JP2007036420A - Amplifier - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an amplifier that reduces a phase delay of an audio signal, also reduces distortion generated in the audio signal, and is facilitated in the design of a circuit that is high in the stability of the operation of the amplifier. <P>SOLUTION: The amplifier provided with a pre-stage amplifier means, a middle stage amplifier means, and a post-stage amplifier means for amplifying the audio signal is provided with: a first negative feedback means for negatively feeding back via a second resistor the audio signal outputted from the middle stage amplifier means to an inverting input terminal of the pre-stage amplifier means grounded via a first resistor; and a second negative feedback means for negatively feeding back via a fourth resistor the audio signal outputted from the post-stage amplifier means to an inverting input terminal of the middle-stage amplifier means grounded via a third resistor. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、入力されたオーディオ信号を多段の増幅部により増幅する増幅装置に関する。   The present invention relates to an amplifying apparatus that amplifies an input audio signal by a multistage amplifying unit.

CD(Compact Disc)プレーヤ等の再生装置から入力されたオーディオ信号を増幅して出力する増幅装置は、周波数特性の改善や出力されるオーディオ信号に含まれる歪みを低減するために、増幅されたオーディオ信号を負帰還する負帰還回路を備えている。図5は、一般的な負帰還回路を備えた従来の増幅装置の回路図である。   An amplifying device that amplifies and outputs an audio signal input from a playback device such as a CD (Compact Disc) player is used to improve frequency characteristics and reduce distortion included in the output audio signal. A negative feedback circuit for negatively feeding back the signal is provided. FIG. 5 is a circuit diagram of a conventional amplifying apparatus having a general negative feedback circuit.

図5において、電圧増幅部21は、入力端子から入力されたオーディオ信号を電圧増幅する。電流増幅部22は、出力端子に接続された図示しないスピーカとインピーダンス整合するためのバッファアンプであり、電圧増幅率は1である。電圧増幅部21及び電流増幅部22は、増幅装置の電力増幅部を構成する。入力端子から入力されたオーディオ信号は、電圧増幅部21の非反転入力端子(+)に入力され電圧増幅される。電圧増幅されたオーディオ信号は、電流増幅部22に入力されインピーダンス整合され出力端子から出力される。   In FIG. 5, the voltage amplifying unit 21 amplifies the voltage of the audio signal input from the input terminal. The current amplifying unit 22 is a buffer amplifier for impedance matching with a speaker (not shown) connected to the output terminal, and the voltage amplification factor is 1. The voltage amplifying unit 21 and the current amplifying unit 22 constitute a power amplifying unit of the amplifying device. The audio signal input from the input terminal is input to the non-inverting input terminal (+) of the voltage amplifier 21 and is voltage amplified. The voltage-amplified audio signal is input to the current amplifying unit 22, impedance matched, and output from the output terminal.

また、電流増幅部22から出力されたオーディオ信号は、電流増幅部22の出力端子と接地の間で直列に接続された抵抗器23及び抵抗器24により構成される負帰還回路に入力される。負帰還回路に入力されたオーディオ信号は、抵抗器23及び抵抗器24により分圧され、抵抗器24の両端に生じた分圧信号が電圧増幅部21の反転入力端子(−)に入力される。電圧増幅部21の反転入力端子は、抵抗器23を介して接地されている。図5に示す増幅装置は、出力端子から出力される一部の信号を電圧増幅部21に負帰還させることにより、周波数特性の改善や出力されるオーディオ信号に含まれる歪みを低減させることができる。   The audio signal output from the current amplifier 22 is input to a negative feedback circuit including a resistor 23 and a resistor 24 connected in series between the output terminal of the current amplifier 22 and the ground. The audio signal input to the negative feedback circuit is divided by the resistor 23 and the resistor 24, and the divided signal generated at both ends of the resistor 24 is input to the inverting input terminal (−) of the voltage amplifier 21. . The inverting input terminal of the voltage amplification unit 21 is grounded via the resistor 23. The amplifying apparatus shown in FIG. 5 can improve frequency characteristics and reduce distortion included in the output audio signal by negatively feeding back a part of the signal output from the output terminal to the voltage amplifier 21. .

