JP2008022510A - Power amplifier - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力増幅器に関し、さらに詳しくは、例えば、音響増幅器において、ユーザが所望する利用状況に応じた電力を供給し、高音質または高電力効率を実現できる電力増幅器に関する。 The present invention relates to a power amplifier, and more particularly to a power amplifier capable of providing high sound quality or high power efficiency by supplying power according to a usage situation desired by a user in an acoustic amplifier, for example.
従来の音響増幅器では、出力信号の最大出力に応じて高電圧の電源電圧を供給する必要があり、その場合、夜間の音楽鑑賞の際などの出力信号のダイナミックレンジが小さいときに電源電圧と出力電圧との差分が損失となって電力効率の低下を招いていた。そこで、入力信号に追随するように供給電圧を調整する回路構成が考案されている。大きくは2種類に分類され、1つは最大出力に応じた電源電圧を供給する降圧型スイッチング電源装置を使用したもの、もう一つは、最大出力に応じた電源電圧よりも低い電圧を供給する昇圧型スイッチング電源装置を使用したものである。 In conventional acoustic amplifiers, it is necessary to supply a high power supply voltage according to the maximum output of the output signal. In this case, when the dynamic range of the output signal is small, such as when listening to music at night, the power supply voltage and output The difference from the voltage is a loss, leading to a reduction in power efficiency. Therefore, a circuit configuration for adjusting the supply voltage so as to follow the input signal has been devised. There are roughly two types, one using a step-down switching power supply that supplies a power supply voltage corresponding to the maximum output, and the other supplying a voltage lower than the power supply voltage corresponding to the maximum output. A step-up switching power supply device is used.
図5aは、増幅手段に接続する降圧型スイッチング電源装置の回路図である。降圧型スイッチング電源装置は、トランジスタQ5aを制御回路でスイッチング制御することにより、入力電圧Viを高周波の電圧に変換し、それをチョークコイルL5aとコンデンサC5aとで平滑することによって、入力電圧Viを降圧して増幅手段への供給電圧Voを出力する。降圧型スイッチング電源装置による供給電圧Voは下記数1に示すとおり、トランジスタQ5aがオンオフするデューティーA1によって決まる。数1中のtonは、トランジスタQ5aがオンする期間であり、toffは、トランジスタQ5aがオフする期間である。
降圧型スイッチング電源装置は、増幅手段の出力が小出力であるときに制御回路によってトランジスタQ5aがスイッチング動作し、増幅手段に供給する電圧を下げることによって電力効率を向上させる。しかし、トランジスタQ5aから発生するノイズによって、性能および音質の劣化を生じ、特に、増幅手段の出力が小出力である場合、相対的にノイズ比率がアップし、性能および音質の劣化が顕著になる。従って、降圧型スイッチング電源装置を使用した場合、ユーザが高い電力効率を所望する場合(省電力再生など)に適しているが、ユーザが小出力かつ高音質を所望する場合(夜間の音楽鑑賞など)に適していない。 In the step-down switching power supply, the transistor Q5a performs a switching operation by the control circuit when the output of the amplifying unit is a small output, and the power supplied to the amplifying unit is lowered to improve the power efficiency. However, the noise generated from the transistor Q5a causes the performance and sound quality to deteriorate. In particular, when the output of the amplifying means is a small output, the noise ratio is relatively increased, and the performance and sound quality are significantly deteriorated. Therefore, when the step-down switching power supply device is used, it is suitable for the case where the user desires high power efficiency (power saving reproduction, etc.), but the user desires low output and high sound quality (such as night music appreciation). Not suitable for).
図5bは、増幅手段に接続する昇圧型スイッチング電源装置の回路図である。昇圧型スイッチング電源装置は、トランジスタQ5bがオン状態の期間にコイルL5bにエネルギーを蓄積し、トランジスタQ5bがオフした瞬間から発生する逆起電力によって、コンデンサC5bが充電される。トランジスタQ5bは制御回路によりオンオフ制御される。コイルL5bに蓄えられるエネルギーが大きい程、コンデンサC5bに蓄えられるエネルギーも大きく、増幅手段への供給電圧Voが上昇する。昇圧型スイッチング電源装置による供給電圧Voは下記数1に示すとおり、トランジスタQ5bがオンオフするデューティーA2によって決まる。数1中のtonは、トランジスタQ5bがオンする期間であり、toffは、トランジスタQ5bがオフする期間である。
昇圧型スイッチング電源装置は、増幅手段の出力が大出力であるときにトランジスタQ5bが動作し、増幅手段に供給する電圧を上げることによって電力効率を向上させる。大出力時にスイッチング動作を行うので、上記のようなノイズによる問題は軽減される。従って、昇圧型スイッチング電源を使用した場合、ユーザが大出力かつ高性能・高音質を所望する場合(一般的な音楽鑑賞などを)には適しているが、ユーザが高い電力効率を所望する場合(ダイナミックレンジの広い映画鑑賞など)には、小出力時からスイッチング動作を行う必要があるため、スイッチング動作によるノイズ比率がアップし、高性能・高音質を保つことができない。 In the step-up switching power supply device, the transistor Q5b operates when the output of the amplifying means is large, and the power efficiency is improved by increasing the voltage supplied to the amplifying means. Since the switching operation is performed at the time of high output, the above-described problem due to noise is reduced. Therefore, when a step-up switching power supply is used, it is suitable when the user desires high output, high performance and high sound quality (such as general music appreciation), but the user desires high power efficiency. (For movie viewing with a wide dynamic range, etc.), it is necessary to perform a switching operation from a small output, so the noise ratio due to the switching operation is increased, and high performance and high sound quality cannot be maintained.
以上のように、上記の従来技術は、ユーザが所望する状況に応じた電力供給を行うことができないという問題がある。 As described above, the above-described conventional technique has a problem in that it cannot perform power supply according to a situation desired by the user.
本発明は、上記の従来の技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ユーザの所望する利用状況と、出力信号または入力信号とに応じた電力を供給することにより、高音質または高電力効率を実現する電力増幅器を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems of the prior art, and its purpose is to supply power according to the usage situation desired by the user and the output signal or input signal. An object of the present invention is to provide a power amplifier that realizes high sound quality or high power efficiency.
本発明の好ましい実施形態による電力増幅器は、入力信号を増幅し、出力信号を出力する増幅手段と、第1の電圧を該増幅手段の正電源側に供給する第1の電源手段と、第2の電圧を該増幅手段の負電源側に供給する第2の電源手段と、該第1の電圧を昇圧または降圧して該増幅手段に供給する第1の昇降圧手段と、該第2の電圧を昇圧または降圧して該増幅手段に供給する第2の昇降圧手段と、該第1の電圧と、該入力信号または該出力信号とを比較し、第1の比較結果を出力する第1の比較手段と、該第2の電圧と、該入力信号または該出力信号とを比較し、第2の比較結果を出力する第2の比較手段と、複数の制御モードを有し、該制御モードと該第1の比較結果とに基づいて該第1の昇降圧手段を制御し、該制御モードと該第2の比較結果とに基づいて該第2の昇降圧手段を制御する制御手段と、該制御モードを切り替えるモード切替手段とを備える。 A power amplifier according to a preferred embodiment of the present invention includes an amplifying unit that amplifies an input signal and outputs an output signal, a first power source unit that supplies a first voltage to the positive power source side of the amplifying unit, and a second power unit. Second power supply means for supplying the first voltage to the negative power supply side of the amplifying means, first step-up / step-down means for boosting or stepping down the first voltage and supplying the first voltage to the amplifying means, and the second voltage A first step-up / step-down unit that boosts or lowers the voltage and supplies the first voltage to the amplifying unit, compares the first voltage with the input signal or the output signal, and outputs a first comparison result. A comparison unit; a second comparison unit that compares the second voltage with the input signal or the output signal and outputs a second comparison result; and has a plurality of control modes; The first step-up / step-down means is controlled based on the first comparison result, and the control mode and the second ratio are controlled. Based on the results and a control means for controlling the buck-boost means the second, and a mode switching means for switching the control mode.
