JP2008263519A - D級増幅回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】D級増幅動作の開始時や停止時において、出力信号Pout1,Pout2のパルス幅とパルス間隔を徐々に変化させることにより、出力信号Pout1,Pout2の差動信号として負荷に供給される信号が急激に変化すること防止し、雑音の低減を図ることができる。すなわち、出力信号Pout1,Pout2のパルス幅を一定にしてパルス間隔を徐々に変化させることにより、パルス信号の成分に相当する比較的高い周波成分の変化を抑制できる。また、出力信号Pout1,Pout2のパルス間隔を一定にしてパルス幅を徐々に変化させることにより、パルス信号の平均値に相当する比較的低い周波数成分の変化を抑制することができる。
【選択図】図1
Description
起動時において(図6(A),(B)の左側)、正負の出力Pout1,Pout2は当初共に接地電位(VL)となっており、スイッチングは止まっている。一方、起動後の無音状態において(図6(A),(B)の右側)、正負の出力Pout1,Pout2は互いに逆の位相を持つデューティ比が50%のスイッチング波形となっている。すなわち、起動時においては、スイッチングが止まった状態から最大振幅でスイッチングを行う状態へ、出力信号のキャリア成分の振幅が急激に変化する。停止時においても同様であり、最大振幅でスイッチングを行う状態からスイッチングが止まった状態への急激な変化が生じる(図6(C),(D))。ここで、D級増幅回路における出力は正負の出力Pout1,Pout2であることから、図6(A),(B)の右側の状態においては、出力成分の平均値はゼロとなっている。
前記パルス幅及び前記パルス間隔が共に最小値のとき、前記第1の信号と前記第2の信号との差動信号は比較的高周波の成分を有しており、両者のパルス間隔が広がるにつれて、前記差動信号の周波数成分は徐々に低域へ変化する。すなわち、前記差動信号の周波数成分は徐々に高域から低域へ変化する。前記差動信号の平均値は、前記第1の信号及び前記第2の信号のパルス幅が変化しないため、ほぼ一定となる。
次に、前記第1の信号及び前記第2の信号のパルス間隔が最大値、すなわち両者の位相差がほぼ180°に達すると、前記第1の信号及び前記第2の信号が互いに逆位相の信号(デューティ比50%、位相差180°)となるまで両者のパルス幅が徐々に増大する。前記第1の信号及び前記第2の信号のパルス幅が共に増大するため、前記差動信号の平均値の変化は微小となる。
前記第1の信号及び前記第2の信号が互いに逆位相の信号になると、前記第1の信号及び前記第2の信号は共にデューティ比がほぼ50%のパルス信号となる。
前記パルス幅変調部は、一方が立ち上がると他方が立ち下がり、前記入力信号に応じてパルス幅変調された第1の変調信号及び第2の変調信号を出力する。
前記入力信号制御部は、D級増幅動作を開始する場合、前記第1の変調信号及び前記第2の変調信号の一方のパルス幅が最小値、他方のパルス幅が最大値になる第1の状態から、両者のパルス幅が等しくなる第2の状態へ、当該パルス幅が徐々に変化するように前記入力信号を制御する。
前記パルス幅制御部は、前記第1の変調信号及び前記第2の変調信号の立ち下がり時点を立ち上がり時点へ近づける又は立ち上がり時点を立ち下がり時点へ近づけることによりパルス幅制御した信号をそれぞれ前記第1の信号及び前記第2の信号として出力するパルス幅制御部であって、D級増幅動作を開始する場合、前記第1の信号及び前記第2の信号のパルス幅がそれぞれ前記最小値となる第3の状態になるように前記パルス幅制御を行い、前記第2の状態に至ると、当該パルス幅制御を徐々に緩和して解除する。
