JP2006319428A - Power amplifier integrated circuit and on-vehicle audio system - Google Patents
Power amplifier integrated circuit and on-vehicle audio system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006319428A JP2006319428A JP2005137435A JP2005137435A JP2006319428A JP 2006319428 A JP2006319428 A JP 2006319428A JP 2005137435 A JP2005137435 A JP 2005137435A JP 2005137435 A JP2005137435 A JP 2005137435A JP 2006319428 A JP2006319428 A JP 2006319428A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- integrated circuit
- power amplifier
- signal
- voltage
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、パワーアンプ集積回路および車載オーディオシステムに関する。 The present invention relates to a power amplifier integrated circuit and an in-vehicle audio system.
特許文献1は、オーディオパワーアンプIC(Integrated Circuit:集積回路)を開示する。このオーディオパワーアンプICは、待機信号の電圧レベルに応じてバイアス電圧の生成を制御するバイアス電圧生成回路を有する。このオーディオパワーアンプICは、バイアス電圧生成回路の他にも、基準電圧生成回路、比較器、電圧検出回路などを有する。これらオーディオパワーアンプICの内部回路は、オーディオパワーアンプICのVCCに供給される車載バッテリの電圧(12Vなど)により動作する。
パワーアンプ集積回路には、それに入力されるオーディオ信号などにしたがって変化する波形信号を出力するものがある。また、パワーアンプ集積回路には、その出力端子同士の短絡などの異常を検出し、異常検出信号を出力するものがある。そして、パワーアンプ集積回路が出力するこれらの信号は、たとえばパワーアンプ集積回路の起動停止を制御する制御用集積回路に入力される。制御用集積回路は、これらの信号に基づいてパワーアンプ集積回路の動作状態を判断し、パワーアンプ集積回路の起動停止を制御する。 Some power amplifier integrated circuits output a waveform signal that changes in accordance with an audio signal or the like input thereto. Some power amplifier integrated circuits detect an abnormality such as a short circuit between output terminals and output an abnormality detection signal. These signals output from the power amplifier integrated circuit are input to, for example, a control integrated circuit that controls starting and stopping of the power amplifier integrated circuit. The control integrated circuit determines the operating state of the power amplifier integrated circuit based on these signals, and controls the start and stop of the power amplifier integrated circuit.
しかしながら、パワーアンプ集積回路は、特許文献1に例示されるように、車載バッテリの電圧(12Vなど)で動作する一方、制御用集積回路などの一般的な集積回路は、たとえば5V以下の電圧で動作する。パワーアンプ集積回路の内部回路により生成される信号は、制御用集積回路などの一般的な集積回路の信号の入力電圧範囲を超えてしまう。
However, as exemplified in
そのため、パワーアンプ集積回路が出力する信号を制御用集積回路へ入力する場合、パワーアンプ集積回路と制御用集積回路との間に、パワーアンプ集積回路が出力する信号の電圧レベルを制御用集積回路へ入力可能な電圧レベルへシフトする回路や、パワーアンプ集積回路が出力する信号の振幅を制御用集積回路へ入力可能な電圧範囲へ変換する回路などを設ける必要がある。 Therefore, when the signal output from the power amplifier integrated circuit is input to the control integrated circuit, the voltage level of the signal output from the power amplifier integrated circuit is set between the power amplifier integrated circuit and the control integrated circuit. It is necessary to provide a circuit that shifts the voltage level to a voltage level that can be input to the power supply, a circuit that converts the amplitude of the signal output from the power amplifier integrated circuit to a voltage range that can be input to the control integrated circuit, and the like.
なお、パワーアンプ集積回路は、デジタル値を出力する場合、出力段としてオープンコレクタあるいはオープンドレインを採用することが多い。しかしながら、この場合には、パワーアンプ集積回路と制御用集積回路との間に、出力段のオンオフに応じた電圧変化を生成するためにプルアップ抵抗素子を設けなければ、制御用集積回路に有意な電圧レベルを有する信号を入力することができない。 The power amplifier integrated circuit often adopts an open collector or an open drain as an output stage when outputting a digital value. However, in this case, if a pull-up resistor element is not provided between the power amplifier integrated circuit and the control integrated circuit in order to generate a voltage change corresponding to the on / off of the output stage, the control integrated circuit is significant. A signal having a different voltage level cannot be input.
本発明は、パワーアンプ集積回路の信号出力端子から、他の集積回路へ直接入力可能な電圧を有する信号を出力することができるパワーアンプ集積回路および車載オーディオシステムを得ることを目的とする。 An object of the present invention is to obtain a power amplifier integrated circuit and an in-vehicle audio system that can output a signal having a voltage that can be directly input to another integrated circuit from a signal output terminal of the power amplifier integrated circuit.
本発明に係るパワーアンプ集積回路は、所定のレベルに保持される信号が入力される信号入力端子と、信号入力端子に接続され、信号入力端子に入力される電圧より低い電圧を有する基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、基準電圧が入力され、基準電圧を基準として変化する電圧波形を有する信号を出力するアナログ演算増幅回路と、アナログ演算増幅回路により生成された信号を出力する信号出力端子と、を有するものである。 A power amplifier integrated circuit according to the present invention includes a signal input terminal to which a signal held at a predetermined level is input, and a reference voltage connected to the signal input terminal and having a voltage lower than the voltage input to the signal input terminal. A reference voltage generation circuit to generate, an analog operational amplifier circuit that outputs a signal having a voltage waveform that changes with reference voltage as a reference, and a signal output terminal that outputs a signal generated by the analog operational amplifier circuit And.
本発明に係るパワーアンプ集積回路は、上述した発明の構成に加えて、基準電圧生成回路が、信号入力端子にベースが接続される入力段NPNトランジスタを有し、入力段NPNトランジスタのエミッタにベースが接続され、且つ、エミッタが信号出力端子に接続されるリミッタ用PNPトランジスタを有するものである。 In the power amplifier integrated circuit according to the present invention, in addition to the configuration of the above-described invention, the reference voltage generation circuit has an input stage NPN transistor whose base is connected to the signal input terminal, and the base is connected to the emitter of the input stage NPN transistor. , And a PNP transistor for limiter whose emitter is connected to the signal output terminal.
本発明に係るパワーアンプ集積回路は、上述した発明の各構成に加えて、アナログ演算増幅回路の出力と信号出力端子との間に接続される抵抗素子を有するものである。 The power amplifier integrated circuit according to the present invention includes a resistor element connected between the output of the analog operational amplifier circuit and the signal output terminal in addition to the above-described components of the invention.
本発明に係るパワーアンプ集積回路は、上述した発明の各構成に加えて、信号出力端子に接続される診断用スイッチング素子を有し、当該パワーアンプ集積回路の異常あるいは当該パワーアンプ集積回路の入出力信号の異常を検出すると、診断用スイッチング素子をオン状態に制御する診断回路を有するものである。 A power amplifier integrated circuit according to the present invention has a diagnostic switching element connected to a signal output terminal in addition to the components of the above-described invention, and an abnormality of the power amplifier integrated circuit or an input of the power amplifier integrated circuit. When the abnormality of the output signal is detected, the diagnostic switching element is controlled to be turned on.
本発明に係るパワーアンプ集積回路は、上述した発明の各構成に加えて、信号入力端子に接続され、信号入力端子の入力電圧が所定の電圧以上である場合に当該パワーアンプ集積回路を起動する起動回路を有するものである。 The power amplifier integrated circuit according to the present invention is connected to the signal input terminal in addition to the components of the above-described invention, and activates the power amplifier integrated circuit when the input voltage of the signal input terminal is equal to or higher than a predetermined voltage. It has a starting circuit.
本発明に係る他のパワーアンプ集積回路は、所定のレベルに保持される信号が入力される信号入力端子と、信号出力端子と、信号入力端子と信号出力端子との間に接続される抵抗素子と、信号出力端子に接続される診断用スイッチング素子を有し、当該パワーアンプ集積回路の異常あるいは当該パワーアンプ集積回路の入出力信号の異常を検出すると、診断用スイッチング素子をオン状態に制御する診断回路と、を有するものである。 Another power amplifier integrated circuit according to the present invention includes a signal input terminal to which a signal held at a predetermined level is input, a signal output terminal, and a resistance element connected between the signal input terminal and the signal output terminal And a diagnostic switching element connected to the signal output terminal, and when the abnormality of the power amplifier integrated circuit or the abnormality of the input / output signal of the power amplifier integrated circuit is detected, the diagnostic switching element is controlled to be in an ON state. A diagnostic circuit.