上記のように構成された本発明の電力増幅器は、制御モードに基づいて制御手段が昇降圧手段の昇降圧動作を制御することにより、ユーザの利用状況に適した電力が増幅手段に供給される。制御手段は、さらに、増幅手段に供給される電圧と、増幅手段の入力信号または出力信号との比較結果が比較手段から入力され、その比較結果と制御モードとを基に昇降圧手段を制御する。制御モードはモード切替手段により切り替える。その結果、ユーザが所望する利用状況に応じた供給電力をおこない、高音質または高い電力効率を実現する電力増幅器を提供することが可能となる。 In the power amplifier of the present invention configured as described above, the control unit controls the step-up / step-down operation of the step-up / step-down unit based on the control mode, so that the power suitable for the use situation of the user is supplied to the amplifier unit . The control means further receives a comparison result between the voltage supplied to the amplification means and the input signal or output signal of the amplification means from the comparison means, and controls the step-up / step-down means based on the comparison result and the control mode. . The control mode is switched by mode switching means. As a result, it is possible to provide a power amplifier that performs high power quality or high power efficiency by supplying power according to the usage situation desired by the user.
さらに好ましい実施形態においては、前記第1の比較手段が、前記第1の電圧と、前記出力信号または前記入力信号との電圧差が第1の所定の電圧差以上である場合、第1のレベルの信号を出力し、該第1の電圧と、該出力信号または該入力信号との電圧差が第2の所定の電圧差未満である場合、第2のレベルの信号を出力し;前記第2の比較手段が、前記第2の電圧と、該出力信号または該入力信号との電圧差が所定の電圧差以上である場合、第3のレベルの信号を出力し、該第2の電圧と、該出力信号または該入力信号との電圧差が所定の電圧差未満である場合、第4のレベルの信号を出力する。 In a further preferred embodiment, the first comparing means has a first level when the voltage difference between the first voltage and the output signal or the input signal is greater than or equal to a first predetermined voltage difference. A second level signal is output when a voltage difference between the first voltage and the output signal or the input signal is less than a second predetermined voltage difference; When the voltage difference between the second voltage and the output signal or the input signal is greater than or equal to a predetermined voltage difference, the comparing means outputs a third level signal, and the second voltage, When the voltage difference from the output signal or the input signal is less than a predetermined voltage difference, a fourth level signal is output.
上記の比較手段により、複雑な回路を必要とせず、電源手段から増幅手段へ供給される電力の過不足を容易に検出することができる。 By the above comparison means, it is possible to easily detect the excess or deficiency of power supplied from the power supply means to the amplification means without requiring a complicated circuit.
さらに好ましい実施形態においては、前記制御手段が、前記制御モードと前記第1の比較結果とに基づいて前記第1の昇降圧手段の降圧動作を制御し、前記制御モードと前記第2の比較結果とに基づいて前記第2の昇降圧手段の降圧動作を制御する降圧制御手段と;前記制御モードと前記第1の比較結果とに基づいて前記第1の昇降圧手段の昇圧動作を制御し、前記制御モードと前記第2の比較結果とに基づいて前記第2の昇降圧手段との昇圧動作を制御する昇圧制御手段と;を含む。 In a further preferred embodiment, the control means controls the step-down operation of the first step-up / step-down means based on the control mode and the first comparison result, and the control mode and the second comparison result. Step-down control means for controlling the step-down operation of the second step-up / step-down means based on the control method; controlling the step-up operation of the first step-up / step-down means based on the control mode and the first comparison result; Boosting control means for controlling a boosting operation with the second step-up / step-down means based on the control mode and the second comparison result.
降圧制御手段が、制御モードおよび比較結果に基づいて昇降圧手段の降圧動作を制御し、昇圧手段が、制御モードおよび比較結果に基づいて昇降圧手段の昇圧動作を制御する。その結果、効率よく昇降圧手段の動作を制御することができる。 The step-down control unit controls the step-down operation of the step-up / step-down unit based on the control mode and the comparison result, and the step-up unit controls the step-up operation of the step-up / step-down unit based on the control mode and the comparison result. As a result, the operation of the step-up / step-down means can be controlled efficiently.
さらに好ましい実施形態においては、第1の制御モードである場合、前記第1の比較結果および前記第2の比較結果に関わらず、前記降圧制御手段および前記昇圧制御手段は、前記第1の昇降圧手段および前記第2の昇降圧手段に昇降圧動作させない。 In a further preferred embodiment, in the first control mode, the step-down control means and the step-up control means are configured to provide the first step-up / step-down pressure regardless of the first comparison result and the second comparison result. The step-up / step-down operation is not performed on the means and the second step-up / step-down means.
制御手段が第1の制御モードである場合、比較結果に関わらず、昇降圧手段が動作しないので、ノイズは発生しない。従って、夜間の音楽鑑賞などのような小出力の場合に高音質を実現することができる。 When the control unit is in the first control mode, no noise is generated because the step-up / step-down unit does not operate regardless of the comparison result. Therefore, high sound quality can be realized in the case of a small output such as night music appreciation.
さらに好ましい実施形態においては、第2の制御モードである場合、前記降圧制御手段が、前記第1の比較結果が第1のレベルのとき、前記第1の昇降圧手段に降圧動作させ、前記第2の比較結果が第3のレベルのとき、前記第2の昇降圧手段に降圧動作させ;前記昇圧制御手段が、該第1の比較結果が第2のレベルのとき、該第1の昇降圧手段に昇降圧動作させず、該第2の比較結果が第4のレベルのとき、該第2の昇降圧手段に昇降圧動作させない。 In a further preferred embodiment, in the second control mode, when the first comparison result is a first level, the step-down control unit causes the first step-up / step-down unit to perform a step-down operation, and When the comparison result of 2 is the third level, the second step-up / step-down means is caused to perform a step-down operation; when the first comparison result is the second level, the step-up control means When the second comparison result is the fourth level, the second step-up / step-down means is not operated.
制御手段が第2の制御モードである場合、出力信号が小出力または入力信号が小入力である場合、供給電圧を降圧させることにより、電力損失を低減させることができる。従って、小出力時に高い電力効率、すなわち省電力再生を実現することができる。 When the control means is in the second control mode, when the output signal is a small output or the input signal is a small input, the power loss can be reduced by reducing the supply voltage. Therefore, high power efficiency at the time of small output, that is, power saving regeneration can be realized.