このとき、前記第1の信号及び前記第2の信号のパルス幅は、それぞれ最小値となる第3の状態になるように前記パルス幅制御部において制御される。
この状態(第1の状態)で、前記入力信号制御部による前記入力信号の制御により、一方の変調信号のパルス幅が前記最小値から徐々に増大にしていくとともに、他方の変調信号のパルス幅が前記最大値から徐々に減少していく。その結果、両者のパルス幅は共に等しくなる(第2の状態)。前記第1の変調信号及び前記第2の変調信号は、一方が立ち上がると他方が立ち下がるため、上記のパルス幅の変化によって、両者の立ち上がり時点及び立ち下がり時点は徐々に離れていき、両者のパルス幅が等しくなると、両者の立ち上がり時点は最も離れた状態になる。立ち上がり時点が最も離れた状態になると、前記第1の信号及び前記第2の信号のパルス間隔は最大値となり、両者の位相差がほぼ180°となる。
この状態(第2の状態)で、前記パルス幅制御部によるパルス幅の制御が徐々に緩和され、前記第1の信号及び前記第2の信号のパルス幅は徐々に広くなる。最終的にパルス幅の制御が解除されると、両者のパルス幅はほぼ等しくなる。
前記第1のパルス幅制御部及び前記第2のパルス幅制御部は、入力端子の電圧がしきい値より高いと第1のレベルを持ち、当該電圧がしきい値より低いと第2のレベルを持つ前記第1の信号又は前記第2の信号を出力する信号出力部と、前記入力端子に接続され、前記制御部の制御信号に応じて容量値が変化するキャパシタ部と、前記第1の変調信号又は前記第2の変調信号の立ち上がり時点又は立ち下がり時点を検出する検出部と、前記検出部が前記立ち上がり時点又は立ち下がり時点を検出すると、前記入力端子の電圧が前記しきい値より高くなるように前記キャパシタ部を充電し、当該充電の後、前記入力端子の電圧が前記しきい値より低くなるように前記キャパシタ部を一定の電流で放電する充放電部とをそれぞれ有する。
前記制御部は、D級増幅動作を開始する場合、前記キャパシタ部の容量を第1の値に設定し、前記第2の状態に至ると、前記キャパシタ部の容量が前記第1の値より大きい第2の値へ徐々に変化するように前記制御信号を生成する。
D級増幅動作を開始する場合において、前記キャパシタ部の容量が第1の値に設定され、前記第1の状態から前記第2の状態まで、この第1の値に保たれるため、このとき前記第1の信号(又は前記第2の信号)のパルス幅は一定となる。
前記第2の状態に至ると、前記制御信号に応じて、前記キャパシタ部の容量が前記第1の値より大きい第2の値へ徐々に変化するため、前記第1の信号(又は前記第2の信号)のパルス幅は徐々に増大する。
そして、前記第1の信号及び前記第2の信号のパルス幅が最小となると、次いで、両者のパルス間隔が最大値から最小値へ徐々に減少する。両者のパルス間隔が最大値のとき、その差動信号は比較的低周波の成分を有しており、両者のパルス間隔が狭まるにつれて、前記差動信号の周波数成分は徐々に高域へ変化する。すなわち、前記差動信号の周波数成分は徐々に低域から高域へ変化する。前記差動信号の平均値は、両者のパルス幅が変化しないため、ほぼ一定となる。
この場合、前記パルス幅変調部は、一方が立ち上がると他方が立ち下がり、前記入力信号に応じてパルス幅変調された第1の変調信号及び第2の変調信号を出力する。
前記パルス幅制御部は、前記第1の変調信号及び前記第2の変調信号の立ち下がり時点を立ち上がり時点へ近づける又は立ち上がり時点を立ち下がり時点に近づけることによりパルス幅制御した信号をそれぞれ前記第1の信号及び前記第2の信号として出力するパルス幅制御部であって、D級増幅動作を停止する場合、前記第1の信号及び前記第2の信号のパルス幅が等しい第4の状態から、両者のパルス幅がそれぞれ所定の最小値となる第3の状態まで、両者のパルス幅を徐々に減少させる。
