JP2009260592A - Class d amplifier - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、Ｄ級アンプに関する。 The present invention relates to a class D amplifier.
図６は従来のＤ級アンプの構成を示す回路図である。同図に示すように、このＤ級アンプは抵抗Ｒ６１を介して入力される信号に基づき、増幅したＰＷＭ信号を出力するＤ級アンプＩＣ６１、Ｄ級アンプＩＣ６１の出力を入力側に負帰還させ、自励発振を生じさせる負帰還回路６２、並びにＤ級アンプＩＣ６１からのＰＷＭ信号を平滑化してアナログ信号に変換するＬＣフィルタ６３を備える。ＬＣフィルタ６３はＤ級アンプＩＣ６１及び出力端子間に設けられたインダクタＬ６１、並びにインダクタＬ６１の出力側及びグラウンド間に接続されたコンデンサＣ６１により構成される。 FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional class D amplifier. As shown in the figure, this class D amplifier is based on the signal input through the resistor R61, and outputs the amplified PWM signal, the class D amplifier IC61, and the output of the class D amplifier IC61 is negatively fed back to the input side. A negative feedback circuit 62 for generating self-excited oscillation and an LC filter 63 for smoothing and converting the PWM signal from the class D amplifier IC 61 into an analog signal are provided. The LC filter 63 includes a class D amplifier IC 61 and an inductor L61 provided between the output terminals, and a capacitor C61 connected between the output side of the inductor L61 and the ground.
しかしこのＤ級アンプによれば、Ｄ級アンプＩＣ６１の出力を、ＬＣフィルタ６３に入力される前に負帰還させるようにしているので、インダクタＬ６１による影響については負帰還による特性改善がなされない。したがって、インダクタＬ６１による歪やダンピングファクタが悪化する。 However, according to this class D amplifier, since the output of the class D amplifier IC 61 is negatively fed back before being input to the LC filter 63, the characteristics of the inductor L61 are not improved by the negative feedback. Therefore, the distortion and damping factor due to the inductor L61 are deteriorated.
そこで、インダクタＬ６１の出力を負帰還させるようにした技術が案出されている（たとえば特許文献１参照）。これによれば、理論上は上述のインダクタによる歪やダンピングファクタが悪化するといった不都合を解消することができる。 Therefore, a technique has been devised in which the output of the inductor L61 is negatively fed back (see, for example, Patent Document 1). According to this, the inconvenience that the distortion due to the above-described inductor and the damping factor are theoretically deteriorated can be solved.
しかしながら、上述のようにインダクタＬ６１の出力を帰還させるようにすると、２０［ｋＨｚ］の出力クリップ近傍において、無負荷時に回路が発振するという問題がある。ＬＣフィルタ６３のカットオフ周波数（共振周波数）が５０〜６０［ｋＨｚ］程度に設定されており、インダクタＬ６１の出力側から帰還を行うと、位相が回るからである。 However, if the output of the inductor L61 is fed back as described above, there is a problem that the circuit oscillates in the vicinity of the output clip of 20 [kHz] when there is no load. This is because the cutoff frequency (resonance frequency) of the LC filter 63 is set to about 50 to 60 [kHz], and the phase rotates when feedback is performed from the output side of the inductor L61.
ＬＣフィルタ６３による位相回りの影響を回避するためには、ＬＣフィルタ６３のカットオフ周波数を高くすればよいが、その場合、Ｄ級アンプの出力にはスイッチングノイズが多く含まれることになる。つまり、Ｄ級アンプＩＣ６１においてはスイッチングを行っているため、その出力に含まれるスイッチングノイズをＬＣフィルタ６３によって除去する必要があるが、この本来の機能を果たすことができなくなる。 In order to avoid the influence of the phase shift by the LC filter 63, the cutoff frequency of the LC filter 63 may be increased, but in that case, the output of the class D amplifier contains a lot of switching noise. That is, since switching is performed in the class D amplifier IC 61, it is necessary to remove the switching noise contained in the output by the LC filter 63, but this original function cannot be performed.
