JP2008306338A

JP2008306338A - 増幅装置

Info

Publication number: JP2008306338A
Application number: JP2007150101A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Yonemori; 和彦米森
Original assignee: D&M Holdings Inc
Current assignee: D&M Holdings Inc
Priority date: 2007-06-06
Filing date: 2007-06-06
Publication date: 2008-12-18

Abstract

【課題】増幅回路を構成する素子であるトランジスタがＡＳＯ破壊を起こさず、トランジスタを完全動作領域内で動作させることができる増幅装置を提供する。
【解決手段】入力信号を増幅するトランジスタ６と、このトランジスタに電圧を供給する電圧源４、５と、このトランジスタに流れるコレクタ電流を検出する電流検出部７と、電流検出部が検出したコレクタ電流の電流値に応じて、電圧源がそのトランジスタに供給する電圧を調整する電圧調整部８とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、入力されたオーディオ信号を増幅する増幅装置に関する。

従来のオーディオ信号を増幅する増幅装置では、増幅回路からの発熱により、増幅回路の周辺温度が上昇すると、増幅回路を構成する素子を破壊する問題がある。例えば、増幅回路を構成する素子であるトランジスタは、周辺温度の上昇に伴いコレクタ電流が増加する。そして、周辺温度が上がりすぎると、熱暴走が発生しトランジスタが破壊されてしまう。

このような問題を解決する手段として、増幅回路の周辺温度を検出する温度検出回路を設け、この温度検出回路が所定温度以上を検出したとき、オーディオ信号の増幅動作を停止させることにより、増幅回路の発熱を抑える保護回路がある。また、温度検出回路が所定温度以上を検出すると、入力したオーディオ信号を減衰させることにより、増幅回路の発熱を抑える保護回路もある（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−３５５０５９号公報

特許文献１に開示されているような従来技術では、増幅回路の周辺温度が所定温度以上になったことを温度検出回路が検出すると、保護回路により増幅回路の発熱を抑えるため熱暴走を防ぐことができる。しかしながら、従来の技術では、トランジスタの完全動作領域（ASO: Area of Safe Operation）について考慮されていない。このため、トランジスタは、完全動作領域を超えた状態で動作する場合があり、この場合、トランジスタが破壊（ASO破壊）される虞がある。

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、増幅回路を構成する素子であるトランジスタがASO破壊を起こさず、トランジスタを完全動作領域内で動作させることができる増幅装置を提供することを特徴とする。

上記の課題を解決するために、本発明における増幅装置は、入力信号を増幅する増幅装置において、入力信号を増幅するトランジスタと、前記トランジスタに電圧を供給する電圧源と、前記トランジスタのコレクタ電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部が検出した電流値に応じて、前記電圧源が前記トランジスタに供給する電圧を調整する電圧調整部とを備えることを特徴とする。

また、上記の増幅装置において、前記電圧調整部は、前記電流検出部が予め定められた電流値より低い電流を検出すると、前記電圧源から前記トランジスタに供給する電圧を第１の電圧に調整し、前記電流検出部が予め定められた電流値より大きい電流を検出すると、前記電圧源から前記トランジスタに供給する電圧を第１の電圧より低い第２の電圧に調整することを特徴とする。

本発明によれば、増幅回路を構成する素子であるトランジスタがASO破壊を起こさず、トランジスタを完全動作領域内で動作させることができる増幅装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一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に示す本実施例の増幅装置１は、パワートランス２、電圧切替部３、整流ダイオード４、平滑コンデンサ５、増幅部６、電流検出部７、電圧調整部８、入力端子９、出力端子１０を備える。

パワートランス２は、交流ラインと一次側巻線が接続され、一次側巻線に交流ラインから交流電圧が供給されると、二次側巻線で電圧が発生する。パワートランジスタ２の二次側巻線は、整流ダイオード４と平滑コンデンサ５に接続され、二次巻線において発生した電圧は整流ダイオード４と平滑コンデンサ５で整流・平滑される。整流ダイオード４および平滑コンデンサ５により整流・平滑された直流電圧は、増幅部６に入力される。

電圧切替部３は、電圧調整部８の制御により、パワートランス２から供給される電圧を切替えるための、複数のスイッチを備える。電圧切替部３のスイッチは、パワートランス２の二次側巻線のA端子またはB端子とそれぞれ接続する。増幅部６は、図示しないトランジスタを備え、このトランジスタを用いて入力端子９から入力されたオーディオ信号を増幅する。増幅部６に増幅されたオーディオ信号は出力端子１０から出力される。電流検出部７は、増幅部６と接続され増幅部６に備えられたトランジスタに流れるコレクタ電流を検出する。電流検出部７は、検出したコレクタ電流の電流値を電圧調整部８に出力する。

電圧調整部８は、入力されたコレクタ電流の電流値が予め定められた電流値より低い値である場合、パワートランス２から増幅部６に供給される電圧を第１の電圧に調整すように電圧切替部３を制御する。入力されたコレクタ電流の電流値が予め定められた電流値より大きい値である場合、パワートランス２から増幅部６に供給される電圧を第１の電圧より低い第２の電圧に調整するように電圧切替部３を制御する。