前記入力信号制御部は、D級増幅動作を停止する場合、前記第1の変調信号及び前記第2の変調信号のパルス幅が等しくなる第2の状態へ徐々に変化するように前記入力信号を制御し、その後、前記第4の状態から前記第3の状態に至ると、前記第1の変調信号及び前記第2の変調信号の一方のパルス幅が最小値、他方のパルス幅が最大値になる第1の状態へ徐々に変化するように前記入力信号を制御する。
前記第1の信号及び前記第2の信号のパルス幅が等しくなると(第4の状態)、前記パルス幅制御部のパルス幅制御によって前記第1の信号及び前記第2の信号のパルス幅が徐々に減少し、それぞれ所定の最小値になる(第3の状態)。ここで、前記第1の変調信号及び前記第2の変調信号は、一方が立ち上がると他方が立ち下がる関係にあり、また、前記パルス幅制御部においては、これらの変調信号の立ち下がり時点を立ち上がり時点へ近づける又は立ち上がり時点を立ち下がり時点に近づけることによって前記パルス幅制御が行われるため、前記第1の信号及び前記第2の信号のパルス幅が最小値になると、両者のパルス間隔は最大値になる(第3の状態)。
前記第1の信号及び前記第2の信号のパルス幅が最小値になると(第3の状態)、前記第1の変調信号及び前記第2の変調信号の一方のパルス幅が最小値、他方のパルス幅が最大値になる第1の状態へ徐々に変化するように、前記入力信号制御部において前記入力信号が制御される。前記第1の変調信号及び前記第2の変調信号は、一方が立ち上がると他方が立ち下がる関係にあるため、上記のパルス幅の変化によって、両者の立ち上がり時点は徐々に近づいていき、両者のパルス幅が前記第1の状態へ至ると、両者の立ち上がり時点は最も近づいた状態になる。
上記パルス幅変調部は、上記第1のパルス幅変調信号のパルス幅が大きく、上記第2のパルス幅変調信号のパルス幅が小さい第1の状態から、上記第1及び第2のパルス幅変調信号のデューティ比がそれぞれ50%の第2の状態になるように、上記第1及び第2のパルス幅変調信号のパルス幅を徐々に変化させる回路を含む。
上記パルス幅制御部は、上記第3及び第4のパルス幅変調信号のパルス幅が小さい第3の状態から、上記第3及び第4のパルス幅変調信号のデューティ比が50%の第4の状態になるように、上記第3及び第4のパルス幅変調信号のパルス幅を徐々に制御する回路を含む。
前記D級増幅回路においては、上記第1及び第2のパルス幅変調信号のパルス幅が上記第1の状態から上記第2の状態に変化することにより、上記第3及び第4のパルス幅変調信号の位相差が小さい状態から180°の状態に変化する。また、上記第1及び第2のパルス幅変調信号が上記第1の状態から上記第2の状態に変化し、上記第3及び第4のパルス幅変調信号が上記第3の状態から上記第4の状態に変化することにより、上記第3及び第4のパルス幅変調信号のパルス波形が上記第1及び第2のパルス幅変調信号のパルス波形に等しくなるように制御される。
図1に示すD級増幅回路は、信号処理部10と、出力停止回路6−1,6−2と、出力部7−1,7−2とを有する。
他方、D級増幅動作を停止する場合、信号処理部10は、パルス幅変調信号PB1,PB2のパルス幅が徐々に等しくなる(デューティ比50%の逆位相の信号となる)ように(すなわちパルス幅変調信号PB1,PB2の差動成分の平均値が徐々にゼロとなるように)入力信号を制御する。両者のパルス幅が等しくなると、信号処理部10は、パルス幅変調信号PB1,PB2のパルス幅を徐々に減少させて、両者のパルス幅をそれぞれ所定の最小値に設定するとともに、両者のパルス間隔を最大(位相差180°)とする。次いで、信号処理部10は、両者のパルス間隔を最大値(位相差180°)から所定の最小値へ徐々に減少させる。