本発明に係る第三のパワーアンプ集積回路は、所定のレベルに保持される信号が入力される信号入力端子と、信号出力端子と、信号入力端子と信号出力端子との間に接続される第一スイッチング素子と、信号出力端子とグランドとの間に接続される第二スイッチング素子と、当該パワーアンプ集積回路に入出力される波形信号あるいは当該パワーアンプ集積回路内部の波形信号に基づいて、第一スイッチング素子および第二スイッチング素子を個別にオンオフ制御するデジタル波形出力回路と、を有するものである。 A third power amplifier integrated circuit according to the present invention includes a signal input terminal to which a signal held at a predetermined level is input, a signal output terminal, and a first input connected between the signal input terminal and the signal output terminal. One switching element, a second switching element connected between the signal output terminal and the ground, and a waveform signal inputted to and outputted from the power amplifier integrated circuit or a waveform signal inside the power amplifier integrated circuit, And a digital waveform output circuit that individually controls on / off of the one switching element and the second switching element.
本発明に係る車載オーディオシステムは、車両のバッテリに接続される上述した発明に係る各構成のパワーアンプ集積回路と、パワーアンプ集積回路の信号入力端子および信号出力端子が接続され、信号入力端子に、自分の電源電圧以下の電圧に保持される信号を入力させる制御用集積回路と、を有するものである。 An in-vehicle audio system according to the present invention is connected to a power amplifier integrated circuit of each configuration according to the above-described invention connected to a vehicle battery, and a signal input terminal and a signal output terminal of the power amplifier integrated circuit are connected to the signal input terminal. And a control integrated circuit for inputting a signal held at a voltage lower than its own power supply voltage.
本発明に係る他の車載オーディオシステムは、車両のバッテリに接続され、アナログ演算増幅回路の出力と信号出力端子との間に接続される抵抗素子を有する上述した発明に係るパワーアンプ集積回路と、パワーアンプ集積回路の信号入力端子および信号出力端子が接続され、信号入力端子に、自分の電源電圧以下の電圧に保持される信号を入力させる制御用集積回路と、信号入力端子に接続され、パワーアンプ集積回路の基準電圧生成回路と略同じ電圧を外部基準電圧として生成する外部基準電圧生成回路と、一端がパワーアンプ集積回路の信号出力端子および制御用集積回路に接続され、他端が外部基準電圧生成回路の出力に接続されるコンデンサと、を有するものである。 Another in-vehicle audio system according to the present invention includes a power amplifier integrated circuit according to the above-described invention, which is connected to a vehicle battery and includes a resistance element connected between an output of an analog operational amplifier circuit and a signal output terminal; The signal input terminal and signal output terminal of the power amplifier integrated circuit are connected, and the control integrated circuit for inputting a signal held at a voltage lower than its own power supply voltage to the signal input terminal and the signal input terminal connected to the power An external reference voltage generation circuit that generates substantially the same voltage as the reference voltage generation circuit of the amplifier integrated circuit as an external reference voltage, one end connected to the signal output terminal of the power amplifier integrated circuit and the control integrated circuit, and the other end to the external reference And a capacitor connected to the output of the voltage generation circuit.
本発明では、パワーアンプ集積回路の信号出力端子から、他の集積回路へ直接入力可能な電圧を有する信号を出力することができる。 In the present invention, a signal having a voltage that can be directly input to another integrated circuit can be output from the signal output terminal of the power amplifier integrated circuit.
以下、本発明の実施の形態に係るパワーアンプ集積回路および車載オーディオシステムを、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, a power amplifier integrated circuit and an in-vehicle audio system according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る車載オーディオシステムを示すシステム構成図である。車載オーディオシステムは、自動車、オートバイなどの車両に搭載されるオーディオシステムである。自動車、オートバイなどの車両は、12V(ボルト)あるいは24Vの電圧を出力するバッテリ1や図示外の発電機を有する。
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an in-vehicle audio system according to
車両のバッテリ1や図示外の発電機は、車載オーディオシステムの電源回路2と、パワーアンプ集積回路3と、に接続される。電源回路2およびパワーアンプ集積回路3は、車両のバッテリ1のプラス端子とマイナス端子とに直接に接続され、バッテリ電圧で動作する。なお、バッテリ1のマイナス端子は、一般的に、車両アース4に接続される。
A
電源回路2は、バッテリ1のマイナス端子を基準として、たとえば+5Vなどの所定の安定した電圧を生成し、電源電圧として出力する。電源回路2が生成した電源電圧は、車載オーディオシステムのパワーアンプ集積回路3以外の各回路(以下、内部回路とよぶ。)、たとえばラジオ受信機5、CD(Compact Disc)プレーヤ6、ソースセレクタ7、表示デバイス8、入力デバイス9、制御用集積回路10、外部基準電圧生成回路11などに供給される。
The
ラジオ受信機5は、ラジオ電波を受信し、音声信号をソースセレクタ7へ出力する。CDプレーヤ6は、CDに記録されたデータを読み込み、読み込みデータに基づく音声信号をソースセレクタ7へ出力する。ラジオ受信機5やCDプレーヤ6は、音源装置である。ソースセレクタ7は、これらラジオ受信機5、CDプレーヤ6などの複数の音源装置の中から1つを選択し、その選択した音源装置の音声信号をパワーアンプ集積回路3へ出力する。
The
表示デバイス8は、複数の音源装置のリストなどを表示する。入力デバイス9は、ユーザに操作される複数の入力キーを有し、操作された入力キーに対応する入力信号を出力する。
The
電源回路2から供給される電圧で動作する制御用集積回路10は、AD(Analog to Digital)コンバータ12、入出力ポート13などを有する。ADコンバータ12は、入力される信号の電圧レベルをサンプリングし、その電圧レベルに応じたデジタル値を出力する。入出力ポート13は、入力される信号を所定の閾値で判断し、その判断結果に応じた0または1の値を出力する。また、入出力ポート13は、0または1の値が設定されると、その設定値に応じた電圧レベルを出力する。入出力ポート13は、0の値に基づいてたとえばグランド電位に近い電圧を出力し、1の値に基づいてたとえば制御用集積回路10の電源電圧に近い電圧を出力する。
