JP2001500340A - 信号増幅装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 少なくとも２つの増幅器回路(２０、３０、４０、５０)と、これらの増幅器回路(２０、３０、４０、５０)間の干渉を防止する手段とを具える信号増幅装置である。各増幅器回路(２０、３０、４０、５０)が縦続配置された少なくとも第１及び第２のモジュール(１０９、１１０、１１２)を具え、各モジュール(１０９、１１０、１１２)が接地点（ｉ、ｃ、ｐ）を有する。前記干渉防止手段が少なくとも１つの全体接地点（６０）と、対応するモジュール（１０９、１１０、１１２）の接地点（ｉ、ｃ、ｐ）間の複数の接地接続線（７０、８０、９０）とを具える。全体接地点（６０）を各接地接続線（７０、８０、９０）に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】 信号増幅装置 本発明は、少なくとも２つの増幅器回路を具えるとともに、これらの増幅器回 路間の干渉を防止する手段も含む信号増幅装置に関するものである。 このような装置はＧＢ−Ａ２１３４７３５から既知である。このような装置に 組み込まれる増幅器回路は互いに影響を及ぼし得ることが既知である。この影響 、干渉とも言う、はこれらの増幅器回路により増幅された信号に不所望な妨害を もたらし得る。干渉は、例えば２つの増幅器回路が異なる周波数で動作する場合 に発生し得る。その結果として、もとの周波数の和又は差に等しい周波数を有す る干渉信号が増幅器回路内に発生し得る。干渉は増幅器回路をスイッチング増幅 器として具体化する場合にも発生し得る。この場合には、第１増幅器のスイッチ ングが第２増幅器のスイッチング動作を発生し得る。 前記英国特許出願から既知の装置は第１及び第２パルス幅変調増幅器回路を具 え、両増幅器回路は比較器及びこれに接続されたスイッチング増幅器を含む。こ れらの増幅器回路では、増幅すべき入力信号を比較器で三角基準信号と比較して パルス幅変調された矩形波スイッチング信号に変換する。このスイッチング信号 を次にスイッチング増幅器により増幅する。 既知の装置では、２つの増幅器回路内のスイッチング増幅器の同時スイッチン グの結果として発生する２つの増幅器回路間の干渉は、異なる位相を有する基準 信号を用いることにより防止することができる。第１基準信号を発振器により発 生させ、第１増幅器回路に供給する。第２基準信号をこの第１基準信号から位相 シフタにより取り出し、第２基準信号の位相を第１基準信号の位相に対し９０度 シフトさせる。この第２基準信号を第２増幅器回路に供給する。両基準信号の位 相が相違するため、スイッチング信号の位相も相違する。これにより、スイッチ ング増幅器は同時にスイッチングし得ない。 既知の装置はかなり多数の部品を具えるので、既知の装置はかなり複雑且つ高 価なものとなる。 本発明の目的は、比較的簡単且つ安価な頭書に記載したタイプの装置を提供す ることにある。本発明は、この目的を達成するために、この装置において、各増 幅器回路が縦続配置された少なくとも第１及び第２のモジュールを具え、各モジ ュールが接地点を有し、前記干渉防止手段が対応するモジュールの接地点間の接 地接続線を具えるとともに各接地接続線に接続された１つの全体接地点を具える ことを特徴とする。 増幅器回路は一般に異なる電流要件を有するモジュールを具える。一般に、出 力段は制御段又は入力段より相当大きい電流を流す。更に、比較的低い電流要件 を有するモジュールは比較的高い電流要件を有するモジュールより干渉電圧に影 響され易い。異なる電流要件を有する２つのモジュールを同一の局部的接地点に 結合すると、干渉電圧の発生のために、大電流要件を有するモジュールの接地電 流が小電流要件を有するモジュールの動作に影響を与える。これは、これらのモ ジュールの接地電流を上に提案した方法で減結合することにより防止される。こ のようにすると、増幅器回路間の不所望な干渉をほぼ抑圧することができること が確かめられた。 本発明の装置は、この装置内に自励発振増幅器回路を使用することができる追 加の利点を有する。発振器が不要となるため、装置の構成素子が一層少数になる 。既知の装置では、干渉防止のために使用する方法はスイッチング信号の位相が 異なることが補償し得る場合にのみ有効であるだけであるので、自励発振増幅器 回路を使用することはできない。 本発明の装置の一実施例では、第１のモジュールに後続するモジュールが高い 入力インピーダンスを有するものとする。その結果として、モジュール間にはご く小さな電流が流れ得るだけとなる。従って、順次のモジュールが接地接続線上 に不所望な干渉電圧を発生して互いに影響し合うことが防止される。第１のモジ ュールも高い入力インピーダンスを有するものとしてもよい。しかし、これはモ ジュール間の相互影響には重要でない。 本発明のこれらの特徴及び他の特徴は以下に記載する実施例の説明から明らか になる。 図面において、 図１は本発明の装置の一実施例の回路図を示し、 図２は本発明の双チャネルの増幅器回路のブロック図を示す。 図１に示す装置は特にオーディオ信号増幅用である。この目的のために、この 装置は４つの同一の増幅器回路２０、３０、４０及び５０を具える。これらの増 幅器回路の入力端子１６、１４、１２及び１０にそれぞれ供給されるオーディオ 信号がこれらの増幅器回路により増幅され、これらの回路の出力端子２１、３１ 、４１及び５１を経てスピーカ２２、２４、２６及び２８に供給される。 