力段トランジスタに流れる電流を反転する第
2反転回路と、 前記第2及び第4出力段トランジスタに流れる電流と、
前記第1及び第2反転回路の出力電流とを加算する加算
手段とから成ることを特徴とする請求項2記載の電力増
幅回路の異常検出回路。
3. The combining circuit includes: a first inverting circuit for inverting a current flowing in the first output stage transistor; a second inverting circuit for inverting a current flowing in the third output stage transistor; A current flowing through the fourth output stage transistor;
3. An abnormality detection circuit for a power amplification circuit according to claim 2, further comprising an adding means for adding the output currents of said first and second inversion circuits.
【請求項4】 前記合成回路は、一方のBTL出力増幅
器の正側の出力段トランジスタと他方のBTL出力増幅
器の正側の出力段トランジスタとの出力電流を比較する
第1比較手段と、一方のBTL出力増幅器の負側の出力
段トランジスタと他方のBTL出力増幅器の負側の出力
段トランジスタとの出力電流を比較する第2比較手段
と、前記第1及び第2比較手段の出力信号を合成する合
成手段とから成ることを特徴とする請求項1記載の電力
増幅回路の異常検出回路。
4. A first comparing means for comparing output currents of a positive output stage transistor of one BTL output amplifier and a positive output stage transistor of the other BTL output amplifier, Second comparing means for comparing the output currents of the negative output stage transistor of the BTL output amplifier with the negative output stage transistor of the other BTL output amplifier; and synthesizing the output signals of the first and second comparing means. 2. The abnormality detection circuit for a power amplification circuit according to claim 1, further comprising a combining unit.
【請求項5】 前記第1及び第2比較手段の各々は、2
つの入力電流のうち一方の入力電流を反転する反転手段
を有することを特徴とする請求項4記載の電力増幅回路
の異常検出回路。
5. Each of said first and second comparing means includes:
5. The abnormality detecting circuit for a power amplifier circuit according to claim 4, further comprising an inverting means for inverting one of the two input currents.
【請求項6】 前記第1乃至第4出力段トランジスタ
は、すべて電源電圧側の出力段トランジスタであるか、
またはすべて接地側の出力段トランジスタであることを
特徴とする請求項2記載の電力増幅回路の異常検出回
路。
6. The first to fourth output stage transistors are all output stage transistors on the power supply voltage side,
3. The abnormality detection circuit for a power amplification circuit according to claim 2, wherein all the output stage transistors are on the ground side.
【請求項7】 さらに、第1乃至第4出力段トランジス
タのサイズよりも小さいサイズのトランジスタを設け、
このトランジスタで前記第1乃至第4トランジスタに流
れる電流を検出することを特徴とする請求項2または4
記載の電力増幅回路の異常検出回路。
7. A transistor having a size smaller than that of the first to fourth output stage transistors is provided.
5. The transistor according to claim 2, wherein a current flowing through the first to fourth transistors is detected by the transistor.
An abnormality detection circuit of the power amplifier circuit described in the above.
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