次に、本実施例の増幅装置における電圧切替えの動作について説明する。
本実施例の増幅装置１が通常のオーディオ信号を増幅しているとき、電圧切替部３のスイッチは、パワートランス２の二次側巻線のA端子とそれぞれ接続されている。このとき、パワートランジスタ２から第１の電圧が供給される。オーディオ信号の増幅動作をしているとき、電圧調整部８は、電流検出部７が検出した増幅部６のトランジスタのコレクタ電流の電流値が予め定められた電流値より大きい値である場合、第１の電圧より低い第２の電圧に調整する制御を電圧切替部３にする。

本実施例において、この予め定められた電流値は、パワートランス２の一次側に電力を供給する際に使用されるACコードの定格値により決定される。増幅部６のトランジスタに流れるコレクタ電流の電流値が予め定められた電流値より大きくなると、パワートランジスタ２の二次側の出力電力が一次側の定格値を超える。このため、パワートランジスタ２の二次側の出力電力が一次側の定格値を超えることを防ぐために、電圧調整部８は、電流検出部７が検出したコレクタ電流の電流値が予め定められた電流値より大きい値である場合、第１の電圧より低い第２の電圧に調整する制御を電圧切替部３にする。これにより、電圧切替部３のスイッチは、パワートランス２の二次側巻線のA端子からB端子にそれぞれ接続されている。

そして、電圧調整部８は、電流検出部７が検出した増幅部６のトランジスタのコレクタ電流の電流値が予め定められた電流値より小さい値になると、第１の電圧に調整する制御を電圧切替部３にする。これにより、電圧切替部３のスイッチは、パワートランス２の二次側巻線のB端子からA端子にそれぞれ接続されている。

本実施例において、例えばパワートランジスタ２の二次巻線のA端子間の巻数は、B端子間の巻数の２倍にする。この場合、パワートランス２から供給される第１の電圧は、第２の電圧の２倍の値になる。本実施例において、パワートランス２から供給される電圧を第１の電圧および第２の電圧として説明するが、これよりも多くの値の電圧を供給できるように、電圧切替部３のスイッチを増やしても良い。

図２は、本実施例における電圧調整部８の電圧切替え動作を説明する図である。図２には、増幅部６に備えられたトランジスタのASO特性図を示す。このASO特性図の縦軸はコレクタ電流Ic（A）であり、横軸はエミッタ‐コレクタ間電圧Vce（V）である。トランジスタのASO特性は、コレクタ電流とエミッタ‐コレクタ間電圧で定義される。トランジスタのコレクタ電流が大きくなると、トランジスタが安全に動作するエミッタ‐コレクタ間電圧の許容値が下がる。

図２に示すA点は、電流検出部７が予め定められた電流値より大きいコレクタ電流の値を検出するときのトランジスタの状態である。この状態のトランジスタは、トランジスタが安全に動作するASO領域を外れているため、ASO破壊を起こす虞がある。このため、電圧調整部８は、トランジスタのコレクタ電流の電流が予め定められた電流値より大きい値になると、第１の電圧から第１の電圧より低い第２の電圧に調整する制御を電圧切替部３にする。

この制御により、電圧切替部３は、スイッチの接続先をパワートランス２の二次側巻線のA端子からB端子に切替える。このように、パワートランス２から供給される電圧の値を小さくすることにより、トランジスタは、図２に示すようにASO領域を外れたA点の状態から、ASO領域内のB点の状態になる。このため、トランジスタのASO破壊を防ぐことができる。

この後、電流検出部７が検出するコレクタ電流が予め定められた電流値より小さい値になると、電圧調整部８は、第２の電圧から第１の電圧に調整する制御を電圧切替部３にする。この制御により、電圧切替部３は、スイッチの接続先をパワートランス２の二次側巻線のB端子からA端子に切替える。

以上、上述したように、本実施例の増幅装置１は、オーディオ信号を増幅するトランジスタがASO領域を外れた状態になっても、トランジスタに供給される電圧を下げることにより、このトランジスタが安全に動作する状態（ASO領域内）にすることができる。このため、本実施例の増幅装置１は、トランジスタのASO破壊を防ぐことができ、トランジスタをASO領域内で動作させることができる。

本発明の実施例である増幅装置の構成を示すブロック図。本実施例における電圧調整部８の電圧切替え動作を説明する図。

符号の説明

１…増幅装置、２…パワートランス、３…電圧切替部、４…整流ダイオード、５…平滑コンデンサ、６…増幅部、７…電流検出部、８…電圧調整部、９…入力端子、１０…出力端子

Claims

入力信号を増幅する増幅装置において、
入力信号を増幅するトランジスタと、
前記トランジスタに電圧を供給する電圧源と、
前記トランジスタのコレクタ電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部が検出した電流値に応じて、前記電圧源が前記トランジスタに供給する電圧を調整する電圧調整部とを備えることを特徴とする増幅装置。
請求項１に記載された増幅装置において、
前記電圧調整部は、
前記電流検出部が予め定められた電流値より低い電流を検出すると、前記電圧源から前記トランジスタに供給する電圧を第１の電圧に調整し、前記電流検出部が予め定められた電流値より大きい電流を検出すると、前記電圧源から前記トランジスタに供給する電圧を第１の電圧より低い第２の電圧に調整することを特徴とする増幅装置。