しかしながら、図5に示す1系統の負帰還回路では、歪みの低減が不十分であるため、図6に示すように2系統の負帰還回路を設け、歪みを十分に低減することが可能な増幅装置もある。図6は、2系統の負帰還回路を備えた従来の増幅装置の回路図である。図6において、図5と同一の構成部分には、同一の符号を付して説明を省略する。電圧増幅部25は、電圧増幅部21の前段に接続され、入力端子から入力されたオーディオ信号を非反転入力端子から入力し電圧増幅する。電圧増幅されたオーディオ信号は、電圧増幅部21の非反転入力端子に入力される。   However, in the one-system negative feedback circuit shown in FIG. 5, distortion reduction is insufficient. Therefore, two negative feedback circuits are provided as shown in FIG. 6, and the amplification can sufficiently reduce the distortion. There is also a device. FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional amplifying apparatus having two negative feedback circuits. In FIG. 6, the same components as those in FIG. The voltage amplifying unit 25 is connected to the previous stage of the voltage amplifying unit 21 and amplifies the voltage by inputting the audio signal input from the input terminal from the non-inverting input terminal. The voltage-amplified audio signal is input to the non-inverting input terminal of the voltage amplifier 21.

電圧増幅部21は、非反転入力端子及び反転入力端子から入力されたオーディオ信号を電圧増幅する。電圧増幅されたオーディオ信号は、電流増幅部22に入力されインピーダンス整合され出力端子から出力される。また、電流増幅部22から出力されたオーディオ信号は、電流増幅部22の出力端子と接地の間で直列に接続された抵抗器23及び抵抗器24により構成される負帰還回路L101を介して電圧増幅部25の反転入力端子に入力されるとともに、電流増幅部22の出力端子と接地の間で直列に接続された抵抗器26及び抵抗器27により構成される負帰還回路L102に入力される。電圧増幅部25の反転入力端子は、抵抗器23を介して接地され、電圧増幅部21の反転入力端子は、抵抗器26を介して接地される。   The voltage amplifier 21 amplifies the voltage of the audio signal input from the non-inverting input terminal and the inverting input terminal. The voltage-amplified audio signal is input to the current amplifying unit 22, impedance matched, and output from the output terminal. The audio signal output from the current amplifying unit 22 is supplied with a voltage via a negative feedback circuit L101 including a resistor 23 and a resistor 24 connected in series between the output terminal of the current amplifying unit 22 and the ground. In addition to being input to the inverting input terminal of the amplifying unit 25, the signal is input to the negative feedback circuit L <b> 102 including the resistor 26 and the resistor 27 connected in series between the output terminal of the current amplifying unit 22 and the ground. The inverting input terminal of the voltage amplifying unit 25 is grounded via the resistor 23, and the inverting input terminal of the voltage amplifying unit 21 is grounded via the resistor 26.

負帰還回路L102に入力されたオーディオ信号は、抵抗器26及び抵抗器27により分圧され、抵抗器27の両端に生じた分圧信号が電圧増幅部21の反転入力端子に入力される。更に、負帰還回路L102は、コンデンサ28が電圧増幅部21の出力端子と反転入力端子の間に接続され抵抗器27とコンデンサ28により構成される時定数回路を有し、この時定数回路により出力されるオーディオ信号の全レベルにおいて増幅率が均一になり、歪率を改善することができる。   The audio signal input to the negative feedback circuit L102 is divided by the resistor 26 and the resistor 27, and the divided signal generated at both ends of the resistor 27 is input to the inverting input terminal of the voltage amplification unit 21. Further, the negative feedback circuit L102 has a time constant circuit including a resistor 27 and a capacitor 28, in which a capacitor 28 is connected between the output terminal and the inverting input terminal of the voltage amplifying unit 21, and is output by this time constant circuit. Therefore, the amplification factor becomes uniform at all levels of the audio signal, and the distortion rate can be improved.

また、多段の負帰還回路を備えた増幅装置において、各負帰還回路を接地する抵抗器を共通にして帰還する信号の基準電位を1つにすることにより、歪やノイズの発生を防止する増幅装置がある(特許文献1参照)。更に、時定数回路を備えたマイナーループ回路の一端を接地せずに電力増幅部の非反転入力端子に抵抗器を介して接続することにより、高周波領域での位相の遅れを防止し装置の動作を安定させる増幅装置もある(特許文献2)。   Further, in an amplification device having a multi-stage negative feedback circuit, an amplifier that prevents the occurrence of distortion and noise by using a common resistor for grounding each negative feedback circuit and making the reference potential of the signal to be fed back to one. There exists an apparatus (refer patent document 1). Furthermore, by connecting one end of a minor loop circuit equipped with a time constant circuit to the non-inverting input terminal of the power amplification unit via a resistor without grounding it, the phase delay in the high frequency region is prevented and the operation of the device There is also an amplification device that stabilizes (Patent Document 2).