さらに好ましい実施形態においては、第3の制御モードである場合、前記降圧制御手段が、前記第1の比較結果が第1のレベルのとき、前記第1の昇降圧手段に昇降圧動作させず、前記第2の比較結果が第3のレベルのとき、前記第2の昇降圧手段に昇降圧動作させず;前記昇圧制御手段が、該第1の比較結果が第2のレベルのとき、該第1の昇降圧手段に昇圧動作させる、該第2の比較結果が第4のレベルのとき、該第2の昇降圧手段に昇圧動作させる。 In a further preferred embodiment, in the third control mode, when the first comparison result is the first level, the step-down control unit does not cause the first step-up / step-down unit to perform a step-up / step-down operation, When the second comparison result is the third level, the second step-up / step-down means is not caused to perform the step-up / step-down operation; when the first comparison result is the second level, the boost control means When the second comparison result is the fourth level, the first step-up / step-down means is caused to perform a step-up operation.
制御手段が第3の制御モードである場合、出力信号が大出力または入力信号が大入力である場合のみスイッチング動作を行うことにより、昇降圧手段から発生するノイズの影響が軽減される。従って、一般的な音楽鑑賞の際などに、大出力かつ高音質を実現することができる。 When the control means is in the third control mode, the switching operation is performed only when the output signal is a large output or the input signal is a large input, thereby reducing the influence of noise generated from the step-up / step-down means. Accordingly, it is possible to achieve high output and high sound quality when listening to general music.
さらに好ましい実施形態においては、第4の制御モードである場合、前記降圧制御手段が、前記第1の比較結果が第1のレベルのとき、前記第1の昇降圧手段に降圧動作させ、前記第2の比較結果が第3のレベルのとき、前記第2の昇降圧手段に降圧動作させ;前記昇圧制御手段が、該第1の比較結果が第2のレベルのとき、該第1の昇降圧手段に昇圧動作させ、該第2の比較結果が第4のレベルのとき、該第2の昇降圧手段に昇圧動作させる。 In a further preferred embodiment, in the fourth control mode, when the first comparison result is a first level, the step-down control means causes the first step-up / step-down means to perform a step-down operation, and When the comparison result of 2 is the third level, the second step-up / step-down means is caused to perform a step-down operation; when the first comparison result is the second level, the step-up control means When the second comparison result is the fourth level, the second step-up / step-down means is caused to perform a boost operation.
制御手段が第4の制御モードである場合、出力信号が小出力または入力信号が小入力である場合には供給電圧を降圧させ、出力信号が大出力または入力信号が小出力である場合には昇圧することができる。従って、ダイナミックレンジが広域な映画を鑑賞する際などに、大出力かつ電力高効率を実現することができる。 When the control means is in the fourth control mode, when the output signal is a small output or the input signal is a small input, the supply voltage is lowered, and when the output signal is a large output or the input signal is a small output The voltage can be boosted. Therefore, when watching a movie with a wide dynamic range, it is possible to achieve high output and high power efficiency.
さらに好ましい実施形態においては、前記昇降圧手段が昇降圧チョッパ型DC−DCコンバータである。 In a more preferred embodiment, the step-up / step-down means is a step-up / step-down chopper type DC-DC converter.
昇降圧チョッパ型DC−DCコンバータを用いることによって、複雑な回路構成は必要なく、電源手段から増幅手段に供給される電力を昇圧または降圧することができる。 By using the step-up / step-down chopper type DC-DC converter, a complicated circuit configuration is not required, and the power supplied from the power supply means to the amplification means can be boosted or lowered.
本発明の別の好ましい実施形態による電力増幅器は、第1の電源側が接地され、入力信号を増幅して出力信号を出力する増幅手段と、電圧を該増幅手段の第2の電源側に供給する電源手段と、該電圧を昇圧または降圧して該増幅手段に供給する昇降圧手段と、該電圧と、該入力信号または該出力信号とを比較し、比較結果を出力する比較手段と、複数の制御モードを有し、該制御モードと該比較結果とに基づいて該昇降圧手段を制御し、該制御モードを切り替えるモード切替手段とを備える。 A power amplifier according to another preferred embodiment of the present invention has a first power supply side grounded, amplifying means for amplifying an input signal and outputting an output signal, and supplying a voltage to a second power supply side of the amplifying means. A power supply means, a step-up / step-down means for stepping up or down the voltage and supplying the voltage to the amplifying means, a comparison means for comparing the voltage with the input signal or the output signal, and outputting a comparison result; A mode switching unit that has a control mode, controls the step-up / step-down unit based on the control mode and the comparison result, and switches the control mode;
上記のように構成された本発明の電力増幅器は、シングルエンドプッシュプル型などの増幅手段においても、制御モードと比較結果とを基に昇降圧手段を制御し、適した電圧を増幅手段に供給することができる。その結果、ユーザが所望する利用状況に応じた供給電力をおこない、高音質または高い電力効率を実現する電力増幅器を提供することが可能となる。 The power amplifier of the present invention configured as described above controls the step-up / step-down means based on the control mode and the comparison result even in a single-end push-pull type amplification means and supplies a suitable voltage to the amplification means. can do. As a result, it is possible to provide a power amplifier that performs high power quality or high power efficiency by supplying power according to the usage situation desired by the user.
本発明によれば、ユーザの所望する利用状況と、出力信号または入力信号とに応じた電力を供給することにより、高音質または高電力効率を実現する電力増幅器を提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the power amplifier which implement | achieves high sound quality or high power efficiency by supplying the electric power according to the utilization condition which a user desires, and an output signal or an input signal.
以下、本発明の好ましい実施形態による音響機器における電力増幅器について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明を援用する。 Hereinafter, although the power amplifier in the audio equipment by preferable embodiment of this invention is demonstrated, this invention is not limited to these embodiment. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is incorporated.
まず、図1および図2を参照し、音響機器における電力増幅器10を例として、その電力増幅器10の概略構成を説明する。図1は、電力増幅器10の概略構成を説明するブロック図である。図2は、電力増幅器10の回路図である。なお、図2において、出力端5は図示していない。電力増幅器10は、増幅手段1、比較手段211、212、制御手段22、昇降圧手段231、232、モード切替手段24、電源手段E、入力端4、および出力端5を含む。
First, a schematic configuration of the
増幅手段1は、後述の電力供給手段2から供給される電力を基にして、チューナやディスクプレーヤなどから入力されるオーディオ信号を増幅し、スピーカを大電力で駆動する。電力供給手段2は、増幅手段1などの電力増幅器10内の電子素子へ電力を供給する。
The amplifying
電源手段Eは、プラス側電源E1およびマイナス側電源E2を含み、それぞれ電源トランスや整流平滑回路などを含み、商用電源から供給される電力を変圧し、そして整流および平滑して直流電圧を出力する。プラス側電源E1は、昇降圧手段231を介してプラス側供給電圧Vcc+として、また、マイナス側電源E2は、昇降圧手段232を介してマイナス側供給電圧Vcc−として、増幅手段1へ電圧を供給する。 The power source means E includes a positive power source E1 and a negative power source E2, each including a power transformer, a rectifying and smoothing circuit, etc., transforming power supplied from a commercial power source, and rectifying and smoothing to output a DC voltage. . The plus side power supply E1 supplies a voltage to the amplification means 1 as a plus side supply voltage Vcc + via the step-up / step-down means 231, and the minus side power supply E2 serves as a minus side supply voltage Vcc− via the step-up / down means 232. To do.