The control integrated
制御用集積回路10の入出力ポート13には、ラジオ受信機5、CDプレーヤ6、ソースセレクタ7、表示デバイス8、入力デバイス9、パワーアンプ集積回路3などが接続される。ADコンバータ12には、パワーアンプ集積回路3が接続される。
The input /
図2は、図1中のパワーアンプ集積回路3を示す回路図である。パワーアンプ集積回路3は、4チャンネル分の音声信号出力端子21を有する。なお、パワーアンプ集積回路3の音声信号出力端子21は、2チャンネル分であっても、5.1チャンネル分であってもよい。
FIG. 2 is a circuit diagram showing the power amplifier integrated
各チャンネルの音声信号出力端子21は、2つの音声信号出力端子21からなる。2つの音声信号出力端子21の間には、図1に示すように、車両のドアなどに内蔵されるスピーカ14が接続される。パワーアンプ集積回路3は、それに入力される音声信号を増幅し、各チャンネルの音声信号出力端子21から出力する。
The audio
各チャンネルの2つの音声信号出力端子21の間には、4つの抵抗素子22が直列に接続される。4つの抵抗素子22は、スピーカ14と並列に接続される。各抵抗素子22には、パワーアンプ集積回路3がスピーカ14へ供給する音声信号の約四分の一の振幅の電圧が発生する。なお、この抵抗素子22の個数は、1から3個であっても、5個以上であってもよい。
Four
4つの抵抗素子22の中の1つの抵抗素子22の両端は、チャンネル別回路23に接続される。チャンネル別回路23は、2つの入力バッファ24,25を有する。抵抗素子22の両端は、2つの入力バッファ24,25に接続される。
Both ends of one of the four
一方の入力バッファ24の出力には、入力抵抗素子26の一端が接続される。入力抵抗素子26の他端には、オペアンプ27の反転入力端子に接続される。オペアンプ27の反転入力端子と出力端子との間には、出力抵抗素子28が接続される。
One end of the input resistance element 26 is connected to the output of one
他方の入力バッファ25の出力には、チャンネル別第一分圧抵抗素子29の一端が接続される。チャンネル別第一分圧抵抗素子29の他端には、チャンネル別第二分圧抵抗素子30の一端が接続される。チャンネル別第二分圧抵抗素子30の他端は、基準電圧バッファ31の出力に接続される。基準電圧バッファ31には、後述する基準電圧生成回路46から出力される基準電圧が入力される。
The output of the
チャンネル別第一分圧抵抗素子29とチャンネル別第二分圧抵抗素子30との接続点は、オペアンプ27の非反転入力端子に接続される。
A connection point between the channel-specific first
このような回路構成とすることで、チャンネル別回路23は、2つの入力バッファ24,25に接続される抵抗素子22の電圧を、基準電圧バッファ31に入力される基準電圧を基準とする所望の電圧レベルへレベルシフトし、入力抵抗素子26、オペアンプ27および出力抵抗素子28により構成される差動増幅回路により増幅して出力する。
By adopting such a circuit configuration, the channel-specific circuit 23 uses the voltage of the
チャンネル別回路23のオペアンプ27の出力端子には、加算回路32が接続される。加算回路32は、アナログ演算増幅回路としてのオペアンプ33と、チャンネルと同数(ここでは4つ)の入力抵抗素子34と、出力抵抗素子35と、を有する。各入力抵抗素子34は、各チャンネル別回路23の出力と、オペアンプ33の反転入力端子との間に接続される。出力抵抗素子35は、オペアンプ33の反転入力端子と出力端子との間に接続される。加算回路32の非反転入力端子には、後述する基準電圧生成回路46から出力される基準電圧が入力される。加算回路32は、非反転入力端子に入力される電圧を基準として、複数の入力抵抗素子34に入力される複数の電圧を加算した電圧に追従してそれと逆相で変化する出力電圧を、オペアンプ33の出力端子から出力する。
An
加算回路32の出力には、抵抗素子としてのローパスフィルタ用抵抗素子37の一端が接続される。ローパスフィルタ用抵抗素子37の他端は、信号出力端子38に接続される。
One end of a low-pass
パワーアンプ集積回路3は、上述したチャンネル数分の音声信号出力端子21および信号出力端子38の他に、電源端子41、グランド端子42、信号入力端子としての起動停止信号入力端子43、デジタル信号専用出力端子44などを有する。4チャンネルのパワーアンプ集積回路3の端子数は、通常20〜35本程度である。なお、パワーアンプ集積回路3の電源端子41は、バッテリ1のプラス端子に接続される。グランド端子42は、バッテリ1のマイナス端子に接続される。パワーアンプ集積回路3は、バッテリ1の出力電圧で動作する。
In addition to the audio
起動停止信号入力端子43は、基準電圧生成回路46に接続される。基準電圧生成回路46は、入力段NPNトランジスタ47を有する。起動停止信号入力端子43は、入力段NPNトランジスタ47のベースに接続される。入力段NPNトランジスタ47のコレクタは、電源端子41に接続される。入力段NPNトランジスタ47のエミッタには、第一分圧抵抗素子48の一端が接続される。第一分圧抵抗素子48の他端は、第二分圧抵抗素子49の一端に接続される。第二分圧抵抗素子49の他端は、ダイオード50のアノードに接続される。ダイオード50のカソードは、グランド端子42に接続される。
The start / stop
基準電圧生成回路46の第一分圧抵抗素子48と第二分圧抵抗素子49とが接続されるノードの電圧は、基準電圧となる。このノードの電圧は、起動停止信号入力端子43に入力される電圧の約半分の電圧となる。そして、当該ノードは、4つのチャンネル別回路23の基準電圧バッファ31と、加算回路32のオペアンプ33の非反転入力端子と、に接続される。
The voltage of the node to which the first voltage dividing
なお、当該ノードに基準電圧バッファを接続し、基準電圧生成回路46はその基準電圧バッファの出力電圧を基準電圧として出力するようにしてもよい。この場合、4つのチャンネル別回路23の基準電圧バッファ31は、不要とすることが可能である。
Note that a reference voltage buffer may be connected to the node, and the reference
基準電圧生成回路46の入力段NPNトランジスタ47のエミッタには、また、リミッタ用PNPトランジスタ51のベースが接続される。リミッタ用PNPトランジスタ51のエミッタは、信号出力端子38に接続される。リミッタ用PNPトランジスタ51のコレクタは、抵抗素子52を介してグランド端子42に接続される。
The base of the
信号出力端子38には、上述したローパスフィルタ用抵抗素子37およびリミッタ用PNPトランジスタ51の他にも、診断回路としての短絡検出回路56と、ウィンドウコンパレータ57とが接続される。
In addition to the low-pass
短絡検出回路56は、診断用スイッチング素子としての診断用NPNトランジスタ59を有する。信号出力端子38には、保護抵抗素子58を介してこの診断用NPNトランジスタ59のコレクタが接続される。診断用NPNトランジスタ59のエミッタは、グランド端子42に接続される。短絡検出回路56は、4チャンネル分の音声信号出力端子21を監視し、いずれかの音声信号出力端子21の短絡を検出すると、診断用NPNトランジスタ59をオン状態に制御する。それ以外の状態では、短絡検出回路56は、診断用NPNトランジスタ59をオフ状態に制御する。
The short
なお、短絡検出回路56が検出する短絡としては、たとえば、各チャンネルの一対の音声信号出力端子21同士の短絡、音声信号出力端子21と電源端子41との短絡、音声信号出力端子21とグランド端子42との短絡などがある。
The short circuit detected by the short
ウィンドウコンパレータ57は、ローパスフィルタ用抵抗素子37の他端の電位と、予め設定される所定の電圧範囲とを比較する。なお、ローパスフィルタ用抵抗素子37の他端の電位は、後述するように信号出力端子38の外部にローパスフィルタ用コンデンサ15が接続された場合、チャンネル毎の一対の信号出力端子21の電圧差を複数のチャンネル分加算した電圧波形から、高周波成分を取り除いた電圧となる。つまり、複数組のチャンネルから出力される直流的なオフセット電圧の総和に応じた電圧となる。そして、ローパスフィルタ用抵抗素子37の他端の電位が、予め設定される所定の電圧範囲外になると、ウィンドウコンパレータ57は、デジタル信号専用出力端子44をローレベルへ制御する。
The
起動停止信号入力端子43には、上述した基準電圧生成回路46の入力段NPNトランジスタ47の他にも、起動回路60が接続される。起動回路60は、パワーアンプ集積回路3の内部回路の起動および停止を制御するものである。内部回路には、上述した複数のチャンネル別回路23、チャンネル別回路23のオペアンプ27、加算回路32のオペアンプ33、短絡検出回路56、ウィンドウコンパレータ57などがある。そして、起動回路60は、起動停止信号入力端子43の入力電圧がたとえば1.5Vなどの所定の電圧以上になると、これらの内部回路を起動する。起動回路60は、起動停止信号入力端子43の入力電圧が所定の電圧より低くなると、パワーアンプ集積回路3の内部回路を停止させる。なお、起動回路60は、たとえば、これら内部回路の電源端子41への接続を制御することで、内部回路の起動停止を制御する。
In addition to the input
以上の構成を有するパワーアンプ集積回路3の起動停止信号入力端子43、信号出力端子38およびデジタル信号専用出力端子44は、図1に示すように、制御用集積回路10に接続される。制御用集積回路10は、上述したようにADコンバータ12や入出力ポート13などを有する。