特開平6−326523号公報 特開2004−297366号公報JP 6-326523 A JP 2004-297366 A

図6に示す増幅装置において、入力端子から入力されたオーディオ信号は、電圧増幅部25、電圧増幅部21及び電流増幅部22の各増幅部において位相が遅れ、電流増幅部22から出力されるオーディオ信号の位相は、入力端子から入力されたオーディオ信号の位相に対して大きく遅れる。   In the amplifying apparatus shown in FIG. 6, the audio signal input from the input terminal is delayed in phase in each of the amplifying units of the voltage amplifying unit 25, the voltage amplifying unit 21, and the current amplifying unit 22, and is output from the current amplifying unit 22. The phase of the signal is greatly delayed with respect to the phase of the audio signal input from the input terminal.

このため、負帰還回路L101により電流増幅部22から出力されるオーディオ信号を電圧増幅部25に負帰還する、すなわちオーバーオールの負帰還をかけると、電流増幅部22から出力されるオーディオ信号の位相が大きく遅れるため、入力端子から入力されるオーディオ信号に対して正帰還となり、回路の発振等により増幅装置の動作が不安定になる問題がある。   Therefore, when the audio signal output from the current amplification unit 22 is negatively fed back to the voltage amplification unit 25 by the negative feedback circuit L101, that is, when overall negative feedback is applied, the phase of the audio signal output from the current amplification unit 22 is changed. Since the delay is large, positive feedback is provided for the audio signal input from the input terminal, and there is a problem that the operation of the amplifying device becomes unstable due to circuit oscillation or the like.

特に、電圧増幅部及び電流増幅部を構成するトランジスタ等の素子の寄生キャパシタンスや寄生インダクタンスは、オーディオ信号の位相特性に与える影響が大きく、寄生キャパシタンスや寄生インダクタンスが有する時定数により、オーディオ信号の高周波数領域にゲインのピークが発生する。このゲインのピークは、オーバーオールの負帰還をかけることにより位相が大きく遅れたオーディオ信号が入力端子から入力されたオーディオ信号に対して正帰還となるため、回路が発振するなどの増幅装置の動作が不安定となる要因となる。また、位相が大きく遅れたオーディオ信号が負帰還されると、増幅装置から出力されるオーディ信号に歪みが発生する原因となる。   In particular, the parasitic capacitance and parasitic inductance of elements such as transistors constituting the voltage amplification unit and the current amplification unit have a large effect on the phase characteristics of the audio signal. The time constant of the parasitic capacitance and parasitic inductance causes the audio signal to increase. Gain peaks occur in the frequency domain. This gain peak is because the audio signal whose phase is greatly delayed due to the overall negative feedback becomes positive feedback with respect to the audio signal input from the input terminal. Causes instability. Further, when an audio signal whose phase is greatly delayed is negatively fed back, the audio signal output from the amplifying device is distorted.

また、このようなオーバーオールの負帰還によるオーディオ信号の位相遅れの問題を解決するには、各増幅部の位相特性を補償する補償回路が必要となり、増幅装置の回路の設計が複雑になる。   Further, in order to solve the problem of the phase delay of the audio signal due to the negative feedback of the overall, a compensation circuit for compensating the phase characteristic of each amplifying unit is required, and the circuit design of the amplifying device becomes complicated.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、オーディオ信号の位相遅れ及びオーディオ信号に発生する歪みを低減させ、増幅装置の動作の安定度が高い回路の設計が容易な増幅装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and reduces the phase delay of an audio signal and distortion generated in the audio signal, and makes it easy to design a circuit with high operational stability of the amplifying apparatus. An object is to provide an apparatus.

上記の課題を解決するために、本願の請求項1記載の発明は、オーディオ信号を増幅する前段増幅手段と前記前段増幅手段により増幅されたオーディオ信号を増幅する中段増幅手段と前記中段増幅手段により増幅されたオーディオ信号を増幅する後段増幅手段とを備える増幅装置において、第1の抵抗器を介して接地された前記前段増幅手段の反転入力端子に前記中段増幅手段から出力されるオーディオ信号を第2の抵抗器を介して負帰還させる第1の負帰還手段と、第3の抵抗器を介して接地された前記中段増幅手段の反転入力端子に前記後段増幅手段から出力されるオーディオ信号を第4の抵抗器を介して負帰還させる第2の負帰還手段を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 of the present application includes a front stage amplifying means for amplifying an audio signal, a middle stage amplifying means for amplifying the audio signal amplified by the front stage amplifying means, and the middle stage amplifying means. In an amplifying apparatus comprising a post-stage amplifying means for amplifying the amplified audio signal, an audio signal output from the middle-stage amplifying means is supplied to an inverting input terminal of the pre-stage amplifying means grounded through a first resistor. A first negative feedback means for performing negative feedback through the second resistor, and an audio signal output from the subsequent amplification means to the inverting input terminal of the middle amplification means grounded via the third resistor. The second negative feedback means for performing negative feedback through the four resistors is provided.