昇降圧手段231は、プラス側電源E1から供給される電圧を昇圧または降圧し、その昇圧または降圧した電圧をプラス側供給電圧Vcc+として増幅手段1に供給する。昇降圧手段232も同様に、マイナス側電源E2から供給される電圧を昇圧または降圧し、その昇圧または降圧した電圧をマイナス側供給電圧Vcc−として増幅手段1に供給する。昇降圧手段231、232は、昇圧も降圧もおこなわない場合、プラス側電源E1、E2から供給される電圧をプラス側供給電圧Vcc+、マイナス側供給電圧Vcc−として増幅手段1に供給する。本実施例における昇降圧手段231、232は、昇降圧チョッパ型DC−DCコンバータである。 The step-up / step-down means 231 steps up or down the voltage supplied from the plus side power supply E1, and supplies the boosted or stepped down voltage to the amplifying means 1 as the plus side supply voltage Vcc +. Similarly, the step-up / step-down means 232 boosts or steps down the voltage supplied from the minus side power supply E2, and supplies the boosted or stepped down voltage to the amplifying means 1 as the minus side supply voltage Vcc−. The voltage boosting / lowering means 231 and 232 supply the voltage supplied from the plus-side power sources E1 and E2 to the amplifying means 1 as the plus-side supply voltage Vcc + and the minus-side supply voltage Vcc− when neither boosting nor lowering is performed. The step-up / step-down means 231 and 232 in this embodiment are step-up / step-down chopper type DC-DC converters.
昇降圧手段231は、スイッチ(例えば、バイポーラトランジスタ)S1、S2、コイルL1、コンデンサC1、およびダイオードD1、D3を含む。図2に示す通り、スイッチS1とコイルL1とダイオードD3とがプラス側電源E1に対して直列に接続されている。スイッチS1は、一端がプラス側電源E1に、他端がコイルL1の一端に接続されている。コイルL1の他端は、ダイオードD3のアノード側に接続されている。ダイオードD3のカソード側は、増幅手段1の正電源側に接続されている。ダイオードD1は、カソード側がスイッチS1とコイルL1との間に接続され、スイッチS1に並列に接続されている。ダイオードD1のアノード側は接地されている。スイッチS2の一端は、コイルL1とダイオードD3との間に接続されており、他端は接地されている。コンデンサC1の一端は、ダイオードD3のカソード側と増幅器1の正電源側との間に接続され、他端は接地されている。
The step-up / step-down means 231 includes switches (for example, bipolar transistors) S1, S2, a coil L1, a capacitor C1, and diodes D1, D3. As shown in FIG. 2, the switch S1, the coil L1, and the diode D3 are connected in series to the positive power source E1. The switch S1 has one end connected to the positive power source E1 and the other end connected to one end of the coil L1. The other end of the coil L1 is connected to the anode side of the diode D3. The cathode side of the diode D3 is connected to the positive power supply side of the amplification means 1. The diode D1 has a cathode side connected between the switch S1 and the coil L1, and is connected in parallel to the switch S1. The anode side of the diode D1 is grounded. One end of the switch S2 is connected between the coil L1 and the diode D3, and the other end is grounded. One end of the capacitor C1 is connected between the cathode side of the diode D3 and the positive power supply side of the
昇降圧手段231が降圧動作を行う場合、スイッチS1は、後述の制御手段22により、出力信号の電圧レベルに応じたデューティーB1でオンオフ制御され、プラス側電源E1から供給される直流の電圧VE1を高周波の電圧に変換する。そして、コイルL1およびコンデンサC1によって平滑することにより、降圧された電圧がプラス側供給電圧Vcc+として供給される。このとき、プラス側供給電圧Vcc+は、数3に示すように、スイッチS1がオンオフするデューティーB1によって決まる。なお、数3中の、tonはスイッチS1がオンしている期間であり、toffはスイッチS1がオフしている期間である。
また、昇降圧手段231が昇圧動作を行う場合、スイッチS1が常にオン状態で、スイッチS2がオン状態の期間にコイルL1にエネルギーが蓄積され、スイッチS2がオフした瞬間からコイルL1に発生する逆起電力によって、コンデンサC1が充電される。コイルL1に蓄えられるエネルギーが大きい程、コンデンサC1に蓄えられるエネルギーも大きく、増幅手段1へ供給するプラス側供給電圧Vcc+が上昇する。スイッチS2は、制御手段22により、出力信号の電圧レベルに応じたデューティーB2でオンオフ制御される。このとき、プラス側供給電圧Vcc+は、数4に示すように、スイッチS2がオンオフするデューティーB2によって決まる。なお、数4中の、tonはスイッチS2がオンしている期間であり、toffはスイッチS2がオフしている期間である。
昇降圧手段232は、増幅手段1の正電源側に接続されている昇降圧手段231と同等の昇降圧動作を負電圧側で行う。昇降圧手段232は、スイッチS3、S4、コイルL2、コンデンサC2、およびダイオードD2、D4を含む。スイッチS3とコイルL2とダイオードD4とがマイナス側電源E2に対して直列に接続されている。スイッチS3は、一端がマイナス側電源E2に、他端がコイルL2の一端に接続されている。コイルL2の他端は、ダイオードD4のカソード側に接続されている。ダイオードD4のアノード側は、増幅手段1の負電源側Vcc−に接続されている。ダイオードD2は、アノード側がスイッチS3とコイルL2との間に接続され、スイッチS3に並列に接続されている。ダイオードD2のカソード側は接地されている。スイッチS4の一端は、コイルL2とダイオードD4との間に接続されており、他端は接地されている。コンデンサC2の一端は、ダイオードD4のアノード側と増幅器1の負電源側との間に接続され、他端は接地されている。なお、昇降圧手段232において、電圧VE2の絶対値を減少させる動作を降圧動作、電圧VE2の絶対値を増加させる動作を昇圧動作とする。
The step-up / step-down means 232 performs the step-up / step-down operation equivalent to the step-up / step-down means 231 connected to the positive power supply side of the amplification means 1 on the negative voltage side. The step-up / step-down means 232 includes switches S3 and S4, a coil L2, a capacitor C2, and diodes D2 and D4. A switch S3, a coil L2, and a diode D4 are connected in series to the negative power source E2. The switch S3 has one end connected to the negative power source E2 and the other end connected to one end of the coil L2. The other end of the coil L2 is connected to the cathode side of the diode D4. The anode side of the diode D4 is connected to the negative power supply side Vcc− of the amplification means 1. The diode D2 has an anode connected between the switch S3 and the coil L2, and is connected in parallel to the switch S3. The cathode side of the diode D2 is grounded. One end of the switch S4 is connected between the coil L2 and the diode D4, and the other end is grounded. One end of the capacitor C2 is connected between the anode side of the diode D4 and the negative power supply side of the