なお、ミュート部1、信号発生部2及び切替部SW2を含むユニットは、本発明における入力信号制御部の一実施形態である。
パルス幅変調部3は、本発明におけるパルス幅変調部の一実施形態である。
第1のパルス幅制御部4−1は、本発明における第1のパルス幅制御部の一実施形態である。
第2のパルス幅制御部4−2は、本発明における第2のパルス幅制御部の一実施形態である。
パルス幅制御信号生成部5は、本発明における制御部の一実施形態である。
D級増幅動作を開始する場合、信号発生部2は、パルス幅変調信号PA1のパルス幅が最大値、パルス幅変調信号PA2のパルス幅が最小値となるように信号S2を発生する。そして、この状態(第1の状態)から、パルス幅変調信号PA1,PA2のパルス幅が互いに等しくなる(デューティ比50%の互いに逆位相の信号になる)状態(第2の状態)へ徐々にパルス幅が変化するように、信号S2を変化させる。尚、パルス幅変調信号PA1のパルス幅が最小値、パルス幅変調信号PA2のパルス幅が最大値となるように制御するように構成しても良い。
他方、D級増幅動作を停止する場合、信号発生部2は、パルス幅変調信号PA1,PA2がデューティ比50%の互いに逆位相の信号になるようにミュート部1において入力信号Sinのレベルが基準値に設定されると(第2の状態)、ミュート部1と同じレベルの信号S2を発生してパルス幅変調部3に供給する。そして、パルス幅制御部(4−1,4−2)においてパルス幅変調信号PB1,PB2のパルス幅が最小値に設定されると(第3の状態)、パルス幅変調信号PA1のパルス幅が最大値、パルス幅変調信号PA2のパルス幅が最小値となるように(第1の状態)、信号S2のレベルを基準値から徐々に変化させる。
すなわち、第1のパルス幅制御部4−1は、制御信号S5に応じて、パルス幅変調信号PA1の立ち下がりエッジを立ち上がりエッジに近づけたパルス幅制御された信号を生成し、これをパルス幅変調信号PB1として出力する。第2のパルス幅制御部4−2は、制御信号S5に応じて、パルス幅変調信号PA2の立ち下がりエッジを立ち上がりエッジに近づけたパルス幅制御された信号を生成し、これをパルス幅変調信号PB2として出力する。尚、第1及び第2のパルス幅制御部4−1,4−2が、パルス幅変調信号PA1,PA2の立ち上がりエッジを立ち下がりエッジに近づけたパルス幅制御された信号を生成するように構成してもよい。
図2に例示する第1のパルス幅制御部4−1及び第2のパルス幅制御部4−2は、それぞれ、エッジ検出部41と、充放電部42と、キャパシタ部43と、信号出力部44と、パルス幅制限部45とを有する。
図2の例において、第1のパルス幅制御部4−1と第2のパルス幅制御部4−2は同一の構成を有しているため、以下では第1のパルス幅制御部4−1についてのみ説明し、第2のパルス幅制御部4−2については説明を割愛する。
パルス幅変調信号PA1がローレベルのとき、インバータ回路412の出力信号はハイレベルであるため、AND回路413の出力信号はローレベルとなる。パルス幅変調信号PA1がローレベルから立ち上がった直後において、インバータ回路412の出力信号は遅延回路411の遅延によりハイレベルのままなので、AND回路413の出力信号はハイレベルになる。パルス幅変調信号PA1の立ち上がりエッジから一定の遅延時間を経てインバータ回路412の出力信号がローレベルになると、AND回路413の出力信号はローレベルになる。パルス幅変調信号PA1がローレベルになると、インバータ回路412の出力信号と無関係にAND回路413の出力信号はローレベルになる。したがって、図2の回路構成によれば、パルス幅変調信号PA1の立ち上がりエッジにおいてAND回路413からハイレベルのパルス信号が出力される。