また、本願の請求項2記載の発明は、請求項1記載の増幅装置において、前記第1の負帰還手段は、時定数回路を備えることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the amplification device according to the first aspect, the first negative feedback means includes a time constant circuit.

本発明によれば、オーディオ信号の位相遅れ及びオーディオ信号に発生する歪みを低減させ、増幅装置の動作の安定度が高い回路の設計が容易な増幅装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the phase delay of an audio signal and the distortion which generate | occur | produces in an audio signal can be reduced, and the amplifier which can design the circuit with high stability of operation | movement of an amplifier easily can be provided.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の第1実施例である増幅装置の構成を示すブロック図である。図1において、1は電圧増幅部、2は電流増幅部、3は電圧増幅部、4〜7は抵抗器を示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an amplifying apparatus according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a voltage amplification unit, 2 is a current amplification unit, 3 is a voltage amplification unit, and 4 to 7 are resistors.

電圧増幅部1は、入力されたオーディオ信号を電圧増幅する。電流増幅部2は、出力端子と接続された図示しないスピーカとインピーダンス整合するためのバッファアンプであり、電圧増幅率は1である。電圧増幅部1及び電流増幅部2は、本実施例の増幅装置の電力増幅部を構成する。電圧増幅部3は、前記電力増幅部の前段に接続される。本実施例において、電圧増幅部3は前段の増幅手段、電圧増幅部1は中段の増幅手段、電流増幅部2は後段の増幅手段である。   The voltage amplifier 1 amplifies the voltage of the input audio signal. The current amplifying unit 2 is a buffer amplifier for impedance matching with a speaker (not shown) connected to the output terminal, and the voltage amplification factor is 1. The voltage amplifying unit 1 and the current amplifying unit 2 constitute a power amplifying unit of the amplifying apparatus of the present embodiment. The voltage amplifying unit 3 is connected to the previous stage of the power amplifying unit. In the present embodiment, the voltage amplifying unit 3 is a preceding amplifying unit, the voltage amplifying unit 1 is a middle amplifying unit, and the current amplifying unit 2 is a subsequent amplifying unit.

入力端子から入力されたオーディオ信号は、電圧増幅部3の非反転入力端子(+)に入力され電圧増幅される。電圧増幅部3から出力されたオーディオ信号は、電圧増幅部1の非反転入力端子(+)に入力され電圧増幅される。電圧増幅部1により電圧増幅されたオーディオ信号は、電流増幅部2に入力されインピーダンス整合され出力端子から出力される。   The audio signal input from the input terminal is input to the non-inverting input terminal (+) of the voltage amplifier 3 and is voltage amplified. The audio signal output from the voltage amplifier 3 is input to the non-inverting input terminal (+) of the voltage amplifier 1 and is voltage amplified. The audio signal voltage amplified by the voltage amplification unit 1 is input to the current amplification unit 2, impedance matched, and output from the output terminal.

また、電流増幅部2から出力されたオーディオ信号は、電流増幅部2の出力端子と接地の間で直列に接続された抵抗器4及び抵抗器5により構成される負帰還回路L1に入力される。本実施例において、負帰還回路L1は第1の負帰還手段であり、抵抗器4は第1の抵抗器であり、抵抗器5は第2の抵抗器である。負帰還回路L1に入力されたオーディオ信号は、抵抗器4及び抵抗器5により分圧され、抵抗器5の両端に生じた分圧信号が電圧増幅部1の反転入力端子(−)に入力される。電圧増幅部1の反転入力端子は、抵抗器4を介して接地されている。   The audio signal output from the current amplifying unit 2 is input to a negative feedback circuit L1 including a resistor 4 and a resistor 5 connected in series between the output terminal of the current amplifying unit 2 and the ground. . In this embodiment, the negative feedback circuit L1 is a first negative feedback means, the resistor 4 is a first resistor, and the resistor 5 is a second resistor. The audio signal input to the negative feedback circuit L1 is divided by the resistor 4 and the resistor 5, and the divided signal generated at both ends of the resistor 5 is input to the inverting input terminal (−) of the voltage amplifier 1. The The inverting input terminal of the voltage amplification unit 1 is grounded via the resistor 4.