The start / stop
パワーアンプ集積回路3の信号出力端子38は、具体的には、制御用集積回路10のADコンバータ12に直接に接続される。また、信号出力端子38には、コンデンサとしてのローパスフィルタ用コンデンサ15の一端が接続される。
Specifically, the
パワーアンプ集積回路3の起動停止信号入力端子43は、具体的には、ローパスフィルタ回路(LPF)16を介して、制御用集積回路10の入出力ポート13に接続される。制御用集積回路10の入出力ポート13から出力される信号は、ローパスフィルタ回路16を介して起動停止信号入力端子43へ入力される。
Specifically, the start / stop
また、パワーアンプ集積回路3の起動停止信号入力端子43には、外部基準電圧生成回路11が接続される。外部基準電圧生成回路11は、パワーアンプ集積回路3の基準電圧生成回路46と同様の回路構成を有する。つまり、外部基準電圧生成回路11は、図2に示すように、外部NPNトランジスタ61を有する。起動停止信号入力端子43は、外部NPNトランジスタ61のベースに接続される。外部NPNトランジスタ61のコレクタは、電源回路2に接続される。外部NPNトランジスタ61のエミッタには、外部第一分圧抵抗素子62の一端が接続される。外部第一分圧抵抗素子62の他端は、外部第二分圧抵抗素子63の一端に接続される。外部第二分圧抵抗素子63の他端は、外部ダイオード64のアノードに接続される。外部ダイオード64のカソードは、バッテリ1のマイナス端子に接続される。
The external reference
また、外部基準電圧生成回路11の外部第一分圧抵抗素子62と外部第二分圧抵抗素子63とが接続されるノードには、ローパスフィルタ用コンデンサ15の他端が接続される。ローパスフィルタ用コンデンサ15の一端は、上述したように信号出力端子38に接続される。このローパスフィルタ用コンデンサ15は、パワーアンプ集積回路3の内部において信号出力端子38に接続されるローパスフィルタ用抵抗素子37とともに、ローパスフィルタ回路を構成する。
The other end of the low-
パワーアンプ集積回路3のデジタル信号専用出力端子44は、具体的には、制御用集積回路10の入出力ポート13に接続される。パワーアンプ集積回路3のデジタル信号専用出力端子44から出力される信号は、制御用集積回路10の入出力ポート13に入力される。
Specifically, the digital signal
次に、以上の構成を有する実施の形態1に係る車載オーディオシステムの動作を説明する。まず、車載オーディオシステムを起動する場合について説明する。
Next, the operation of the in-vehicle audio system according to
なお、起動前には、制御用集積回路10は、入出力ポート13を用いて、パワーアンプ集積回路3の起動停止信号入力端子43をローレベルに制御しているものとする。起動停止信号入力端子43がローレベルである場合、パワーアンプ集積回路3の起動回路60は、パワーアンプ集積回路3の内部回路を停止する。
Before starting, the control integrated
制御用集積回路10は、入出力ポート13から表示デバイス8へ音源装置リストの選択画面データを出力する。表示デバイス8は、たとえばラジオ、CDなどといった音源装置のリストを表示する。ユーザは、表示デバイス8の表示に基づいて、入力デバイス9に対して所定の音源装置を選択させるための操作を行う。入力デバイス9は、操作に応じた入力信号を入出力ポート13へ出力する。制御用集積回路10は、入力デバイス9からの入力信号に基づいて、所定の音源装置を選択する。
The control integrated
音源装置を選択した後、制御用集積回路10は、入出力ポート13から選択した音源装置へ起動信号を出力する。起動信号が出力された音源装置は、動作を開始し、音声信号を出力する。
After selecting the sound source device, the control integrated
また、制御用集積回路10は、入出力ポート13からソースセレクタ7へ、選択した音源装置をソースとして選択させる選択信号を出力する。ソースセレクタ7は、選択信号により指定された音源装置を選択し、その選択した音源装置から入力される音声信号をパワーアンプ集積回路3へ出力する。
Further, the control integrated
さらに、制御用集積回路10は、入出力ポート13を用いて、パワーアンプ集積回路3の起動停止信号入力端子43をハイレベルへ制御する。起動停止信号入力端子43の電圧は、制御用集積回路10の電源電圧に近い電圧に制御される。パワーアンプ集積回路3の起動回路60は、起動停止信号入力端子43の入力電圧が所定の電圧以上になると、パワーアンプ集積回路3の内部回路を動作させる。これにより、パワーアンプ集積回路3の複数のチャンネル別回路23、チャンネル別回路23のオペアンプ27、加算回路32のオペアンプ33、短絡検出回路56、ウィンドウコンパレータ57などが動作を開始する。
Further, the control integrated
内部回路が動作しているパワーアンプ集積回路3は、ソースセレクタ7から入力される音声信号を増幅し、各チャンネルの音声信号出力端子21から出力する。スピーカ14は、パワーアンプ集積回路3により駆動され、音声を出力する。
The power amplifier integrated
以上の制御用集積回路10による一連の制御により、制御用集積回路10がユーザ操作に基づいて選択した音源装置からの音声などが、スピーカ14から出力される。
Through the series of controls by the control integrated
このように、パワーアンプ集積回路3は、制御用集積回路10により起動停止信号入力端子43がハイレベルに制御されると、各チャンネルの音声信号出力端子21から音声信号を出力する。
Thus, the power amplifier integrated
その一方で、パワーアンプ集積回路3の各チャンネル別回路23は、各チャンネルの2つの音声信号出力端子21の間に接続された抵抗素子22の電圧を、基準電圧を基準とする電圧へレベルシフトし、オペアンプ27を有する差動増幅回路により増幅して出力する。各チャンネル別回路23は、各チャンネルからスピーカ14へ供給される音声信号に従って変化する電圧を有する波形検出信号を出力する。
On the other hand, each channel-specific circuit 23 of the power amplifier integrated
なお、基準電圧生成回路46は、起動停止信号入力端子43に入力される電圧の半分の電圧を、基準電圧として非反転入力端子へ出力する。そのため、各チャンネル別回路23は、抵抗素子22の電圧を、起動停止信号入力端子43に入力される電圧の半分の電圧を中心として、且つ、抵抗素子22の電圧に従って変化する波形の電圧へレベルシフトして出力する。
The reference
各チャンネル別回路23から出力される波形検出信号は、加算回路32に入力される。加算回路32のオペアンプの非反転入力端子には、基準電圧生成回路46が生成する基準電圧が入力される。オペアンプ33は、基準電圧を基準として、複数のチャンネル別回路23から出力される波形検出信号の電圧を加算し、出力する。加算回路32は、基準電圧を基準として変化する、4チャンネル分の波形が加算された波形検出信号を出力する。
The waveform detection signal output from each channel circuit 23 is input to the
加算回路32から出力される加算された波形検出信号は、ローパスフィルタ用抵抗素子37を介して、信号出力端子38からパワーアンプ集積回路3の外部へ出力される。信号出力端子38には、ローパスフィルタ用コンデンサ15と、制御用集積回路10のADコンバータ12とが接続される。ローパスフィルタ用抵抗素子37とローパスフィルタ用コンデンサ15とは、加算回路32の出力信号に対して、ローパスフィルタ回路として機能する。したがって、制御用集積回路10のADコンバータ12には、加算回路32から出力される加算された波形検出信号から、高周波成分を除いた信号が入力される。ADコンバータ12は、入力信号をサンプリングする。
The added waveform detection signal output from the
ところで、加算回路32から出力される加算された波形検出信号は、パワーアンプ集積回路3内で生成される基準電圧を基準として変化する電圧を有する。この基準電圧は、起動停止信号入力端子43に入力される電圧の約半分の電圧である。起動停止信号入力端子43は、制御用集積回路10の入出力ポート13によりハイレベルに制御される。この制御用集積回路10が入出力ポート13から出力するハイレベルの電圧は、制御用集積回路10の電源電圧以下の電圧である。そのため、パワーアンプ集積回路3の信号出力端子38から出力される電圧は、基本的に、制御用集積回路10の電源電圧以下の範囲において変化する。
By the way, the added waveform detection signal output from the
また、リミッタ用PNPトランジスタ51のベースは、入力段NPNトランジスタ47のエミッタに接続されている。入力段NPNトランジスタ47のベースは、起動停止信号入力端子43に接続されている。そのため、何らかの原因により、パワーアンプ集積回路3の信号出力端子38の電圧が、起動停止信号入力端子43に入力される電圧を超えると、リミッタ用PNPトランジスタ51はオン状態になる。また、起動停止信号入力端子43の電圧は、制御用集積回路10の電源電圧以下である。そのため、信号出力端子38の電圧は、制御用集積回路10の電源電圧以下の範囲において変化する。パワーアンプ集積回路3の信号出力端子38の電圧が定常的に、制御用集積回路10の電源電圧を超えてしまうことはない。
The base of the