比較手段211は、プラス側電源E1の電圧と増幅手段の出力信号とを比較して、その比較結果を後述の制御手段22へ出力する。具体的には、増幅手段1から出力される出力信号に対し、増幅手段1に十分な電力が供給されている場合、比較手段211はハイレベルの信号を出力する。逆に、増幅手段1から出力される出力信号に対して、増幅手段1に十分な電力が供給されていない場合は、比較手段211はローレベルの信号を出力する。以下、ハイレベルおよびローレベルとは、接地電位からの電圧の絶対値が大きい方をハイレベル、小さい方をローレベルとする。さらに具体的には、例えば、プラス側電源E1の電圧VE1と増幅手段1の出力電圧V1との電圧差が所定の電圧差Va以上である場合はハイレベルの信号を出力する。また、プラス側電源E1の電圧VE1と増幅手段1の出力電圧V1との電圧差が所定の電圧差Va未満である場合はローレベルの信号を出力する。
The
比較手段211は、トランジスタQ1およびツェナーダイオードD5を含む。図2に示す通り、ツェナーダイオードD5は、アノード側が増幅手段1の出力端に接続され、カソード側がトランジスタQ1のベースに接続される。トランジスタQ5はPNP型であり、エミッタは、プラス側電源E1の正極側に接続される。また、トランジスタQ1のエミッタとベースとが接続されている。また、トランジスタQ1のコレクタは、抵抗R5を介して接地されている。なお、比較結果Vp+は、トランジスタQ1のコレクタと抵抗R5との間の点Aから出力される。
Comparison means 211 includes a transistor Q1 and a Zener diode D5. As shown in FIG. 2, the Zener diode D5 has an anode connected to the output terminal of the amplifying
トランジスタQ1は、プラス側電源E1の電圧VE1と増幅手段1の出力電圧V1との電圧差が、ツェナー電圧VD5とベース−エミッタ間の電圧Vbeとの和(所定の電圧Va)以上である場合、オン状態になる。その結果、プラス側電源E1の電圧VE1を基にしてハイレベルの信号を比較結果Vp+としてコレクタ側(A点)から制御手段22へ出力する。また、トランジスタQ1は、プラス側電源E1の電圧VE1と増幅手段1の出力電圧V1との電圧差が、ツェナー電圧VD5とベース−エミッタ間の電圧との和(所定の電圧Va)未満である場合、オフ状態である。その結果、トランジスタQ1のコレクタは接地されるので、A点からローレベルの信号が比較結果Vp+として制御手段22へ出力される。
In the transistor Q1, when the voltage difference between the voltage VE1 of the plus-side power supply E1 and the output voltage V1 of the amplifying
同様に、比較手段212は、マイナス側電源E2の電圧VE2と増幅手段の出力信号とを比較して、その比較結果を制御手段22へ出力する。具体的には、マイナス側電源E2の電圧VE2と増幅手段1の出力電圧V1との電圧差が所定の電圧差Vb以上である場合はハイレベルの信号を出力する。また、マイナス側電源E2の電圧VE2と増幅手段1の出力電圧V1との電圧差が所定の電圧差Vb未満である場合はローレベルの信号を出力する。
Similarly, the
比較手段212は、トランジスタQ2およびツェナーダイオードD6を含む。図2に示す通り、ツェナーダイオードD6は、カソード側に増幅手段1の出力端に接続され、アノード側にトランジスタQ2のベースに接続される。トランジスタQ2はNPN型であり、エミッタは、マイナス側電源E2の負極側に接続される。また、トランジスタQ2のエミッタとベースとが接続されている。また、トランジスタQ2のコレクタは、抵抗R6を介して接地されている。なお、比較結果Vp−は、トランジスタQ2のコレクタと抵抗R6との間の点Bから出力される。
Comparing means 212 includes a transistor Q2 and a Zener diode D6. As shown in FIG. 2, the Zener diode D6 is connected to the output terminal of the amplifying
トランジスタQ2は、プラス側電源E1の電圧VE2と増幅手段1の出力電圧V1との電圧差が、ツェナー電圧VD6とベース−エミッタ間の電圧Vbe1の和(所定の電圧Vb)以上である場合、オン状態になる。その結果、プラス側電源E1の電圧VE1を基にしてハイレベルの信号を検出結果Vp−としてコレクタ(B点)から制御手段22へ出力する。また、トランジスタQ2は、マイナス側電源E2の電圧VE2と増幅手段1の出力電圧V1との電圧差が、ツェナー電圧VD6とベース−エミッタ間の電圧の和(所定の電圧Vb)未満である場合、オフ状態である。その結果、トランジスタQ2のコレクタは接地されているので、B点からローレベルの信号が比較結果Vp−として制御手段22へ出力される。
The transistor Q2 is turned on when the voltage difference between the voltage VE2 of the plus-side power supply E1 and the output voltage V1 of the amplification means 1 is equal to or greater than the sum of the Zener voltage VD6 and the base-emitter voltage Vbe1 (predetermined voltage Vb). It becomes a state. As a result, a high level signal is output from the collector (point B) to the control means 22 as a detection result Vp− based on the voltage VE1 of the plus-side power supply E1. The transistor Q2 has a voltage difference between the voltage VE2 of the negative power source E2 and the output voltage V1 of the amplifying
モード切替手段24は、後述する制御手段22が有する複数の制御モードを切り替える。モード切替手段24は、例えば、ロータリースイッチや挿下式スイッチ、リモコンなどから適宜選択すれば良い。
The
制御手段22は、複数の制御モードを有する。具体的には、制御手段22は4つの制御モードを有する。これらの制御モードと比較手段211、212から入力される比較結果Vp+、Vp−とに基づいて、昇降圧手段231、232を制御する。第1の制御モードのときの制御手段22は、夜間の音楽鑑賞などで小出力でも高音質を実現することができるように、第2の制御モードのときの制御手段22は、小出力のときに電力効率を高くすることができるように、第3の制御モードのときの制御手段22は、一般的な音楽鑑賞などで大出力かつ高音質を実現することができるように、第4の制御モードのときの制御手段22は、ダイナミックレンジが広域な映画鑑賞などで大出力かつ電力の高効率を実現することができるように、比較結果211、212に基づいて昇降圧手段231、232を制御する。 The control means 22 has a plurality of control modes. Specifically, the control means 22 has four control modes. Based on these control modes and the comparison results Vp + and Vp− input from the comparison means 211 and 212, the step-up / step-down means 231 and 232 are controlled. The control means 22 in the first control mode is capable of realizing high sound quality even with a small output when listening to music at night or the like. Therefore, the control means 22 in the third control mode can control the fourth control so that a large output and high sound quality can be realized in general music appreciation. In the mode, the control means 22 controls the step-up / step-down means 231 and 232 based on the comparison results 211 and 212 so that high output and high power efficiency can be realized when watching a movie with a wide dynamic range. To do.