PMOSトランジスタQ5及びNMOSトランジスタQ6は2段目のインバータ回路を構成しており、PMOSトランジスタQ5のソースが電源電圧Vddに接続され、PMOSトランジスタQ5のドレインがNMOSトランジスタQ6のドレインに接続され、NMOSトランジスタQ6のソースがNMOSトランジスタQ2を介して基準電位GNDに接続される。PMOSトランジスタQ5及びNMOSトランジスタQ6のゲートは、1段目のインバータ回路(Q3,Q4)の出力に接続される。
NMOSトランジスタQ1,Q2はカレントミラー回路を構成しており、NMOSトランジスタQ1のドレインとゲートがNMOSトランジスタQ2のゲートに接続され、NMOSトランジスタQ1のソースが基準電位GNDに接続される。
定電流回路U1は、カレントミラー回路(Q1,Q2)に一定の電流を入力する回路であり、電源電圧VddからNMOSトランジスタQ1のドレインへ流れる電流を一定に保つ。NMOSトランジスタQ2には、定電流回路U1の電流値に応じた一定の電流が流れる。
パルス幅変調信号PA1の立ち上がり時点を示すハイレベルのパルス信号がエッジ検出部41から出力されると、PMOSトランジスタQ3がオフ、NMOSトランジスタQ4がオンになり、PMOSトランジスタQ5及びNMOSトランジスタQ6のゲートがローレベルになるため、PMOSトランジスタQ5がオン、NMOSトランジスタQ6がオフする。PMOSトランジスタQ5がオンすると、キャパシタ部43は電源電圧Vddへ充電される。エッジ検出部41の出力がローレベルに戻ると、上記とは逆にPMOSトランジスタQ5がオフ、NMOSトランジスタQ6がオンする。NMOSトランジスタQ6がオンすると、キャパシタ部43はNMOSトランジスタQ2に流れる一定の電流によって基準電位GNDへ放電される。
信号出力部44は、例えば図2に示すように2段のインバータ回路を有する。PMOSトランジスタQ7及びNMOSトランジスタQ8は1段目のインバータ回路を構成しており、PMOSトランジスタQ7のソースが電源電圧Vddに接続され、PMOSトランジスタQ7のドレインがNMOSトランジスタQ8のドレインに接続され、NMOSトランジスタQ8のソースが基準電位GNDに接続される。PMOSトランジスタQ7及びNMOSトランジスタQ8のゲートは、キャパシタ部43の出力に接続される。PMOSトランジスタQ9及びNMOSトランジスタQ10は2段目のインバータ回路を構成しており、PMOSトランジスタQ9のソースが電源電圧Vddに接続され、PMOSトランジスタQ9のドレインがNMOSトランジスタQ10のドレインに接続され、NMOSトランジスタQ10のソースが基準電位GNDに接続される。PMOSトランジスタQ9及びNMOSトランジスタQ10のゲートは、1段目のインバータ回路(Q7,Q8)の出力に接続される。
パルス幅制限部45はAND回路で構成され、パルス幅変調信号PA1とパルス幅変調信号PB1’とを入力し、パルス幅変調信号PB1を出力する。このパルス幅制限部45は、パルス幅変調信号PA1よりも大きなパルス幅の信号が出力されることを防止するものである。
図3(A)はパルス幅変調信号PA1の波形を示し、図3(B)はパルス幅変調信号PB1の波形を示し、図3(C)は制御信号S5の設定値の変化を示す。制御信号S5の設定値とキャパシタ部43の容量値が比例する場合、図3に示すように、制御信号S5の設定値が大きくなるほど、パルス幅変調信号PB1のパルス幅が増大する。
以上が、図2に示す第1のパルス幅制御部4−1(第2のパルス幅制御部4−2)についての説明である。
パルス幅制御信号生成部5は、D級増幅動作の開始時や停止時においてパルス幅変調信号PB1,PB2のパルス幅を制御するための制御信号S5を生成する。