また、パワーアンプ集積回路3の短絡検出回路56は、各チャンネルの一対の音声信号出力端子21同士の短絡、音声信号出力端子21と電源端子41との短絡、音声信号出力端子21とグランド端子42との短絡などを検出すると、診断用NPNトランジスタ59をオン状態に制御する。診断用NPNトランジスタ59がオン状態になると、ローパスフィルタ用抵抗素子37が接地状態となる。信号出力端子38の電圧は、加算回路32の出力電圧に関係なく、グランド電圧に近いローレベルの電圧となる。
In addition, the short
その結果、パワーアンプ集積回路3の信号出力端子38に直接に接続される制御用集積回路10のADコンバータ12は、パワーアンプ集積回路3の信号出力端子38から出力される電圧をサンプリングすることができる。ADコンバータ12は、その入力電圧範囲において変化する加算回路32の出力に基づく電圧、短絡検出回路56により生成されるローレベルの電圧、ならびに、リミッタ用PNPトランジスタ51がオン状態になっているときのハイレベルの電圧をサンプリングすることができる。
As a result, the
また、パワーアンプ集積回路3のウィンドウコンパレータ57は、ローパスフィルタ用抵抗素子37の他端の電圧と、予め設定される所定の電圧範囲とを比較する。ローパスフィルタ用抵抗素子37の他端の電圧が、予め設定される所定の電圧範囲外になると、ウィンドウコンパレータ57は、デジタル信号専用出力端子44をローレベルへ制御する。デジタル信号専用出力端子44は、制御用集積回路10の入出力ポート13が接続される。入出力ポート13は、デジタル信号専用出力端子44から入力される電圧に基づいて、1または0のデジタル値を生成する。
The
制御用集積回路10は、ADコンバータ12がサンプリングした電圧値や、入出力ポート13がその入力電圧に基づいて生成したデジタル値に基づいて、パワーアンプ集積回路3の動作状態を判断する。
The control integrated
たとえば、制御用集積回路10は、ADコンバータ12がサンプリングした電圧値がグランド電位に近い値である場合、パワーアンプ集積回路3の出力が短絡していると判断する。そして、制御用集積回路10は、入出力ポート13を用いて、パワーアンプ集積回路3の起動停止信号入力端子43をローレベルへ制御する。
For example, if the voltage value sampled by the
パワーアンプ集積回路3の起動回路60は、起動停止信号入力端子43の入力電圧が所定の電圧より低くなると、パワーアンプ集積回路3の内部回路を停止する。これにより、パワーアンプ集積回路3の複数のチャンネル別回路23、チャンネル別回路23のオペアンプ27、加算回路32のオペアンプ33、短絡検出回路56、ウィンドウコンパレータ57などは、その動作を停止する。また、パワーアンプ集積回路3は、複数の音声信号出力端子21からスピーカ14へ音声信号を出力しなくなる。スピーカ14は、音声を出力しなくなる。
The
他にもたとえば、制御用集積回路10は、ADコンバータ12がサンプリングした電圧値が、制御用集積回路10の電源電圧の半分の値より所定値分ずれていたら、直流的な電圧がスピーカ14に供給されていると判断する。そして、制御用集積回路10は、その直流的な電圧を抑制するための制御を実行する。
In addition, for example, when the voltage value sampled by the
他にもたとえば、制御用集積回路10は、入出力ポート13が生成したデジタル値に基づいて、異常な直流電圧がスピーカ14へ供給されていると判断したら、パワーアンプ集積回路3の起動停止信号入力端子43をローレベルへ制御する。これにより、パワーアンプ集積回路3の内部回路は停止する。スピーカ14は、音声を出力しなくなる。
In addition, for example, when the control integrated
以上のように、この実施の形態1によれば、制御用集積回路10は、パワーアンプ集積回路3の起動停止信号入力端子43に、自分の電源電圧以下の電圧に保持されるハイレベルの信号を入力する。パワーアンプ集積回路3の加算回路32から出力される波形信号は、この起動停止信号入力端子43に入力される電圧の略半分の基準電圧を基準として変化するものになる。
As described above, according to the first embodiment, the control integrated
したがって、パワーアンプ集積回路3の信号出力端子38と制御用集積回路10のADコンバータ12とを直接に接続し、その波形信号をパワーアンプ集積回路3から制御用集積回路10へ直接に入力することができる。
Therefore, the
また、たとえば制御用集積回路10が故障し、その故障した制御用集積回路10を新しい制御用集積回路10へ交換する場合において、それらの制御用集積回路10の電源電圧がたとえば5Vと3.3Vとのように異なるときであっても、検出信号のインタフェースは維持される。交換された制御用集積回路10は、パワーアンプ集積回路3からの検出信号に基づいて、パワーアンプ集積回路3などを制御することができる。
Further, for example, when the control integrated
また、この実施の形態1のパワーアンプ集積回路3において、信号出力端子38と起動停止信号入力端子43との間には、基準電圧生成回路46の入力段NPNトランジスタ47とリミッタ用PNPトランジスタ51とが接続されている。したがって、信号出力端子38の電圧が起動停止信号入力端子43の電圧以上になろうとすると、リミッタ用PNPトランジスタ51がオン状態になり、信号出力端子38の電圧が起動停止信号入力端子43に入力される電圧や、制御用集積回路10の電源電圧を超え難くなる。パワーアンプ集積回路3は、制御用集積回路10へ、制御用集積回路10の電源電圧を超える過大な電圧を出力しないようになる。
In the power amplifier integrated
また、この実施の形態1のパワーアンプ集積回路3では、加算回路32の出力と信号出力端子38との間に、ローパスフィルタ用抵抗素子37が接続されている。したがって、信号出力端子38の外部にローパスフィルタ用コンデンサ15を接続するだけで、加算回路32の出力信号から高周波成分を除去するローパスフィルタ回路を構成することができる。
In the power amplifier integrated
また、この実施の形態1のパワーアンプ集積回路3は、短絡検出回路56を有する。この短絡検出回路56は、信号出力端子38にコレクタが接続される診断用NPNトランジスタ59を有し、パワーアンプ集積回路3の短絡を検出すると、診断用NPNトランジスタ59をオン状態に制御する。したがって、1つの信号出力端子38から、加算回路32が出力する波形信号と、短絡検出回路56によるデジタルの検出信号とを出力することができる。
The power amplifier integrated
しかも、短絡検出回路56の診断用NPNトランジスタ59は、信号出力端子38とローパスフィルタ用抵抗素子37との間に接続されている。したがって、信号出力端子38の外部にローパスフィルタ用コンデンサ15が接続されてローパスフィルタ回路が構成されている場合であってもその影響をうけることなく、信号出力端子38の電圧レベルは、診断用NPNトランジスタ59のオンオフ制御により0または1に相当する電圧レベルへ速やかに変化する。
Moreover, the
また、この実施の形態1のパワーアンプ集積回路3において、その内部回路の起動停止を制御する起動回路60は、起動停止信号入力端子43の入力電圧が所定の電圧以上である場合に内部回路を起動し、その入力電圧がその所定の電圧より低い場合に内部回路を停止する。したがって、制御用集積回路10により起動停止信号入力端子43へ供給されるハイレベルの電圧が、制御用集積回路10の電源電圧あるいはそれ以下の電圧であるとしても、起動回路60は、内部回路の起動停止を制御することができる。起動停止信号入力端子43は、基準電圧を生成するための電圧を入力する端子として兼用することができる。パワーアンプ集積回路3のピン数を増加させることなく、信号出力端子38から出力される電圧を制限することができる。
In the power amplifier integrated
また、この実施の形態1では、パワーアンプ集積回路3の起動停止信号入力端子43には、外部基準電圧生成回路11が接続され、その外部基準電圧生成回路11は、パワーアンプ集積回路3の基準電圧生成回路46と略同じ基準電圧を生成し、ローパスフィルタ用コンデンサ15の他端はその外部基準電圧生成回路11に接続されている。
In the first embodiment, the external reference
そのため、パワーアンプ集積回路3が停止しているとき、制御用集積回路10のADコンバータ12には、基準電圧に略等しい電圧が入力される。パワーアンプ集積回路3が起動されると、制御用集積回路10に入力される信号の電圧は、この基準電圧に略等しい電圧から変化を開始する。したがって、制御用集積回路10には、パワーアンプ集積回路3の起動直後から、加算回路32が出力する信号から高周波成分を取り除いた電圧が入力される。
Therefore, when the power amplifier integrated
これに対して、ローパスフィルタ用コンデンサ15の他端が、たとえばバッテリ1のマイナス端子などに接続されている場合、パワーアンプ集積回路3が停止しているときに、制御用集積回路10のADコンバータ12には、そのマイナス端子などの電圧が入力される。ローパスフィルタ用コンデンサ15は、たとえば、パワーアンプ集積回路3が起動された後にまず基準電圧まで充電されてから、加算回路32が出力する信号に追従するようになる。したがって、制御用集積回路10に入力される信号の電圧は、パワーアンプ集積回路3が起動されてから、そのローパスフィルタ用コンデンサ15の時定数に応じた充電時間が経過した後でなければ、パワーアンプ集積回路3が信号出力端子38から出力する電圧に追従する電圧とはならない。制御用集積回路10は、少なくともその充電時間の間、ADコンバータ12の出力を利用することができない。制御用集積回路10は、パワーアンプ集積回路3の出力において短絡が生じている場合であっても、少なくともその充電時間の間は、パワーアンプ集積回路3を停止するように制御することはできない。
On the other hand, when the other end of the low-
実施の形態2.