電圧増幅部1により電圧増幅されたオーディオ信号は、電流増幅部2へ入力されるとともに、電圧増幅部1の出力端子と接地の間で直列に接続された抵抗器6及び抵抗器7により構成される負帰還回路L2に入力される。本実施例において、負帰還回路L2は第2の負帰還手段であり、抵抗器6は第3の抵抗器であり、抵抗器7は第4の抵抗器である。負帰還回路L2に入力されたオーディオ信号は、抵抗器6及び抵抗器7により分圧され、抵抗器7の両端に生じた分圧信号が電圧増幅部3の反転入力端子に入力される。電圧増幅部3の反転入力端子は、抵抗器6を介して接地されている。   The audio signal amplified by the voltage amplifying unit 1 is input to the current amplifying unit 2 and is composed of a resistor 6 and a resistor 7 connected in series between the output terminal of the voltage amplifying unit 1 and the ground. Input to the negative feedback circuit L2. In this embodiment, the negative feedback circuit L2 is a second negative feedback means, the resistor 6 is a third resistor, and the resistor 7 is a fourth resistor. The audio signal input to the negative feedback circuit L2 is divided by the resistor 6 and the resistor 7, and the divided signal generated at both ends of the resistor 7 is input to the inverting input terminal of the voltage amplifier 3. The inverting input terminal of the voltage amplification unit 3 is grounded via the resistor 6.

図1に示す第1実施例の増幅装置において、電圧増幅部3と電圧増幅部1によるゲイン(電圧利得)の合計は、抵抗器6の抵抗値をR6とし抵抗器7の抵抗値をR7とすると、1+R7/R6となる。また、電圧増幅部1と電流増幅部2によるゲインの合計は、抵抗器4の抵抗値をR4とし抵抗器5の抵抗値をR5とすると、1+R5/R4となる。ここで、電流増幅部2のゲインが0dBである場合、第1実施例の増幅装置のゲインは、1+R7/R6となる。また、電圧増幅部1のゲインは、1+R5/R4となり、電圧増幅部3のゲインは、(1+R7/R6)/(1+R5/R4)となる。このように、第1実施例の増幅装置のゲインと各増幅部のゲインの配分は、抵抗器4、抵抗器5、抵抗器6及び抵抗器7の抵抗値により決定される。   In the amplifying device of the first embodiment shown in FIG. 1, the sum of the gain (voltage gain) by the voltage amplifying unit 3 and the voltage amplifying unit 1 is the resistance value of the resistor 6 as R6 and the resistance value of the resistor 7 as R7. Then, 1 + R7 / R6. Further, the total gain by the voltage amplification unit 1 and the current amplification unit 2 is 1 + R5 / R4, where R4 is the resistance value of the resistor 4 and R5 is the resistance value of the resistor 5. Here, when the gain of the current amplifying unit 2 is 0 dB, the gain of the amplifying device of the first embodiment is 1 + R7 / R6. The gain of the voltage amplification unit 1 is 1 + R5 / R4, and the gain of the voltage amplification unit 3 is (1 + R7 / R6) / (1 + R5 / R4). Thus, the distribution of the gain of the amplifying device of the first embodiment and the gain of each amplifying unit is determined by the resistance values of the resistor 4, the resistor 5, the resistor 6, and the resistor 7.

電圧増幅部3のゲインは、上述したように、(1+R7/R6)/(1+R5/R4)となる。図1に示すように、電圧増幅部3は、電流増幅部2から出力されるオーディオ信号を電圧増幅部1に負帰還をかける負帰還回路L1内に備えられていないにもかかわらず、この式中に負帰還回路L1を構成する抵抗器4及び抵抗器5の抵抗値R4及びR5が含まれている。これは、後段の電流増幅部2から中段の電圧増幅部1へ負帰還回路L1により帰還された信号が前段の電圧増幅部3に入力されることを示す。このことを図2を用いて説明する。   As described above, the gain of the voltage amplification unit 3 is (1 + R7 / R6) / (1 + R5 / R4). As shown in FIG. 1, the voltage amplifying unit 3 is not provided in the negative feedback circuit L1 that applies negative feedback to the voltage amplifying unit 1 for the audio signal output from the current amplifying unit 2, although this equation is used. The resistance values R4 and R5 of the resistors 4 and 5 constituting the negative feedback circuit L1 are included therein. This indicates that a signal fed back from the current amplification unit 2 in the subsequent stage to the voltage amplification unit 1 in the middle stage by the negative feedback circuit L1 is input to the voltage amplification unit 3 in the previous stage. This will be described with reference to FIG.

図2は、第1実施例の増幅装置の負帰還回路の作用を説明する図である。
電圧増幅部1においてノイズ及び歪み成分N1が発生し、電流増幅部2においてノイズ及び歪み成分N2が発生する場合、電流増幅部2から出力される出力信号は、ノイズ及び歪み成分N1及びN2を有する。このノイズ及び歪み成分N1及びN2を有する出力信号は、出力端子から出力されるとともに負帰還回路L1に入力される。このとき、ノイズ及び歪み成分(N1+N2)は、抵抗器4及び抵抗器5により分圧され、(n1+n2)に減衰される。
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the negative feedback circuit of the amplifying device of the first embodiment.
When noise and distortion components N1 are generated in the voltage amplification unit 1 and noise and distortion components N2 are generated in the current amplification unit 2, the output signal output from the current amplification unit 2 has noise and distortion components N1 and N2. . The output signal having the noise and distortion components N1 and N2 is output from the output terminal and input to the negative feedback circuit L1. At this time, the noise and distortion components (N1 + N2) are divided by the resistors 4 and 5 and attenuated to (n1 + n2).

