JP2001223537A - D級アンプ - Google Patents
D級アンプInfo
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- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/30—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters
- H03F1/305—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters in case of switching on or off of a power supply
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
することなく、電源投入時若しくは電源オフ時にスピー
カから発生するノイズを無くことができ、又、ボリュー
ムを用いることなく、スピーカから出力される音量を調
整すること。 【解決手段】 コントロール回路により動作させるトラ
ンジスタ対の数を変化させる。例えば、当初全て動作状
態にあったトランジスタ対を順番に停止状態にして、動
作状態にあるトランジスタ対の数を減少させ、最後は全
てのトランジスタ対の動作を停止させることにより、ミ
ュート動作を行う。又、コントロール回路に入力される
ユーザの音声レベル指示に対応する数のトランジスタ対
を動作させることにより、スピーカから出力される音量
を任意レベルに調整する。
Description
オ信号を増幅するD級アンプ(ドライバ回路)に係り、
特に音声レベルを低レベルにするミュート・ゲイン調整
回路に関する。
りスピーカをシングルエンド構成にて駆動する場合、図
3のような負荷回路構成となる。ドライバ回路11でス
ピーカ12を駆動する際、直流成分を加えることができ
ない為、直流オフセット電圧カット用のコンデンサC0
が使用される。このため、電源投入時、若しくは電源オ
フ時に、このコンデンサC0に突入電流が加わり、その
結果スピーカ12からノイズが聞こえる。
フセット電圧カット用コンデンサC0とスピーカ12間
にスイッチSWから成るミュート回路を追加し、電源投
入時若しくは電源オフ時にスイッチSWをオンすること
により、前記ノイズの発生を抑えている。
級アンプの負荷回路構成では、スイッチSWから成るミ
ュート回路が必要になると共に、スピーカ12から出力
される音量レベルを調整するには、D級アンプの前段の
図示されないボリュームなどを用いて行わなければなら
ず、部品点数が多くなると共にコストが上昇するという
問題があった。
るためになされたもので、その目的は、スイッチで構成
されたミュート回路を必要とすることなく、電源投入時
若しくは電源オフ時にスピーカから発生するノイズを無
くことができ、又、ボリュームを用いることなく、スピ
ーカから出力される音量レベルを調整することができる
D級アンプを提供することである。
に、請求項1の発明の特徴は、互いに極性の異なる2個
のトランジスタをインバータ構成で接続したトランジス
タ対を複数個有するD級アンプにおいて、前記トランジ
スタ対の中の任意の数のトランジスタ対の動作/停止を
制御するコントロール手段を具備することにある。
スタ対の中で任意の数のトランジスタ対を動作させるこ
とにより、負荷に出力する信号レベルを変化させる。
は、入力デジタル信号に対応して前記トランジスタ対の
オンオフを制御するコントロール回路である。
は、トランジスタ対を順番に動作停止状態にして、動作
トランジスタ対の数を順次に減少させ、最後に全トラン
ジスタ対の動作を停止する。
は、トランジスタ対を順番に動作状態にして、動作トラ
ンジスタ対の数を順次に増加させ、最後に全トランジス
タ対を動作状態とする。
は、別途与えられる音声レベル指令に対応した数の動作
トランジスタ対を動作状態にする。
ルオーディオ信号をPWM変調して増幅する。
に基づいて説明する。図1は、本発明のD級アンプの一
実施形態を示した回路図である。D級アンプはドライバ
回路1、コントロール回路2及びΔΣ変調器3から成っ
ている。
タPT1〜PTnと、NchMOSトランジスタNT1
〜NTnから成っている。P型のMOSトランジスタP
T1〜PTnとN型のMOSトランジスタNT1〜NT
nがそれぞれペアとなってインバータ構成され、これら
トランジスタPT1〜PTnとトランジスタNT1〜N
Tnの共通接続点からインダクタLとキャパシタCから
成るローパスフィルターを通して、負荷4への出力が取
り出されるようになっている。
トランジスタPT1〜PTnと、NchMOSトランジ
スタNT1〜NTnを制御するコントロール信号を発生
する回路である。
chMOSトランジスタのゲートに入力され、これらP
chMOSトランジスタのオン/オフをコントロールす
る。コントロール信号CNT1〜CNTnはNchMO
Sトランジスタのゲートに入力され、これらNchMO
Sトランジスタのオン/オフをコントロールする。
圧縮してコントロール回路2に出力する回路である。
T2、PT3/NT3、PTn/NTnをそれぞれペア
のトランジスタとし、トランジスタの出力インピーダン
スを同一とする。これらペアトランジスタ群のそれぞれ
のトランジスタサイズに重みを持たせる。
ト幅を1とした時、PT2/NT2のトランジスタゲー
ト幅を2、PT3/NT3のゲート幅を4、PTn/N
Tnのゲート幅を2n とする。若しくはそれぞれ同一の
トランジスタゲート幅でも良い。
とする。尚、C0は直流オフセット電圧カット用のコン
デンサである。
通常動作時、コントロール回路2はトランジスタPT1
〜PTnがーつのトランジスタとして動作するようなコ
ントロール信号(CPT1〜CPTn)を与え、トラン
ジスタNT1〜NTnがーつのトランジスタとして動作
するようなコントロール信号(CNT1〜CNTn)を