図２に示すように、増幅器回路２０、３０、４０及び５０は３つの縦続配置さ れたモジュールを具える。これらのモジュールは入力段、比較器及び出力段であ る。増幅器回路２０、３０、４０及び５０の全ての入力段が接地点ｉを有する。 同様に、全ての比較器が接地点ｃを有し、全ての出力段が接地点ｐを有する。増 幅器回路２０、３０、４０及び５０の全ての接地点ｉを接地接続線７０を経て相 互接続する。同様に、全ての接地点ｃを接地接続線８０を経て相互接続するとと もに、全ての接地点ｐを接地接続線９０を経て相互接続する。これらの接地接続 線７０、８０及び９０は個別に全体接地点６０に接続する。 装置の一部を構成する対称電源部において、正電源電圧Ｖ₁及び負電源電圧Ｖ₂ が増幅器回路２０、３０、４０及び５０用に発生される。本例では、この電源は 変成器５８(その一つのコイルのみを示す)と、この変成器に結合された４つのダ イオード５６からなるブリッジ整流器とを具える。全体接地点６０を変成器５８ の中心タップに接続し、Ｖ₁及びＶ₂をブリッジ整流器の出力端子に接続している ので、Ｖ₁は−Ｖ₂に等しくなる。電界キャパシタ５２及び５４が電源電圧Ｖ１及 びＶ２を既知のように平滑する。 電源電圧Ｖ₃を抵抗３４、ツェナーダイオード３６及びトランジスタ３８によ り電源電圧Ｖ₁から取り出す。同様に電源電圧Ｖ₄を抵抗４２、ツェナーダイオー ド４４及びトランジスタ４６により電源電圧Ｖ₂から取り出す。電源電圧Ｖ₁及び Ｖ₂により増幅器回路２０、３０、４０及び５０内の出力段を減結合コイル３２ を経て給電する。電源電圧Ｖ３及びＶ４は増幅器回路２０、３０、４０及び５０ 内の比較器を給電する。 図２は増幅器回路２０のブロック図を示す。増幅器回路３０、４０及び５０の 構成もこの増幅器回路２０の構成と同一である。増幅器回路２０は入力段１０９ 、比較器１１０、出力段１１２及び低域通過フィルタ１１４を具える。これらの モジュールは上述した順序で縦続配置する。 比較器１１０及び出力段１１２は高い入力インピーダンスを有するため、入力 段１０９と比較器１１０との間、及び比較器１１０と出力段１１２との間にはご く小さな電流が流れ得るのみである。その結果として、比較器１１０が入力段１ ０９に及ぼす影響及び出力段１１２が比較器１１０に及ぼす影響が防止される。 その理由は、不所望な干渉電圧が接地接続線上に限定された程度で発生するのみ となるためである。 入力段１０９は抵抗１００、１０２、１０４及び１０６とキャパシタ１０８と からなる。この入力段１０９は接地点ｉを経て接地することができる。比較器１ １０は電源接続Ｖ₃及びＶ₄を経て給電することができる。更に、比較器１１０は 接地点ｃを経て接地することができる。出力段１１２は電源接続Ｖ₁及びＶ₂を経 て給電することができる。更に、出力段１１２は接地点pを経て接地することが できる。 図に示すような入力段１０９、比較器１１０及び出力段１１２の組合せは自励 発振スイッチング増幅器（自励発振Ｄ級増幅器）を構成する。入力端予１６に供 給される低周波数オーディオ信号が前記入力段１０９、比較器１１０及び出力段 １１２の組合せにより高周波数矩形波上に変調される。比較器１１０の出力端子 １１５に発生するパルス幅変調された矩形波は出力段１１２により増幅され、そ の後この信号の高周波数成分が低域通過フィルタ１１４により除去される。本例 では、出力段１１２はスイッチング増幅器として具体化され、スイッチング素子 としてＭＯＳＦＥＴを使用することができる。出力段１１２の高い入力インピー ダンスを達成するために、出力段１１２の入力端子１１５側にバッファ増幅器を 設けることができる。 このようなスイッチング増幅器では電力消費が殆ど生じないので、上述の増幅 器２０の効率は極めて高い。増幅されたパルス幅被変調矩形波を比較器１１０に 帰還することにより、電源電圧Ｖ₁及びＶ₂の変化がほぼ完全に補償される自励発 振システムが得られる。他の詳細については、雑誌「Ｅｌｅｋｔｏｒ」(１９７ ９年９月、pp.４６−４８)を参照されたい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少なくとも２つの増幅器回路(２０、３０、４０、５０)を具えるとともに、 これらの増幅器回路(２０、３０、４０、５０)間の干渉を防止する手段も含む信 号増幅装置において、各増幅器回路(２０、３０、４０、５０)が縦続配置された 少なくとも第１及び第２のモジュール(１０９、１１０、１１２)を具え、各モジ ュール(１０９、１１０、１１２)が接地点(ｉ、ｃ、ｐ)を有し、前記干渉防止手 段が対応するモジュール（１０９、１１０、１１２）の接地点（ｉ、ｃ、ｐ）間 の接地接続線（７０、８０、９０）を具えるとともに各接地接続線（７０、８０ 、９０）に接続された１つの全体接地点（６０）を具えたことを特徴とする信号 増幅装置。 ２． 前記増幅器回路（２０、３０、４０、５０）が自励発振増幅器を具えるこ とを特徴とする請求項１記載の装置。 ３． 前記モジュールが入力段(１０９)、比較器（１１０）及び出力段（１０２ ）であることを特徴とする請求項１又は２記載の装置。 ４． 第１のモジュール（１０９）に後続するモジュール（１１０、１１２）が 高い入力インピーダンスを有することを特徴とする請求項１−３の何れかに記載 の装置。