このノイズ及び歪み成分(n1+n2)が電圧増幅部1の反転入力端子に入力されると、ノイズ及び歪み成分(n1+n2)は、極性が反転し増幅されたノイズ及び歪み成分(−N1−N2)になり、電圧増幅部1で発生するノイズ及び歪みN1を相殺する。このため、電圧増幅部1からノイズ及び歪み成分(−N2)を有する信号が出力される。   When this noise and distortion component (n1 + n2) is input to the inverting input terminal of the voltage amplifying unit 1, the noise and distortion component (n1 + n2) is inverted to the amplified noise and distortion component (−N1−N2). Thus, the noise and distortion N1 generated in the voltage amplifier 1 are canceled out. Therefore, a signal having noise and distortion component (−N2) is output from the voltage amplification unit 1.

電圧増幅部1から出力されるノイズ及び歪み成分(−N2)を有する信号は、電流増幅部2へ入力されるとともに負帰還回路L2に入力される。負帰還回路L2に入力されたノイズ及び歪み成分(−N2)は、抵抗器6及び抵抗器7により分圧され(−n2)に減衰される。このノイズ及び歪み成分(−n2)が電圧増幅部3の反転入力端子に入力されると、ノイズ及び歪み成分(−n2)は、極性が反転し増幅されたノイズ及び歪み成分(+N2)になり、電圧増幅部3から出力される。このノイズ及び歪み成分(+N2)は、電圧増幅部1において電圧増幅部1の反転入力端子から入力され、極性が反転し増幅されたノイズ及び歪み成分(−N2)により相殺される。ここで、図示しない電圧増幅部3において発生するノイズ及び歪み成分N3は、負帰還回路L2を介して電圧増幅部3の反転入力端子から入力され極性が反転したノイズ及び歪み成分(−N3)により相殺される。   The signal having noise and distortion component (−N2) output from the voltage amplifier 1 is input to the current amplifier 2 and input to the negative feedback circuit L2. The noise and distortion component (−N2) input to the negative feedback circuit L2 is divided by the resistors 6 and 7 and attenuated to (−n2). When this noise and distortion component (−n2) is input to the inverting input terminal of the voltage amplification unit 3, the noise and distortion component (−n2) becomes the noise and distortion component (+ N2) amplified by inverting the polarity. And output from the voltage amplifying unit 3. The noise and distortion component (+ N2) is input from the inverting input terminal of the voltage amplification unit 1 in the voltage amplification unit 1, and the polarity is inverted and offset by the amplified noise and distortion component (−N2). Here, the noise and distortion component N3 generated in the voltage amplification unit 3 (not shown) is input from the inverting input terminal of the voltage amplification unit 3 through the negative feedback circuit L2 and is inverted in polarity by the noise and distortion component (−N3). Offset.

以上のように、第1実施例の増幅装置では、オーバーオールの負帰還をかけなくても、前段の電圧増幅部3において後段の電流増幅部2で発生するノイズ及び歪みを補正することができる。このため、電圧増幅部3のゲインは、負帰還回路L1を構成する抵抗器4及び抵抗器5の抵抗値R4及びR5が用いられ、(1+R7/R6)/(1+R5/R4)と示すことができる。したがって、第1実施例の増幅装置は、オーバーオールの負帰還をかけずに、前段の電圧増幅部3において後段の電流増幅部2で発生するノイズ及び歪みの補正をすることができる。   As described above, the amplifying apparatus of the first embodiment can correct noise and distortion generated in the subsequent current amplifying unit 2 in the preceding voltage amplifying unit 3 without applying overall negative feedback. For this reason, the gain of the voltage amplifying unit 3 uses the resistance values R4 and R5 of the resistors 4 and 5 constituting the negative feedback circuit L1, and is expressed as (1 + R7 / R6) / (1 + R5 / R4). it can. Therefore, the amplifying apparatus of the first embodiment can correct noise and distortion generated in the subsequent current amplifying unit 2 in the preceding voltage amplifying unit 3 without applying overall negative feedback.