制御手段22は、降圧制御手段221と昇圧制御手段222とを含む。降圧制御手段221は、昇降圧手段231、232の降圧動作を制御し、昇圧制御手段222は、昇降圧手段231、232の昇圧動作を制御する。制御手段22は、例えばマイクロコンピュータなどである。
The
以下、図3を参照して4つの制御モードにおける制御手段22(降圧制御手段221および昇圧制御手段222)、昇降圧手段231、232の動作について詳細に説明する。図3は、4つの制御モードを示す図である。図3には、各制御モードにおいて、利用シーンと、比較手段211、212から出力される比較結果Vp+、Vp−と、スイッチS1、S2、S3、S4のオン/オフ動作と、電源電圧VE1、VE2および増幅手段1への供給電圧Vcc+、Vcc−および出力V1の波形とを示している。なお、波形の上には、正電圧側の比較結果Vp+を示している(負電圧側の比較結果Vp−は示さず)。また、電源電圧VE1、VE2の波形と増幅手段1への供給電圧Vcc+、Vcc−の波形とが一致する場合は、供給電圧Vcc+、Vcc−を優先的に描いている。
Hereinafter, the operations of the control unit 22 (the step-down
モード切替手段24によって、第1の制御モードが選択された場合、比較手段211が出力する比較結果Vp+のレベルに関わらず、降圧制御手段221がスイッチS1をオン状態にし、昇圧制御手段222がスイッチS2をオフ状態にする。つまり、プラス側電源E1から供給される電圧VE1を降圧および昇圧せずにプラス側供給電圧Vcc+として増幅手段1に供給する。同様に、比較手段212が出力する比較結果Vp−のレベルに関わらず、降圧制御手段221がスイッチS3をオン状態にし、昇圧制御手段222がスイッチS4をオフ状態にする。つまり、マイナス側電源E2から供給される電圧VE1を降圧および昇圧せずにマイナス側供給電圧Vcc−として増幅手段に供給する。スイッチS1、S2、S3、S4がオンオフ動作しないので、ノイズは発生しない。従って、ユーザが第1の制御モードを選択することによって、本発明の電力増幅器は夜間の音楽鑑賞などのような小出力の場合に高音質を実現することができる。
When the first control mode is selected by the
モード切替手段24によって、第2の制御モードが選択された場合、比較手段211が出力する比較結果Vp+がハイレベルのとき、昇圧制御手段222がスイッチS2をオフ状態にし、降圧制御手段221がスイッチS1をデューティーB1でオンオフ動作させて昇降圧手段231に降圧動作させる。つまり、プラス側電源E1から供給される電圧VE1が降圧されてプラス側供給電圧Vcc+として増幅手段に供給される。比較手段211が出力する比較結果Vp+がローレベルのとき、降圧制御手段221がスイッチS1をオン状態にし、昇圧制御手段222がスイッチS2をオフ状態にして、昇降圧手段231に降圧動作も昇圧動作もさせないようにする。つまり、プラス側電源E1から供給される電圧VE1をプラス側供給電圧Vcc+として増幅手段に供給する。
When the second control mode is selected by the
同様に、比較手段212が出力する比較結果Vp−がハイレベルのとき、昇圧制御手段222がスイッチS4をオフ状態にし、降圧制御手段221がスイッチS3をデューティーB1でオンオフ動作させて昇降圧手段232に降圧動作させる。つまり、マイナス側電源E2から供給される電圧VE2が降圧されてマイナス側供給電圧Vcc−として増幅手段に供給される。また、比較手段212が出力する比較結果Vp−がローレベルのとき、降圧制御手段221がスイッチS3をオン状態にし、昇圧制御手段222がスイッチS4をオフ状態にして、昇降圧手段232に降圧動作も昇圧動作もさせないようにする。つまり、マイナス側電源E2から供給される電圧VE2をマイナス側供給電圧Vcc−として増幅手段に供給する。従って、出力信号が小出力である場合、供給電圧を降圧させて、電力損失を低減させることができるので、ユーザが省電力再生を所望する際に第2の制御モードを選択することによって、本発明の電力増幅器は小出力かつ高い電力効率を実現することができる。
Similarly, when the comparison result Vp− output from the
モード切替手段24によって、第3の制御モードが選択された場合、比較手段211が出力する比較結果Vp+がハイレベルのとき、降圧制御手段221がスイッチS1をオン状態にし、昇圧制御手段222がスイッチS2をオフ状態にして、昇降圧手段231に降圧動作も昇圧動作もさせないようにする。その結果、プラス側電源E1から供給される電圧VE1をプラス側供給電圧Vcc+として増幅手段に供給する。また、比較手段211が出力する比較結果Vp+がローレベルのとき、降圧制御手段221がスイッチS1をオン状態にし、昇圧制御手段222がスイッチS2をデューティーB2でオンオフ動作させて、昇降圧手段231に昇圧動作させる。つまり、プラス側電源E1から供給される電圧VE1が昇圧されてプラス側供給電圧Vcc+として増幅手段に供給される。
When the third control mode is selected by the
同様に、比較手段212が出力する比較結果Vp−がハイレベルのとき、降圧制御手段221がスイッチS3をオン状態にし、昇圧制御手段222がスイッチS4をオフ状態にして、昇降圧手段232に降圧動作も昇圧動作もさせないようにする。つまり、マイナス側電源E2から供給される電圧VE2をマイナス側供給電圧Vcc−として増幅手段に供給する。また、比較手段212が出力する比較結果Vp−がローレベルのとき、降圧制御手段221がスイッチS3をオン状態にし、昇圧制御手段222がスイッチS4をデューティーB2でオンオフ動作させて、昇降圧手段232に昇圧動作させる。つまり、マイナス側電源E2から供給される電圧VE2が昇圧されてマイナス側供給電圧Vcc−として増幅手段に供給される。従って、大出力である場合のみスイッチング動作をおこない、スイッチS2、S4から発生するノイズの影響が軽減されるので、一般的な音楽鑑賞の際などに、ユーザが第3制御モードを選択した場合、本発明の電力増幅器は大出力かつ高音質を実現することができる。
Similarly, when the comparison result Vp− output from the
モード切替手段24によって、第4の制御モードが選択された場合、比較手段211が出力する比較結果Vp+がハイレベルのとき、昇圧制御手段222がスイッチS2をオフ状態にし、降圧制御手段221がスイッチS1をデューティーB1でオンオフ動作させて、昇降圧手段231に降圧動作させる。その結果、プラス側電源E1から供給される電圧VE1が降圧されてマイナス側供給電圧Vcc−として増幅手段に供給される。また、比較手段211が出力する比較結果Vp+がローレベルのとき、降圧制御手段221がスイッチS1をオン状態にし、昇圧制御手段222がスイッチS2をデューティーB2でオンオフ動作させて、昇降圧手段231に昇圧動作させる。つまり、プラス側電源E1から供給される電圧VE1が昇圧されてプラス側供給電圧Vcc+として増幅手段に供給される。
When the fourth control mode is selected by the
同様に、比較手段212が出力する比較結果Vp−がハイレベルのとき、昇圧制御手段222がスイッチS4をオフ状態にし、降圧制御手段221がスイッチS3をデューティーB1でオンオフ動作させて、昇降圧手段231に降圧動作させる。その結果、マイナス側電源E2から供給される電圧VE2が降圧されてマイナス側供給電圧Vcc−として増幅手段に供給される。また、比較手段212が出力する比較結果Vp−がローレベルのとき、降圧制御手段221がスイッチS3をオン状態にし、昇圧制御手段222がスイッチS4をデューティーB2でオンオフ動作させて、昇降圧手段232に昇圧動作させる。つまり、マイナス側電源E2から供給される電圧VE2が昇圧されてプラス側供給電圧Vcc−として増幅手段に供給される。従って、出力信号が小出力である場合には供給電圧を降圧させ、大出力である場合には昇圧することができるので、ユーザがダイナミックレンジが広域な映画を鑑賞する際などに、第4制御モードを選択することによって、本発明の電力増幅器は大出力かつ電力高効率を実現することができる。
Similarly, when the comparison result Vp− output from the
次に、本発明の別の実施形態である電力増幅器100について説明する。なお、先述の電力増幅器10と同等の箇所については説明を省略する。
Next, a
図4は、本発明の別の実施形態である電力供給手段7を含む電力増幅器100のブロック図(図4(a))および回路図(図4(b))である。図4(a)で示すように、比較手段711、712が、増幅手段6へ入力される入力信号とプラス側電源E3の電圧VE3、マイナス側電源E4の電圧VE4とを比較するようにしても良い。具体的には、図4(b)に示すように、増幅手段6へ入力される入力信号と電圧VE3またはVE4との電圧差と、所定の電位差Vc、Vdとを比較する。なお、比較手段711、712、昇降圧手段721、722に用いられる各素子(スイッチ素子S5〜S8、コイルL4、L5、コンデンサC3、C4、ダイオードD7〜D10、ツェナーダイオードD11,D12、抵抗R7〜R12)は、増幅手段に入力される入力信号や使用する電源電圧などに合わせた性能の素子を適宜選択すれば良い。
FIG. 4 is a block diagram (FIG. 4 (a)) and a circuit diagram (FIG. 4 (b)) of a