与える。
オ信号はΔΣ変調器3により圧縮されて、コントロール
回路2に入力されると、コントロール回路2は入力され
たデジタルオーディオ信号に対応するコントロール信号
を発生して、ドライバ回路1のPchMOSトランジス
タPT1〜PTnと、NchMOSトランジスタNT1
〜NTnをオン、オフ動作させ、デジタルオーディオ信
号を出力する。このデジタルオーディオ信号はインダク
タLとキャパシタCから成るローパスフィルタによりア
ナログ信号化され、直流オフセット電圧カット用のコン
デンサC0を通して、負荷4に供給される。
を行う場合は、例えば負荷4のインピーダンスが16Ω
の場合、通常動作時は負荷インピーダンスに対し無視で
きるだけの低い出力インピーダンスを設定している。
トランジスタ対を制限することで、このドライバ回路1
の出力インピーダンスが16Ωになるようにすると、出
力振幅は通常動作時より−6dB振幅が下がることにな
る。更に動作するトランジスタ対の数を制限すること
で、更に振幅を下げることが可能となる。
最大振幅動作時から時間を数msec〜数百msecを
かけて全トランジスタが動作しない状態(ハイインピー
ダンス状態)へ遷移させることで、ミュート動作へ移行
することが出来る。
を急激にではなく徐々に行うことで、出力振幅の不連続
性によるノイズの発生を抑えることが可能になる。
ったトランジスタ対を用意する。このトランジスタ対を
図2の表図に示すように、R,R*2,R*4,…,R
*128となる出力インピーダンスを持ったトランジス
タ対で構成し、1/(1/R+1/(R*2)+1/
(R*4)+1/(R*8)+1/(R*16)+・・
・+1/(R*128))Ωの出力インピーダンス状態
から、V/(R*128)の電流量を順次減らして行
く。遷移時間255において、全トランジスタ対が動作
しなくなり、負荷4へ供給する電流がゼロとなる。
作するトランジスタ対が増加すると共に、出力インピー
ダンスが小さくなって、負荷4へ供給される信号出力レ
ベルが大きくなる。
対の数をコントロールすることにより、負荷4へ出力す
る音声信号レベルを変化させることが出来るため、コン
トロール回路2にユーザからの出力レベル指示が別途入
力されると、コントロール回路2はこれに応じて動作す
るトランジスタ対の数を増減することにより、負荷4か
ら出力される音声の音圧を変化させることが出来る。
により複数のトランジスタ対の中の任意の数のトランジ
スタ対の動作/停止を制御することにより、ミュートス
イッチ無しで、ミュート動作を行うことが出来ると共
に、ボリュームを用いること無く、ドライバ回路1の出
力レベルを任意に変化させることが出来る。これによ
り、部品点数を少なくしてコストを低減できると共に、
稼働部分が少なくなるため装置の信頼性を向上させるこ
とが出来る。
プにも、同様に適用して同様の効果を得ることができ
る。即ち、オーディオアンプの電力増幅段を複数のトラ
ンジスタ対から成る例えばプシュプル回路で構成し、こ
れら複数のトランジスタ対の中で動作させるトランジス
タ対の数を制御することにより、出力レベルを変化させ
る構成である。
級アンプによれば、スイッチで構成されたミュート回路
を必要とすることなく、電源投入時若しくは電源オフ時
にスピーカから発生するノイズを無くことができ、又、
ボリュームを用いることなく、スピーカから出力される
音量レベルを調整することができる。
図である。
た表図である。
路図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 互いに極性の異なる2個のトランジスタ
をインバータ構成で接続したトランジスタ対を複数個有
するD級アンプにおいて、 前記トランジスタ対の中の任意の数のトランジスタ対の
動作/停止を制御するコントロール手段を具備すること
を特徴とするD級アンプ。 - 【請求項2】 前記コントロール手段は、入力デジタル
信号に対応して前記トランジスタ対のオンオフを制御す
るコントロール回路であることを特徴とする請求項1記
載のD級アンプ。 - 【請求項3】 前記コントロール手段は、トランジスタ
対を順番に動作停止状態にして、動作トランジスタ対の
数を順次に減少させ、最後に全トランジスタ対の動作を
停止することを特徴とする請求項1又は2記載のD級ア
ンプ。 - 【請求項4】 前記コントロール手段は、トランジスタ
対を順番に動作状態にして、動作トランジスタ対の数を
順次に増加させ、最後に全トランジスタ対を動作状態と
することを特徴とする請求項1又は2記載のD級アン
プ。 - 【請求項5】 前記コントロール手段は、別途与えられ
る音声レベル指令に対応した数の動作トランジスタ対を
動作状態にすることを特徴とする請求項1又は2記載の
D級アンプ。 - 【請求項6】 前記D級アンプはデジタルオーディオ信
号をPWM変調して増幅することを特徴とする請求項1
乃至5いずれかに記載のD級アンプ。
Priority Applications (1)
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JP2000029375A JP3410061B2 (ja) | 2000-02-07 | 2000-02-07 | D級アンプ |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP3410061B2 JP3410061B2 (ja) | 2003-05-26 |
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2000
- 2000-02-07 JP JP2000029375A patent/JP3410061B2/ja not_active Expired - Lifetime
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