図1に示すように、負帰還回路L1は電圧増幅部1と電流増幅部2の2段の増幅部でマイナーループの負帰還をかけ、負帰還回路L2は電圧増幅部1と電圧増幅部3の2段の増幅部でマイナーループの負帰還をかける構成である。このため、負帰還回路L1では、電圧増幅部3が負帰還回路L1から外れているので、電圧増幅部3による位相遅れの影響が小さくなり、負帰還回路L2では、電流増幅部2が負帰還回路L2から外れているので、電流増幅部2の高周波領域におけるゲインのピーク等による位相遅れの影響が小さくなる。したがって、第1実施例の増幅装置は、オーディオ信号の位相遅れを低減することができ、出力されるオーディオ信号に発生する歪みを低減することができる。   As shown in FIG. 1, the negative feedback circuit L1 is a two-stage amplification unit of a voltage amplification unit 1 and a current amplification unit 2 and applies a negative feedback of a minor loop, and the negative feedback circuit L2 is a voltage amplification unit 1 and a voltage amplification unit 3. This is a configuration in which a negative feedback of a minor loop is applied by the two-stage amplifier. For this reason, in the negative feedback circuit L1, since the voltage amplification unit 3 is separated from the negative feedback circuit L1, the influence of the phase delay by the voltage amplification unit 3 is reduced, and in the negative feedback circuit L2, the current amplification unit 2 is negatively fed back. Since it is out of the circuit L2, the influence of the phase delay due to the gain peak or the like in the high frequency region of the current amplifying unit 2 is reduced. Therefore, the amplifying apparatus of the first embodiment can reduce the phase delay of the audio signal, and can reduce the distortion generated in the output audio signal.

また、第1実施例の増幅装置は、負帰還回路L1において電圧増幅部3による位相遅れ及び負帰還回路L2において電流増幅部2による位相遅れの影響が小さくなるため、負帰還回路L1及び負帰還回路L2での位相補償が容易になり、動作の安定度が高い回路の設計が容易になるという効果を奏する。   Further, in the amplifying apparatus of the first embodiment, the negative feedback circuit L1 and the negative feedback are less affected by the phase delay due to the voltage amplifier 3 in the negative feedback circuit L1 and the phase delay due to the current amplifier 2 in the negative feedback circuit L2. Phase compensation in the circuit L2 is facilitated, and it is possible to easily design a circuit having high operational stability.

更に、本実施例の増幅装置は、負帰還回路L1及び負帰還回路L2のマイナーループの負帰還をかけることにより、周波数特性を広域まで伸ばすことができ、スルーレート(電圧の立ち上がり/立ち下がりの急峻さを示す値)を高くすることができるという効果を奏する。   Furthermore, the amplifying apparatus of the present embodiment can extend the frequency characteristics to a wide area by applying negative feedback of the minor loops of the negative feedback circuit L1 and the negative feedback circuit L2, and the slew rate (rising / falling of voltage). The value of steepness) can be increased.

図3は、本発明の第2実施例である増幅装置の構成を示すブロック図である。
図3において、図1と同一の構成部分には、同一の符号を付して説明を省略する。図3に示す第2実施例の増幅装置は、第1実施例の増幅装置において電圧増幅部1の出力端子と反転入力端子(−)の間にコンデンサ8を接続し、負帰還回路L2に時定数回路を備えた構成である。第2実施例の増幅装置は、第1実施例の増幅装置と同様に負帰還回路L1及び負帰還回路L2によりマイナーループの負帰還をかけるため、上述した第1実施例の増幅装置と同様の効果を奏する。更に第2実施例の増幅装置は、負帰還回路L2に備えられた時定数回路によりオーディオ信号の全レベルにおいて増幅率が均一になるため、歪率を改善することができるという効果を奏する。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an amplifying apparatus according to the second embodiment of the present invention.
In FIG. 3, the same components as those in FIG. The amplifying device of the second embodiment shown in FIG. 3 has a capacitor 8 connected between the output terminal of the voltage amplifying unit 1 and the inverting input terminal (−) in the amplifying device of the first embodiment, and is connected to the negative feedback circuit L2. The configuration includes a constant circuit. Since the amplifying apparatus of the second embodiment applies negative feedback of a minor loop by the negative feedback circuit L1 and the negative feedback circuit L2 similarly to the amplifying apparatus of the first embodiment, it is the same as the amplifying apparatus of the first embodiment described above. There is an effect. Furthermore, the amplification device of the second embodiment has an effect that the distortion factor can be improved because the amplification factor becomes uniform at all levels of the audio signal by the time constant circuit provided in the negative feedback circuit L2.