以上、本発明に係る電力増幅器の実施形態の例について説明したように、本発明の電力増幅器は、制御モードに基づいて制御手段が昇降圧手段の昇降圧動作を制御することにより、ユーザの利用状況に適した電力が増幅手段に供給される。制御手段は、さらに、増幅手段に供給される電圧と、増幅手段の入力信号または出力信号との比較結果が比較手段から入力され、その比較結果と制御モードとを基に昇降圧手段を制御する。制御モードはモード切替手段により切り替える。その結果、ユーザが所望する利用状況に応じた供給電力をおこない、高音質または高い電力効率を実現する電力増幅器を提供することが可能となる。 As described above, the embodiment of the power amplifier according to the present invention has been described. In the power amplifier according to the present invention, the control unit controls the step-up / step-down operation of the step-up / step-down unit based on the control mode. The power suitable for the situation is supplied to the amplification means. The control means further receives a comparison result between the voltage supplied to the amplification means and the input signal or output signal of the amplification means from the comparison means, and controls the step-up / step-down means based on the comparison result and the control mode. . The control mode is switched by mode switching means. As a result, it is possible to provide a power amplifier that performs high power quality or high power efficiency by supplying power according to the usage situation desired by the user.
また、本実施例における増幅手段は差動型として、増幅手段の入力電源のプラス側とマイナス側とにそれぞれ電源、昇降圧手段、比較手段を含んだ電力増幅器で説明したが、シングルエンドプッシュプル型などの増幅手段を用いても良い。その場合は、電源、昇降圧手段、比較手段が1組あれば良い。 Further, the amplification means in this embodiment is a differential type, and a power amplifier including a power supply, a step-up / step-down means, and a comparison means on the positive side and the negative side of the input power source of the amplification means has been described. An amplification means such as a mold may be used. In that case, it suffices if there is one set of power source, step-up / step-down means, and comparison means.
また、本実施例において、比較手段はプラス側電源E1(マイナス側電源E2)の電圧VE1(電圧VE2)と増幅手段1の出力電圧V1との電圧差と、所定の電圧差Va(Vb)とを比較するようにしたが、複数の所定の電圧差と比較するようにして、出力する複数のレベルの比較結果を出力するようにしても良い。その結果、昇降圧のレベルを細かく制御することが可能になる。 Further, in this embodiment, the comparison means includes a voltage difference between the voltage VE1 (voltage VE2) of the plus side power supply E1 (minus side power supply E2) and the output voltage V1 of the amplification means 1, and a predetermined voltage difference Va (Vb). However, a comparison result of a plurality of levels to be output may be output by comparing with a plurality of predetermined voltage differences. As a result, it becomes possible to finely control the step-up / down pressure level.
なお、本実施例において、ユーザがモード切替手段によって制御モードを選択するように説明したが、時刻を参照して夜間は自動的に第1の制御モードに切り替えたり、入力ソースにDVDが選択されれば第4の制御モードに切り替えるなど、入力ソースに応じて自動で制御モードを切り替えても良い。 In the present embodiment, the user selects the control mode using the mode switching means. However, the night is automatically switched to the first control mode at night, or DVD is selected as the input source. If so, the control mode may be automatically switched according to the input source, such as switching to the fourth control mode.
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。 While the embodiments of the present invention have been described above, the above-described embodiments are merely examples for carrying out the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented by appropriately modifying the above-described embodiment without departing from the spirit thereof.
本発明の電力増幅器は、あらゆる用途の電子機器に用いられ得るが、音響機器などに好適に用いられ得る。 The power amplifier of the present invention can be used in electronic equipment for any application, but can be suitably used for audio equipment and the like.
10、100 電力増幅器
1、6 増幅手段
211、212、711、712 比較手段
22、72 制御手段
221、721 降圧制御手段
222、722 昇圧制御手段
231、232、731、732 昇降圧手段
24、74 モード切替手段
4、9 入力端
5、11 出力端
10, 100
Claims (9)
第1の電圧を該増幅手段の正電源側に供給する第1の電源手段と、
第2の電圧を該増幅手段の負電源側に供給する第2の電源手段と、
該第1の電圧を昇圧または降圧して該増幅手段に供給する第1の昇降圧手段と、
該第2の電圧を昇圧または降圧して該増幅手段に供給する第2の昇降圧手段と、
該第1の電圧と、該入力信号または該出力信号とを比較し、第1の比較結果を出力する第1の比較手段と、
該第2の電圧と、該入力信号または該出力信号とを比較し、第2の比較結果を出力する第2の比較手段と、
複数の制御モードを有し、該制御モードと該第1の比較結果とに基づいて該第1の昇降圧手段を制御し、該制御モードと該第2の比較結果とに基づいて該第2の昇降圧手段を制御する制御手段と、
該制御モードを切り替えるモード切替手段とを備える、電力増幅器。 Amplifying means for amplifying the input signal and outputting the output signal;
First power supply means for supplying a first voltage to the positive power supply side of the amplification means;
Second power supply means for supplying a second voltage to the negative power supply side of the amplification means;
First step-up / step-down means for stepping up or stepping down the first voltage and supplying the first voltage to the amplification means;
Second step-up / step-down means for stepping up or stepping down the second voltage and supplying the second voltage to the amplification means;
A first comparing means for comparing the first voltage with the input signal or the output signal and outputting a first comparison result;
A second comparing means for comparing the second voltage with the input signal or the output signal and outputting a second comparison result;
A plurality of control modes, wherein the first step-up / step-down means is controlled based on the control mode and the first comparison result, and the second mode is controlled based on the control mode and the second comparison result. Control means for controlling the step-up / step-down means;
A power amplifier comprising: mode switching means for switching the control mode.