図3は、本発明の実施の形態2に係る車載オーディオシステムを示すシステム構成図である。車載オーディオシステムは、パワーアンプ集積回路3、電源回路2、ラジオ受信機5、CDプレーヤ6、ソースセレクタ7、表示デバイス8、入力デバイス9、制御用集積回路10を有する。なお、ラジオ受信機5、CDプレーヤ6、ソースセレクタ7、表示デバイス8および入力デバイス9は、実施の形態1の同名の構成要素と同じ機能を有するものであり、実施の形態1と同一の符号を付して図示および説明を省略する。
FIG. 3 is a system configuration diagram showing an in-vehicle audio system according to
パワーアンプ集積回路3および電源回路2は、車両のバッテリ1に接続される。電源回路2は、ラジオ受信機5、CDプレーヤ6、ソースセレクタ7、表示デバイス8、入力デバイス9、制御用集積回路10に所定の電圧を供給する。
The power amplifier integrated
パワーアンプ集積回路3は、起動停止信号入力端子43を有する。起動停止信号入力端子43には、起動回路60と、抵抗素子としての内蔵プルアップ抵抗素子71の一端とが接続される。内蔵プルアップ抵抗素子71の他端には、信号出力端子38と、保護抵抗素子58の一端が接続される。保護抵抗素子58の他端には、短絡検出回路56の診断用NPNトランジスタ59のコレクタが接続される。保護抵抗素子58は、診断用NPNトランジスタ59の過電流による損傷を予防する。
The power amplifier integrated
また、パワーアンプ集積回路3の信号出力端子38は、制御用集積回路10の入出力ポート13に接続される。
The
パワーアンプ集積回路3の上述したもの以外の構成要素は、実施の形態1と同名の構成要素と同じ機能を有するものであり、その説明を省略する。
The constituent elements other than those described above of the power amplifier integrated
次に、以上の構成を有する実施の形態2に係る車載オーディオシステムの動作を説明する。
Next, the operation of the in-vehicle audio system according to
制御用集積回路10により起動停止信号入力端子43がハイレベルへ制御されると、起動回路60は、短絡検出回路56などの内部回路を動作させる。これにより、パワーアンプ集積回路3は、動作を開始し、ソースセレクタ7から入力される音声信号を増幅して、音声信号出力端子21からスピーカ14へ出力する。
When the start / stop
短絡検出回路56は、各チャンネルの一対の音声信号出力端子21同士の短絡、音声信号出力端子21と電源端子41との短絡、音声信号出力端子21とグランド端子42との短絡などを検出すると、診断用NPNトランジスタ59をオン状態に制御する。
The short
診断用NPNトランジスタ59がオン状態になると、内蔵プルアップ抵抗素子71に電流が流れる。信号出力端子38の電圧は、グランド電圧に近いローレベルの電圧となる。
When the
なお、診断用NPNトランジスタ59がオフ状態である場合、内蔵プルアップ抵抗素子71に電流は流れない。信号出力端子38の電圧は、起動停止信号入力端子の電圧となる。
When the
この信号出力端子38に直接に接続される制御用集積回路10は、信号出力端子38から入出力ポート13へ入力される電圧を監視する。そして、入出力ポート13からローレベルに対応するデジタル値が出力されると、パワーアンプ集積回路3の出力が短絡していると判断する。そして、制御用集積回路10は、入出力ポート13を用いて、パワーアンプ集積回路3の起動停止信号入力端子43をローレベルへ制御する。
The control integrated
パワーアンプ集積回路3の起動回路60は、起動停止信号入力端子43の入力電圧が所定の電圧より低くなると、パワーアンプ集積回路3の内部回路を停止する。これにより、パワーアンプ集積回路3の内部回路は、動作を停止する。また、パワーアンプ集積回路3は、複数の音声信号出力端子21からスピーカ14へ音声信号を出力しなくなる。スピーカ14は、音声を出力しなくなる。
The
実施の形態2に係る車載オーディオシステムの上述した以外の動作は、実施の形態1のものと同様であり、その説明を省略する。 Operations other than those described above of the in-vehicle audio system according to the second embodiment are the same as those of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
以上のように、この実施の形態2によれば、制御用集積回路10は、パワーアンプ集積回路3の起動停止信号入力端子43に、自分の電源電圧以下の電圧に保持される信号を入力する。
As described above, according to the second embodiment, the control integrated
短絡検出回路56の診断用NPNトランジスタ59がオフ状態にあるときには、信号出力端子38は、内蔵プルアップ抵抗素子71を介して、起動停止信号入力端子43に接続される。信号出力端子38の電圧は、制御用集積回路10のハイレベルの電圧と略同じになる。
When the
短絡検出回路56の診断用NPNトランジスタ59がオン状態になると、信号出力端子38の電圧は、グランド端子42の電位に近いローレベルの電圧になる。この電圧は、制御用集積回路10のローレベルの電圧と略同じである。
When the
したがって、パワーアンプ集積回路3の信号出力端子38を制御用集積回路10の入出力ポート13に直接に接続し、パワーアンプ集積回路3の信号出力端子38のハイレベルの電圧およびローレベルの電圧を制御用集積回路10へ直接に入力することができる。
Therefore, the
なお、この実施の形態2では、短絡検出回路56の診断用NPNトランジスタ59と、起動停止信号入力端子43との間に、内蔵プルアップ抵抗素子71を接続している。この他にもたとえば、短絡検出回路56の出力段トランジスタをPNP型とし、このPNPトランジスタのコレクタと、グランド端子との間に内蔵プルダウン抵抗素子を接続し、さらに、PNPトランジスタのエミッタを起動停止信号入力端子43に接続するようにしてもよい。
In the second embodiment, a built-in pull-up
実施の形態3.
図4は、本発明の実施の形態3に係る車載オーディオシステムを示すシステム構成図である。車載オーディオシステムは、パワーアンプ集積回路3、電源回路2、ラジオ受信機5、CDプレーヤ6、ソースセレクタ7、表示デバイス8、入力デバイス9、制御用集積回路10を有する。なお、ラジオ受信機5、CDプレーヤ6、ソースセレクタ7、表示デバイス8および入力デバイス9は、実施の形態1の同名の構成要素と同じ機能を有するものであり、実施の形態1と同一の符号を付して図示および説明を省略する。
FIG. 4 is a system configuration diagram showing an in-vehicle audio system according to
パワーアンプ集積回路3および電源回路2は、車両のバッテリ1に接続される。電源回路2は、ラジオ受信機5、CDプレーヤ6、ソースセレクタ7、表示デバイス8、入力デバイス9、制御用集積回路10に所定の電圧を供給する。
The power amplifier integrated
パワーアンプ集積回路3は、起動停止信号入力端子43を有する。起動停止信号入力端子43には、起動回路60と、第一スイッチング素子81の一端が接続される。第一スイッチング素子81の他端には、保護抵抗素子83の一端と、第二スイッチング素子82の一端とが接続される。第二スイッチング素子82の他端は、グランド端子に接続される。
The power amplifier integrated
保護抵抗素子83の他端は、信号出力端子38に接続される。パワーアンプ集積回路3の信号出力端子38は、制御用集積回路10のADコンバータ12に接続される。
The other end of the
また、パワーアンプ集積回路3は、デジタル波形出力回路としてのウィンドウコンパレータ84を有する。ウィンドウコンパレータ84は、複数組のチャンネルから出力される電圧の総和の電圧と、予め設定される所定の電圧範囲とを比較する。そして、その複数組のチャンネルから出力される電圧の総和の電圧が、予め設定される所定の電圧範囲よりプラス側になると、ウィンドウコンパレータ84は、第一スイッチング素子81を閉じる。複数組のチャンネルから出力される電圧の総和の電圧が、予め設定される所定の電圧範囲よりマイナス側になると、ウィンドウコンパレータ84は、第二スイッチング素子82を閉じる。
The power amplifier integrated
パワーアンプ集積回路3の上述したもの以外の構成要素は、実施の形態1と同名の構成要素と同じ機能を有するものであり、その説明を省略する。
The constituent elements other than those described above of the power amplifier integrated
次に、以上の構成を有する実施の形態2に係る車載オーディオシステムの動作を説明する。
Next, the operation of the in-vehicle audio system according to
制御用集積回路10により起動停止信号入力端子43がハイレベルへ制御されると、起動回路60は、短絡検出回路56などの内部回路を動作させる。これにより、パワーアンプ集積回路3は、動作を開始し、ソースセレクタ7から入力される音声信号を増幅して、音声信号出力端子21からスピーカ14へ出力する。
When the start / stop
ウィンドウコンパレータ84は、複数組のチャンネルから出力される電圧の総和の電圧と、予め設定される所定の電圧範囲とを比較する。そして、複数組のチャンネルから出力される電圧の総和の電圧が、予め設定される所定の電圧範囲よりプラス側になると、ウィンドウコンパレータ84は、第一スイッチング素子81を閉じる。
第一スイッチング素子81が閉じられると、保護抵抗素子83の一端は、起動停止信号入力端子43に接続される。信号出力端子38の電位は、保護抵抗素子83の抵抗値と信号出力端子38に接続される配線容量などとで決まる時定数に従って、起動停止信号入力端子43の電圧に近い電圧まで変化する。定常時には、制御用集積回路10のADコンバータ12には、起動停止信号入力端子43の電圧より若干低い電圧が入力される。
When the
また、複数組のチャンネルから出力される電圧の総和の電圧が、予め設定される所定の電圧範囲よりマイナス側になると、ウィンドウコンパレータ847は、第二スイッチング素子82を閉じる。
Further, when the sum of the voltages output from the plural sets of channels is on the minus side of a predetermined voltage range set in advance, the window comparator 847 closes the
第二スイッチング素子82が閉じられると、保護抵抗素子83の一端は、グランド端子42に接続される。信号出力端子38の電位は、保護抵抗素子83の抵抗値と信号出力端子38に接続される配線容量などとで決まる時定数に従って、グランド端子42に近い電圧まで変化する。定常時には、制御用集積回路10のADコンバータ12には、グランド端子42の電圧より若干高い電圧が入力される。
When the
信号出力端子38に直接に接続される制御用集積回路10のADコンバータ12は、信号出力端子38の電圧をサンプリングし、その電圧値を出力する。制御用集積回路10は、この電圧値に基づいて、パワーアンプ集積回路3などの動作を制御する。
The
実施の形態3に係る車載オーディオシステムの上述した以外の動作は、実施の形態1のものと同様であり、その説明を省略する。 Operations other than those described above of the in-vehicle audio system according to the third embodiment are the same as those in the first embodiment, and a description thereof is omitted.