出力停止回路6−1は、例えば図1に示すように、スイッチ回路SW2,SW3を有する。スイッチ回路SW2は、第1のパルス幅制御部4−1の出力と出力部7−1の入力との間の信号経路に挿入される。スイッチ回路SW3は、出力部7−1の入力端子と基準電位GNDとの間に接続される。
D級増幅動作を行う場合、スイッチ回路SW2がオン、スイッチ回路SW3がオフし、第1のパルス幅制御部4−1の出力と出力部7−1の入力とが接続される。他方、D級増幅動作を停止する場合、スイッチ回路SW2がオフ、スイッチ回路SW3がオンし、第1のパルス幅制御部4−1の出力と出力部7−1の入力とが切り離されて、出力部7−1の入力が基準電位GNDに固定されるため、出力部7−1のスイッチング動作が停止される。
出力停止回路6−2も、例えば図1に示すように、上述した出力停止回路6−1と同様な構成を有しており、上述と同様に動作する。
図4は、D級増幅動作を開始する場合のD級増幅回路の動作例を示す波形図である。
まず時刻t10〜t11において、切替部SW1は信号発生部2を選択し、信号発生部2の信号S2をパルス幅変調部3へ入力する。このとき、信号発生部2は、パルス幅変調信号PA1の(正の)パルス幅が最大、パルス幅変調信号PA2の(正の)パルス幅が最小となるように信号S2のレベルを設定する。また、パルス幅制御信号生成部5は、パルス幅変調信号PB1,PB2のパルス幅が共に最小となるように制御信号S5を生成する。この時刻t10〜t11において、出力停止回路6−1,6−2が出力部7−1,7−2のスイッチングを停止するため、出力信号Pout1,Pout2は基準電位GNDに固定される。
出力信号Pout1,Pout2のパルス間隔が最小のとき、出力信号Pout1,Pout2の差動信号として負荷に供給される駆動信号は、比較的高い周波の成分を多く含んでいる。そのため、例えばオーディオ信号を増幅する場合、雑音成分の多くが可聴周波数帯域の外に排除される。ローパスフィルタ等により高周波成分を除去する場合には、ローパスフィルタを透過する雑音成分のレベルが低減する。
またこのとき、最小値に設定された出力信号Pout1,Pout2のパルス幅がほぼ等しいものとすると、出力信号Pout1,Pout2の差動信号の平均値はほぼゼロになる。
時刻t13において、出力信号Pout1,Pout2の差動信号の平均値はほぼゼロに保たれる。
以降、出力信号Pout1,Pout2は、一方が立ち上がると他方が立ち下がり、入力信号Sinに応じてそれぞれがパルス幅変調された信号となる。
図5は、D級増幅動作を停止する場合のD級増幅回路の動作例を示す波形図である。
まず時刻t20〜t21において、ミュート部1が入力信号Sinを徐々に基準値へ減衰させて、パルス幅変調信号PA1,PA2がデューティ比50%の互いに逆位相の信号となるように制御する。これにより、パルス幅変調信号PA1,PA2は、徐々に等しいパルス幅を持つ状態(第2の状態)となる。このとき、出力信号Pout1,Pout2は、互いの位相差がほぼ180°となり、各々のデューティ比がほぼ50%になる(図5(E),(F))。出力信号Pout1,Pout2の差動信号の平均値はほぼゼロになる。
この時刻t21〜t22において、出力信号Pout1,Pout2のパルス幅が互いに等しい状態を保ったままで両者のパルス幅を減少させると、この期間において出力信号Pout1,Pout2の差動信号の平均値はほぼゼロに保たれる。
時刻22付近において、出力信号Pout1,Pout2のパルス間隔は最大となっているが、パルス幅変調信号PA1,PA2のパルス幅が上記のように変化すると、その立ち上がりエッジに発生する出力信号Pout1,Pout2のパルスは徐々に近づいていき、時刻t23において両者のパルス間隔は最小となる。パルス間隔が近づくほど、出力信号Pout1,Poutの差動信号として負荷に供給される駆動信号は高い周波の成分を多く含むようになる。