図4は、本発明の第3実施例である増幅装置の構成を示すブロック図である。
図4において、図1と同一の構成部分には、同一の符号を付して説明を省略する。図4に示すように、第3実施例の増幅装置は、電圧増幅部3の前段に電圧増幅部9を接続し4段の増幅部を備えている。電圧増幅部9は、入力端子から入力されたオーディオ信号が非反転入力端子(+)に入力され、抵抗器10及び抵抗器11により構成される負帰還回路L3により帰還された信号が反転入力端子(−)に入力される。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an amplifying apparatus according to the third embodiment of the present invention.
In FIG. 4, the same components as those in FIG. As shown in FIG. 4, the amplifying apparatus of the third embodiment includes a four-stage amplifying unit in which a voltage amplifying unit 9 is connected in front of the voltage amplifying unit 3. In the voltage amplifier 9, the audio signal input from the input terminal is input to the non-inverting input terminal (+), and the signal fed back by the negative feedback circuit L3 including the resistors 10 and 11 is the inverting input terminal. Input to (-).

図4に示すように、負帰還回路L3は、第1実施例の増幅装置と同様に電圧増幅部3と電圧増幅部9の2段の増幅部でマイナーループの負帰還をかけている。このため、第3実施例の増幅装置は、第1実施例の増幅装置と同様の効果を奏する。更に、第3実施例の増幅装置は、各増幅部の発振の安定度を悪化させることなく、4段の増幅部を備えているため、ゲインを高くすることができるという効果を奏する。   As shown in FIG. 4, the negative feedback circuit L3 applies a minor loop negative feedback by the two-stage amplification units of the voltage amplification unit 3 and the voltage amplification unit 9 as in the amplification device of the first embodiment. For this reason, the amplifying apparatus of the third embodiment has the same effect as the amplifying apparatus of the first embodiment. Furthermore, since the amplifying apparatus of the third embodiment includes the four-stage amplifying units without deteriorating the oscillation stability of each amplifying unit, the gain can be increased.

本発明の第1実施例である増幅装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the amplifier which is 1st Example of this invention. 本実施例の増幅装置の負帰還回路の作用を説明する図。The figure explaining the effect | action of the negative feedback circuit of the amplifier of a present Example. 本発明の第2実施例である増幅装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the amplifier which is 2nd Example of this invention. 本発明の第3実施例である増幅装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the amplifier which is 3rd Example of this invention. 従来の負帰還回路を備えた増幅装置の回路図。The circuit diagram of the amplifier provided with the conventional negative feedback circuit. 従来の2段の負帰還回路を備えた増幅装置の回路図。The circuit diagram of the amplifier provided with the conventional 2-stage negative feedback circuit.

符号の説明Explanation of symbols

1…電圧増幅部、2…電流増幅部、3…電圧増幅部、4〜7…抵抗器、8…コンデンサ、9…電圧増幅部、10,11…抵抗器、21…電圧増幅部、22…電流増幅部、23,24…抵抗器、25…電圧増幅部、26,27…抵抗器、28…コンデンサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Voltage amplification part, 2 ... Current amplification part, 3 ... Voltage amplification part, 4-7 ... Resistor, 8 ... Capacitor, 9 ... Voltage amplification part, 10, 11 ... Resistor, 21 ... Voltage amplification part, 22 ... Current amplification unit, 23, 24 ... resistor, 25 ... Voltage amplification unit, 26,27 ... resistor, 28 ... capacitor

Claims (2)

オーディオ信号を増幅する前段増幅手段と前記前段増幅手段により増幅されたオーディオ信号を増幅する中段増幅手段と前記中段増幅手段により増幅されたオーディオ信号を増幅する後段増幅手段とを備える増幅装置において、
第1の抵抗器を介して接地された前記前段増幅手段の反転入力端子に前記中段増幅手段から出力されるオーディオ信号を第2の抵抗器を介して負帰還させる第1の負帰還手段と、
第3の抵抗器を介して接地された前記中段増幅手段の反転入力端子に前記後段増幅手段から出力されるオーディオ信号を第4の抵抗器を介して負帰還させる第2の負帰還手段を備えることを特徴とする増幅装置。
In an amplifying apparatus comprising a pre-stage amplifying means for amplifying an audio signal, a middle-stage amplifying means for amplifying the audio signal amplified by the pre-stage amplifying means, and a post-stage amplifying means for amplifying the audio signal amplified by the middle-stage amplifying means,
First negative feedback means for negatively feeding back, via a second resistor, an audio signal output from the middle stage amplification means to an inverting input terminal of the previous stage amplification means grounded via a first resistor;
Second negative feedback means for negatively feeding back an audio signal output from the subsequent stage amplification means to the inverting input terminal of the middle stage amplification means grounded via a third resistor, via the fourth resistor. An amplifying device characterized by that.
請求項1記載の増幅装置において、
前記第1の負帰還手段は、時定数回路を備えることを特徴とする増幅装置。
The amplification device according to claim 1,
The amplifying apparatus, wherein the first negative feedback means includes a time constant circuit.
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