以上のように、この実施の形態3によれば、制御用集積回路10は、パワーアンプ集積回路3の起動停止信号入力端子43に、自分の電源電圧以下の電圧に保持される信号を入力する。パワーアンプ集積回路3のウィンドウコンパレータ84は、複数組のチャンネルから出力される電圧の総和の電圧が予め設定される所定の電圧範囲よりプラス側になると、第一スイッチング素子81を閉じ、マイナス側になると、第二スイッチング素子82を閉じる。信号出力端子38の電圧は、起動停止信号入力端子43の入力電圧より若干低い電圧から、グランド端子42の電圧より若干高い電圧までの範囲で変化する。
As described above, according to the third embodiment, the control integrated
したがって、パワーアンプ集積回路3の信号出力端子38を制御用集積回路10のADコンバータ12に直接に接続し、パワーアンプ集積回路3の信号出力端子38のハイレベルの電圧およびローレベルの電圧を制御用集積回路10へ直接に入力することができる。
Therefore, the
ところで、従来あるように、信号出力端子38への出力段をオープンコレクタあるいはオープンドレイン構成とし、この信号出力端子38にプルアップ抵抗素子を接続する場合、信号出力端子38の電圧がローレベルからハイレベルへ変化する時間と、ハイレベルからローレベルへ変化する時間とは、互いに異なる時間となる。一般的に、ローレベルからハイレベルへ変化する時間は、プルアップ抵抗素子と配線容量などとの関係で決まる時定数により、ハイレベルからローレベルへ変化する時間に比べて長くなる。そのため、信号出力端子38への出力段をオープンコレクタあるいはオープンドレイン構成とした場合には、信号のハイレベル期間とローレベル期間との割合などで決まる信号の粗密波により情報を出力することはできない。
By the way, when the output stage to the
これに対して、この実施の形態3のように、第一スイッチング素子81と第二スイッチング素子82との接続点と、信号出力端子38との間に保護抵抗素子83を配設することで、信号出力端子38の電位がローレベルからハイレベルへ変化する時間と、ハイレベルからローレベルへ変化する時間とは、略一致する。したがって、パワーアンプ集積回路3は、制御用集積回路10との間に波形を成形するための回路などを設けることなく、制御用集積回路10に直接に接続して、この制御用集積回路10に対して、信号のハイレベル期間とローレベル期間との割合などで決まる信号の粗密波により情報を出力することが可能となる。
On the other hand, by disposing the
以上の各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の例であるが、本発明は、これに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形、変更が可能である。 Each of the above embodiments is an example of a preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the invention. It is.
上記各実施の形態では、車両のバッテリ1に直接接続されるパワーアンプ集積回路3から、バッテリ電圧より低い電圧で動作する制御用集積回路10へ、波形信号や各種の検出信号を出力する場合を例として説明している。この他にもたとえば、車両のバッテリ1に直接接続される電源回路2がバッテリ1の異常や自分の出力電圧の異常などを検出し、この検出信号を制御用集積回路10へ出力する場合においても、本願発明の構成を適用することで、電源回路2と制御用集積回路10とを直接に接続することが可能となる。
In each of the above embodiments, a case where a waveform signal and various detection signals are output from the power amplifier integrated
上記各実施の形態は、車載オーディオシステムを例として説明している。このほかにもたとえば、車載オーディオシステムの機能を有する車両ナビゲーションシステムや、家庭などで使用するオーディオシステムにおいて、パワーアンプ集積回路と制御用集積回路とを直接に接続する場合に適用するようにしてもよい。 Each of the above embodiments has been described by taking an in-vehicle audio system as an example. In addition to this, for example, in a vehicle navigation system having a function of an in-vehicle audio system or an audio system used at home, the power amplifier integrated circuit and the control integrated circuit may be directly connected. Good.
本発明は、車両のバッテリに接続される車載オーディオシステムなどに利用することができる。 The present invention can be used for an in-vehicle audio system connected to a battery of a vehicle.
1 バッテリ
3 パワーアンプ集積回路
10 制御用集積回路
11 外部基準電圧生成回路
15 ローパスフィルタ用コンデンサ(コンデンサ)
33 オペアンプ(アナログ演算増幅回路)
37 ローパスフィルタ用抵抗素子(抵抗素子)
38 信号出力端子
43 起動停止信号入力端子(信号入力端子)
46 基準電圧生成回路
47 入力段NPNトランジスタ
51 リミッタ用PNPトランジスタ
56 短絡検出回路(診断回路)
59 診断用NPNトランジスタ(診断用スイッチング素子)
60 起動回路
71 内蔵プルアップ抵抗素子(抵抗素子)
81 第一スイッチング素子
82 第二スイッチング素子
84 ウィンドウコンパレータ(デジタル波形出力回路)
DESCRIPTION OF
33 Operational Amplifier (Analog Operational Amplifier Circuit)
37 Low-pass filter resistance elements (resistance elements)
38
46 reference
59 NPN transistor for diagnosis (switching element for diagnosis)
60 Start-
81
Claims (9)
上記信号入力端子に接続され、上記信号入力端子に入力される電圧より低い電圧を有する基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、
上記基準電圧が入力され、上記基準電圧を基準として変化する電圧波形を有する信号を出力するアナログ演算増幅回路と、
上記アナログ演算増幅回路により生成された信号を出力する信号出力端子と、
を有することを特徴とするパワーアンプ集積回路。 A signal input terminal to which a signal held at a predetermined level is input;
A reference voltage generating circuit that is connected to the signal input terminal and generates a reference voltage having a voltage lower than a voltage input to the signal input terminal;
An analog operational amplifier circuit that receives the reference voltage and outputs a signal having a voltage waveform that changes with the reference voltage as a reference;
A signal output terminal for outputting a signal generated by the analog operational amplifier circuit;
A power amplifier integrated circuit comprising:
上記入力段NPNトランジスタのエミッタにベースが接続され、且つ、エミッタが前記信号出力端子に接続されるリミッタ用PNPトランジスタを有すること、
を特徴とする請求項1記載のパワーアンプ集積回路。 The reference voltage generation circuit includes an input stage NPN transistor having a base connected to the signal input terminal,
A limiter PNP transistor having a base connected to an emitter of the input stage NPN transistor and an emitter connected to the signal output terminal;
The power amplifier integrated circuit according to claim 1.