すなわち、出力信号Pout1,Pout2のパルス幅を一定にしてパルス間隔を徐々に変化させることにより、パルス信号の成分に相当する比較的高い周波成分の変化を抑制できる。また、出力信号Pout1,Pout2のパルス間隔を一定にしてパルス幅を徐々に変化させることにより、パルス信号の平均値に相当する比較的低い周波数成分の変化を抑制することができる。
例えば、図2に示す回路では、キャパシタの放電時間を利用してパルス幅を制御しているが、本発明はこの例に限らない。例えば、クロックの計数値を利用して所望のパルス幅の信号を生成するデジタル回路など、他の種々の回路構成によってパルス幅を制御してよい。
Claims (7)
- D級増幅動作時に、一方が立ち上がると他方が立ち下がり、入力信号に応じてパルス幅変調された第1の信号及び第2の信号を出力するD級増幅回路であって、
D級増幅動作を開始する場合、前記第1の信号及び前記第2の信号のパルス幅をそれぞれ所定の最小値に設定するとともに両者のパルス同士の間隔を所定の最小値に設定した状態で、前記パルス間隔を前記最小値から徐々に増大させ、前記パルス間隔が最大値に達すると、前記第1の信号及び前記第2の信号が互いに逆位相のデューティ比50%の信号となるまで両者の前記パルス幅を徐々に増大させる信号処理部を有する、
D級増幅回路。 - 前記信号処理部は、
一方が立ち上がると他方が立ち下がり、前記入力信号に応じてパルス幅変調された第1の変調信号及び第2の変調信号を出力するパルス幅変調部と、
D級増幅動作を開始する場合、前記第1の変調信号及び前記第2の変調信号の一方のパルス幅が最小値、他方のパルス幅が最大値になる第1の状態から、両者のパルス幅が等しくなる第2の状態へ、当該パルス幅が徐々に変化するように前記入力信号を制御する入力信号制御部と、
前記第1の変調信号及び前記第2の変調信号の立ち下がり時点を立ち上がり時点へ近づける又は立ち上がり時点を立ち下がり時点へ近づけることによりパルス幅制御した信号をそれぞれ前記第1の信号及び前記第2の信号として出力するパルス幅制御部であって、D級増幅動作を開始する場合、前記第1の信号及び前記第2の信号のパルス幅がそれぞれ最小値となる第3の状態になるように前記パルス幅制御を行い、前記第2の状態に至ると、当該パルス幅制御を徐々に緩和して解除するパルス幅制御部と
を有する、
請求項1に記載のD級増幅回路。 - 前記パルス幅制御部は、
前記第1の信号のパルス幅制御を行う第1のパルス幅制御部と、
前記第2の信号のパルス幅制御を行う第2のパルス幅制御部と、
制御部と
を有し、
前記第1のパルス幅制御部及び前記第2のパルス幅制御部は、
入力端子の電圧がしきい値より高いと第1のレベルを持ち、当該電圧がしきい値より低いと第2のレベルを持つ前記第1の信号又は前記第2の信号を出力する信号出力部と、
前記入力端子に接続され、前記制御部の制御信号に応じて容量値が変化するキャパシタ部と、
前記第1の変調信号又は前記第2の変調信号の立ち上がり時点又は立ち下がり時点を検出する検出部と、
前記検出部が前記立ち上がり時点又は立ち下がり時点を検出すると、前記入力端子の電圧が前記しきい値より高くなるように前記キャパシタ部を充電し、当該充電の後、前記入力端子の電圧が前記しきい値より低くなるように前記キャパシタ部を一定の電流で放電する充放電部と
をそれぞれ有し、
前記制御部は、D級増幅動作を開始する場合、前記キャパシタ部の容量を第1の値に設定し、前記第2の状態に至ると、前記キャパシタ部の容量が前記第1の値より大きい第2の値へ徐々に変化するように前記制御信号を生成する、