前記第1の電圧と、前記出力信号または前記入力信号との電圧差が第1の所定の電圧差以上である場合、第1のレベルの信号を出力し、
該第1の電圧と、該出力信号または該入力信号との電圧差が第2の所定の電圧差未満である場合、第2のレベルの信号を出力し;
前記第2の比較手段が、
前記第2の電圧と、該出力信号または該入力信号との電圧差が所定の電圧差以上である場合、第3のレベルの信号を出力し、
該第2の電圧と、該出力信号または該入力信号との電圧差が所定の電圧差未満である場合、第4のレベルの信号を出力する;請求項1に記載の電力増幅器。 The first comparing means comprises:
If the voltage difference between the first voltage and the output signal or the input signal is greater than or equal to a first predetermined voltage difference, a first level signal is output;
Outputting a second level signal if the voltage difference between the first voltage and the output signal or the input signal is less than a second predetermined voltage difference;
The second comparing means comprises:
If the voltage difference between the second voltage and the output signal or the input signal is greater than or equal to a predetermined voltage difference, a third level signal is output;
The power amplifier according to claim 1, wherein when the voltage difference between the second voltage and the output signal or the input signal is less than a predetermined voltage difference, a fourth level signal is output.
前記制御モードと前記第1の比較結果とに基づいて前記第1の昇降圧手段の降圧動作を制御し、
前記制御モードと前記第2の比較結果とに基づいて前記第2の昇降圧手段の降圧動作を制御する降圧制御手段と;
前記制御モードと前記第1の比較結果とに基づいて前記第1の昇降圧手段の昇圧動作を制御し、
前記制御モードと前記第2の比較結果とに基づいて前記第2の昇降圧手段との昇圧動作を制御する昇圧制御手段と;を含む、請求項1または2に記載の電力増幅器。 The control means is
Controlling the step-down operation of the first step-up / step-down means based on the control mode and the first comparison result;
Step-down control means for controlling the step-down operation of the second step-up / step-down means based on the control mode and the second comparison result;
Controlling the boosting operation of the first step-up / step-down means based on the control mode and the first comparison result;
3. The power amplifier according to claim 1, further comprising: a boost control unit that controls a boost operation with the second step-up / step-down unit based on the control mode and the second comparison result.
前記第1の比較結果および前記第2の比較結果に関わらず、前記降圧制御手段および前記昇圧制御手段は、前記第1の昇降圧手段および前記第2の昇降圧手段に昇降圧動作させない、請求項1〜3に記載の電力増幅器。 In the first control mode,
Regardless of the first comparison result and the second comparison result, the step-down control means and the step-up control means do not cause the first step-up / step-down means and the second step-up / step-down means to perform a step-up / step-down operation. Item 4. The power amplifier according to Items 1 to 3.
前記降圧制御手段が、
前記第1の比較結果が第1のレベルのとき、前記第1の昇降圧手段に降圧動作させ、
前記第2の比較結果が第3のレベルのとき、前記第2の昇降圧手段に降圧動作させ;
前記昇圧制御手段が、
該第1の比較結果が第2のレベルのとき、該第1の昇降圧手段に昇降圧動作させず、
該第2の比較結果が第4のレベルのとき、該第2の昇降圧手段に昇降圧動作させない、
請求項1〜4に記載の電力増幅器。 In the second control mode,
The step-down control means is
When the first comparison result is a first level, the first step-up / step-down means is caused to perform a step-down operation,
When the second comparison result is a third level, the second step-up / step-down means is caused to perform a step-down operation;
The boost control means includes
When the first comparison result is the second level, the first step-up / step-down means is not allowed to perform step-up / step-down operation,
When the second comparison result is the fourth level, the second step-up / step-down means is not caused to perform the step-up / step-down operation.
The power amplifier according to claim 1.
前記降圧制御手段が、
前記第1の比較結果が第1のレベルのとき、前記第1の昇降圧手段に昇降圧動作させず、
前記第2の比較結果が第3のレベルのとき、前記第2の昇降圧手段に昇降圧動作させず;
前記昇圧制御手段が、
該第1の比較結果が第2のレベルのとき、該第1の昇降圧手段に昇圧動作させる、
該第2の比較結果が第4のレベルのとき、該第2の昇降圧手段に昇圧動作させる、請求項1〜5に記載の電力増幅器。 In the third control mode,
The step-down control means is
When the first comparison result is the first level, the first step-up / step-down means is not allowed to perform step-up / step-down operation,
When the second comparison result is the third level, the second step-up / step-down means is not operated to step up / down;
The boost control means includes
When the first comparison result is the second level, the first step-up / step-down means is caused to perform a boosting operation;
6. The power amplifier according to claim 1, wherein when the second comparison result is a fourth level, the second step-up / step-down means is caused to perform a boosting operation.
前記降圧制御手段が、
前記第1の比較結果が第1のレベルのとき、前記第1の昇降圧手段に降圧動作させ、
前記第2の比較結果が第3のレベルのとき、前記第2の昇降圧手段に降圧動作させ;
前記昇圧制御手段が、
該第1の比較結果が第2のレベルのとき、該第1の昇降圧手段に昇圧動作させ、
該第2の比較結果が第4のレベルのとき、該第2の昇降圧手段に昇圧動作させる、請求項1〜6に記載の電力増幅器。 In the fourth control mode,
The step-down control means is
When the first comparison result is a first level, the first step-up / step-down means is caused to perform a step-down operation,
When the second comparison result is a third level, the second step-up / step-down means is caused to perform a step-down operation;
The boost control means includes
When the first comparison result is the second level, the first step-up / step-down means is caused to perform a boost operation,
7. The power amplifier according to claim 1, wherein when the second comparison result is a fourth level, the second step-up / step-down unit is caused to perform a boosting operation.
電圧を該増幅手段の第2の電源側に供給する電源手段と、
該電圧を昇圧または降圧して該増幅手段に供給する昇降圧手段と、
該電圧と、該入力信号または該出力信号とを比較し、比較結果を出力する比較手段と、
複数の制御モードを有し、該制御モードと該比較結果とに基づいて該昇降圧手段を制御し、
該制御モードを切り替えるモード切替手段とを備える、電力増幅器。 Amplifying means for grounding the first power supply, amplifying the input signal and outputting the output signal;
Power supply means for supplying a voltage to the second power supply side of the amplification means;
Step-up / step-down means for stepping up or down the voltage and supplying the voltage to the amplification means;
A comparison means for comparing the voltage with the input signal or the output signal and outputting a comparison result;
Having a plurality of control modes, controlling the step-up / step-down means based on the control mode and the comparison result;
A power amplifier comprising: mode switching means for switching the control mode.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2006194938A JP2008022510A (en) | 2006-07-14 | 2006-07-14 | Power amplifier |
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JP2006194938A JP2008022510A (en) | 2006-07-14 | 2006-07-14 | Power amplifier |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=39078110
Family Applications (1)
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Country | Link |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010213114A (en) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Yamaha Corp | Class d amplifier circuit |
JP2011077739A (en) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Yamaha Corp | Amplifier circuit |
JP2014140244A (en) * | 2009-11-16 | 2014-07-31 | Covidien Lp | Class resonant-h electrosurgical generator |
JP2015534411A (en) * | 2012-10-24 | 2015-11-26 | クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated | Boost converter control for envelope tracking |
-
2006
- 2006-07-14 JP JP2006194938A patent/JP2008022510A/en active Pending
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