信号出力端子と、
上記信号入力端子と上記信号出力端子との間に接続される抵抗素子と、
上記信号出力端子に接続される診断用スイッチング素子を有し、当該パワーアンプ集積回路の異常あるいは当該パワーアンプ集積回路の入出力信号の異常を検出すると、上記診断用スイッチング素子をオン状態に制御する診断回路と、
を有することを特徴とするパワーアンプ集積回路。 A signal input terminal to which a signal held at a predetermined level is input;
A signal output terminal;
A resistance element connected between the signal input terminal and the signal output terminal;
A diagnostic switching element connected to the signal output terminal, and when the abnormality of the power amplifier integrated circuit or the abnormality of the input / output signal of the power amplifier integrated circuit is detected, the diagnostic switching element is controlled to be turned on; A diagnostic circuit;
A power amplifier integrated circuit comprising:
信号出力端子と、
上記信号入力端子と上記信号出力端子との間に接続される第一スイッチング素子と、
上記信号出力端子とグランドとの間に接続される第二スイッチング素子と、
当該パワーアンプ集積回路に入出力される波形信号あるいは当該パワーアンプ集積回路内部の波形信号に基づいて、上記第一スイッチング素子および上記第二スイッチング素子を個別にオンオフ制御するデジタル波形出力回路と、
を有することを特徴とするパワーアンプ集積回路。 A signal input terminal to which a signal held at a predetermined level is input;
A signal output terminal;
A first switching element connected between the signal input terminal and the signal output terminal;
A second switching element connected between the signal output terminal and the ground;
A digital waveform output circuit that individually controls on / off of the first switching element and the second switching element based on a waveform signal input to and output from the power amplifier integrated circuit or a waveform signal inside the power amplifier integrated circuit;
A power amplifier integrated circuit comprising:
前記パワーアンプ集積回路の前記信号入力端子および前記信号出力端子が接続され、前記信号入力端子に、自分の電源電圧以下の電圧に保持される信号を入力させる制御用集積回路と、
を有することを特徴とする車載オーディオシステム。 A power amplifier integrated circuit according to any one of claims 1 to 7, connected to a battery of a vehicle,
An integrated circuit for control in which the signal input terminal and the signal output terminal of the power amplifier integrated circuit are connected, and a signal held at a voltage equal to or lower than its own power supply voltage is input to the signal input terminal;
An in-vehicle audio system comprising:
前記パワーアンプ集積回路の前記信号入力端子および前記信号出力端子が接続され、前記信号入力端子に、自分の電源電圧以下の電圧に保持される信号を入力させる制御用集積回路と、
前記信号入力端子に接続され、前記パワーアンプ集積回路の前記基準電圧生成回路と略同じ電圧を外部基準電圧として生成する外部基準電圧生成回路と、
一端が前記パワーアンプ集積回路の前記信号出力端子および前記制御用集積回路に接続され、他端が上記外部基準電圧生成回路の出力に接続されるコンデンサと、
を有することを特徴とする車載オーディオシステム。 The power amplifier integrated circuit according to claim 3 connected to a battery of a vehicle;
An integrated circuit for control in which the signal input terminal and the signal output terminal of the power amplifier integrated circuit are connected, and a signal held at a voltage equal to or lower than its own power supply voltage is input to the signal input terminal;
An external reference voltage generation circuit that is connected to the signal input terminal and generates a voltage substantially the same as the reference voltage generation circuit of the power amplifier integrated circuit as an external reference voltage;
A capacitor having one end connected to the signal output terminal of the power amplifier integrated circuit and the control integrated circuit, and the other end connected to the output of the external reference voltage generation circuit;
An in-vehicle audio system comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005137435A JP2006319428A (en) | 2005-05-10 | 2005-05-10 | Power amplifier integrated circuit and on-vehicle audio system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005137435A JP2006319428A (en) | 2005-05-10 | 2005-05-10 | Power amplifier integrated circuit and on-vehicle audio system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006319428A true JP2006319428A (en) | 2006-11-24 |
Family
ID=37539739
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005137435A Pending JP2006319428A (en) | 2005-05-10 | 2005-05-10 | Power amplifier integrated circuit and on-vehicle audio system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006319428A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9906192B2 (en) | 2016-04-29 | 2018-02-27 | Hyundai Motor Company | Amplifier for vehicle and vehicle including the same |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5640314A (en) * | 1979-09-12 | 1981-04-16 | Pioneer Electronic Corp | Pulse width modulating amplifier |
JPS6218103A (en) * | 1985-07-17 | 1987-01-27 | Toshiba Corp | Limiter circuit |
JPH02244806A (en) * | 1989-03-16 | 1990-09-28 | Fujitsu Ltd | Signal amplifier circuit |
JPH09167926A (en) * | 1995-12-15 | 1997-06-24 | Sanyo Electric Co Ltd | Protection circuit for amplifier |
JPH10242778A (en) * | 1997-02-25 | 1998-09-11 | Hitachi Ltd | Power amplifier |
JPH10261921A (en) * | 1997-03-18 | 1998-09-29 | Hitachi Ltd | Audio power amplifier ic |
JPH1188066A (en) * | 1997-09-05 | 1999-03-30 | Hitachi Ltd | Audio power amplifier ic |
JP2003519853A (en) * | 2000-01-06 | 2003-06-24 | トムソン ライセンシング ソシエテ アノニム | Voltage level conversion circuit |
-
2005
- 2005-05-10 JP JP2005137435A patent/JP2006319428A/en active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5640314A (en) * | 1979-09-12 | 1981-04-16 | Pioneer Electronic Corp | Pulse width modulating amplifier |
JPS6218103A (en) * | 1985-07-17 | 1987-01-27 | Toshiba Corp | Limiter circuit |
JPH02244806A (en) * | 1989-03-16 | 1990-09-28 | Fujitsu Ltd | Signal amplifier circuit |
JPH09167926A (en) * | 1995-12-15 | 1997-06-24 | Sanyo Electric Co Ltd | Protection circuit for amplifier |
JPH10242778A (en) * | 1997-02-25 | 1998-09-11 | Hitachi Ltd | Power amplifier |
JPH10261921A (en) * | 1997-03-18 | 1998-09-29 | Hitachi Ltd | Audio power amplifier ic |
JPH1188066A (en) * | 1997-09-05 | 1999-03-30 | Hitachi Ltd | Audio power amplifier ic |
JP2003519853A (en) * | 2000-01-06 | 2003-06-24 | トムソン ライセンシング ソシエテ アノニム | Voltage level conversion circuit |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9906192B2 (en) | 2016-04-29 | 2018-02-27 | Hyundai Motor Company | Amplifier for vehicle and vehicle including the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8218793B2 (en) | Apparatus and muting circuit | |
US7327187B2 (en) | Method, circuit and power amplifier for detecting a fault, and method of protecting a circuit in a power amplifier from a fault occurrence | |
US8031888B2 (en) | Electronic apparatus having audio output units | |
JP7100476B2 (en) | Audio amplifiers, audio output devices and electronic devices using them | |
TW200307458A (en) | Circuit for preventing shock sound | |
JP2016208361A (en) | Audio circuit, on-vehicle audio device using the same, audio component device, and electronic equipment | |
JP2003318656A (en) | Circuit for preventing shock sound | |
JP2005064661A (en) | Pulse width modulation circuit and switching amplifier equipped with same | |
JP2006319428A (en) | Power amplifier integrated circuit and on-vehicle audio system | |
JP2010166130A (en) | Plug insertion and pulling-out detection circuit and voice reproduction apparatus | |
KR20060041866A (en) | Frequency-current conversion circuit, equalizer, and optical disc apparatus | |
JP3972601B2 (en) | Level shift circuit | |
CN100566139C (en) | Audio devices and silencing means | |
JP4531021B2 (en) | Charging circuit, integrated circuit, and control method | |
JP5144292B2 (en) | Switching power supply circuit and vehicle equipped with the same | |
JP2004304334A (en) | Semiconductor device and reset signal transmission method | |
JP2019014271A (en) | Control device, control system and control method | |
JP2004120380A (en) | Hysteresis characteristic setting arrangement | |
JP5182891B2 (en) | Audio device | |
JP2010016672A (en) | Output amplifier for video signal | |
JP4522125B2 (en) | Reference voltage generation circuit | |
US6636082B1 (en) | System and method for detecting a negative supply fault | |
JP2010177985A (en) | Amplifier circuit, and audio appliance | |
JP2009094584A (en) | Triangular wave generation circuit | |
JP3439298B2 (en) | Clock loss detection circuit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070831 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091209 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100119 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100525 |