請求項2に記載のD級増幅回路。 - 前記信号処理部は、D級増幅動作を停止する場合、前記第1の信号及び前記第2の信号のパルス幅を徐々に減少させて、前記パルス幅をそれぞれ所定の最小値に設定するとともに前記第1の信号及び前記第2の信号のパルス間隔を最大とし、次いで、両者のパルス間隔を最大値から所定の最小値へ徐々に減少させる、
請求項1に記載のD級増幅回路。 - 前記信号処理部は、D級増幅動作を停止する場合、前記第1の信号及び前記第2の信号のパルス幅を徐々に減少させる前に、前記第1の信号及び前記第2の信号のパルス幅が徐々に等しくなるように前記入力信号を制御する、
請求項3に記載のD級増幅回路。 - 前記信号処理部は、
一方が立ち上がると他方が立ち下がり、前記入力信号に応じてパルス幅変調された第1の変調信号及び第2の変調信号を出力するパルス幅変調部と、
前記第1の変調信号及び前記第2の変調信号の立ち下がり時点を立ち上がり時点へ近づける又は立ち上がり時点を立ち下がり時点に近づけることによりパルス幅制御した信号をそれぞれ前記第1の信号及び前記第2の信号として出力するパルス幅制御部であって、D級増幅動作を停止する場合、前記第1の信号及び前記第2の信号のパルス幅が等しい第4の状態から、両者のパルス幅がそれぞれ所定の最小値となる第3の状態まで、両者のパルス幅を徐々に減少させるパルス幅制御部と、
D級増幅動作を停止する場合、前記第1の変調信号及び前記第2の変調信号のパルス幅が等しくなる第2の状態へ徐々に変化するように前記入力信号を制御し、その後、前記第4の状態から前記第3の状態に至ると、前記第1の変調信号及び前記第2の変調信号の一方のパルス幅が最小値、他方のパルス幅が最大値になる第1の状態へ徐々に変化するように前記入力信号を制御する入力信号制御部と
を有する、
請求項5に記載のD級増幅回路。 - 入力信号に応答して立ち上がりエッジと立ち下がりエッジ及び立ち下がりエッジと立ち上がりエッジとが互いに同期した第1及び第2のパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調信号生成部と、
上記第1及び第2のパルス幅変調信号の立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジにそれぞれ同期した所定のパルス幅を有する第3及び第4のパルス幅変調信号を生成するパルス幅制御部と、
上記第3及び第4のパルス幅変調信号を第1及び第2の出力信号として出力する出力部と、
を有するD級増幅回路であって、
上記パルス幅変調信号生成部が、上記第1のパルス幅変調信号のパルス幅が大きく、上記第2のパルス幅変調信号のパルス幅が小さい第1の状態から、上記第1及び第2のパルス幅変調信号のデューティ比がそれぞれ50%の第2の状態になるように、上記第1及び第2のパルス幅変調信号のパルス幅を徐々に変化させる回路を含み、
上記パルス幅制御部が、上記第3及び第4のパルス幅変調信号のパルス幅が小さい第3の状態から、上記第3及び第4のパルス幅変調信号のデューティ比が50%の第4の状態になるように、上記第3及び第4のパルス幅変調信号のパルス幅を徐々に制御する回路を含み、
上記第1及び第2のパルス幅変調信号のパルス幅が上記第1の状態から上記第2の状態に変化することにより、上記第3及び第4のパルス幅変調信号の位相差が小さい状態から180°の状態に変化し、
上記第1及び第2のパルス幅変調信号が上記第1の状態から上記第2の状態に変化し、上記第3及び第4のパルス幅変調信号が上記第3の状態から上記第4の状態に変化することにより、上記第3及び第4のパルス幅変調信号のパルス波形が上記第1及び第2のパルス幅変調信号のパルス波形に等しくなるように制御される
D級増幅回路。
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