たとえば、位相が回らないようにするためには、ＬＣフィルタ６３のカットオフ周波数を１５０［ｋＨｚ］程度にする必要がある。その場合、Ｄ級アンプＩＣ６１におけるスイッチング周波数が４５０［ｋＨｚ］であるとすると、スイッチングノイズの減衰効果をそれほど期待することはできない。また、カットオフ周波数が１５０［ｋＨｚ］程度のＬＣフィルタを２段用いることによりスイッチングノイズを低減させることができるが、その場合にはコストが上昇する。 For example, in order to prevent the phase from rotating, it is necessary to set the cutoff frequency of the LC filter 63 to about 150 [kHz]. In this case, if the switching frequency in the class D amplifier IC 61 is 450 [kHz], the switching noise attenuation effect cannot be expected so much. In addition, although switching noise can be reduced by using two stages of LC filters having a cutoff frequency of about 150 [kHz], in that case, the cost increases.
本発明の目的は、このような従来技術の問題点に鑑み、Ｄ級アンプにおいて、ＬＣフィルタのインダクタによる歪やダンピングファクタの悪化を、支障なく防止することができるようにすることにある。 An object of the present invention is to make it possible to prevent distortion caused by an inductor of an LC filter and deterioration of a damping factor without any problem in a class D amplifier in view of such problems of the conventional technology.
この目的を達成するため、第１の発明に係るＤ級アンプは、出力フィルタとしてＬＣフィルタを備えたＤ級アンプであって、Ｄ級アンプの出力を入力側に負帰還させる帰還回路と、Ｄ級アンプの出力において前記ＬＣフィルタに起因する共振波形が重畳されていることを検出して検出信号を出力する検出回路とを具備することを特徴とする。 In order to achieve this object, a class D amplifier according to the first invention is a class D amplifier having an LC filter as an output filter, a feedback circuit for negatively feeding back the output of the class D amplifier to the input side, and D And a detection circuit for detecting that the resonance waveform caused by the LC filter is superimposed on the output of the class amplifier and outputting a detection signal.
第２の発明に係るＤ級アンプは、第１発明において、前記検出回路は、Ｄ級アンプの出力電圧を分圧した電圧と、電源電圧を分圧した電圧との比較結果に基づいて前記検出を行うものであることを特徴とする。 A class D amplifier according to a second invention is the class D amplifier according to the first invention, wherein the detection circuit detects the detection based on a comparison result between a voltage obtained by dividing the output voltage of the class D amplifier and a voltage obtained by dividing the power supply voltage. It is characterized by performing.
第３の発明に係るＤ級アンプは、第１又は第２発明において、前記検出回路は、Ｄ級アンプの出力電圧が電源電圧より低い所定の電圧以上の場合に、前記検出信号の出力を行うものであることを特徴とする。 A class D amplifier according to a third aspect of the present invention is the first or second aspect, wherein the detection circuit outputs the detection signal when the output voltage of the class D amplifier is equal to or higher than a predetermined voltage lower than the power supply voltage. It is characterized by being.
第４の発明に係るＤ級アンプは、第３発明において、前記所定の電圧は、所定の低い周波数におけるクリップ電圧よりも高いことを特徴とする。 The class D amplifier according to a fourth invention is characterized in that, in the third invention, the predetermined voltage is higher than a clip voltage at a predetermined low frequency.
第５の発明に係るＤ級アンプは、第１〜第４のいずれかの発明において、前記検出回路は、他のチャンネルのＤ級アンプの出力についても前記共振波形の重畳がなされていることを検出し、前記検出信号の出力を行うものであることを特徴とする。 In a class D amplifier according to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects of the invention, the detection circuit may superimpose the resonance waveform on the output of the class D amplifier of another channel. It detects and outputs the said detection signal, It is characterized by the above-mentioned.
第６の発明に係るＤ級アンプは、第１〜第５のいずれかの発明において、前記検出回路は、Ｄ級アンプの出力におけるプラス成分及びマイナス成分に基づき、少なくとも一方の成分において前記共振波形の重畳がなされていることを検出したとき、前記検出信号の出力を行うものであることを特徴とする。 The class D amplifier according to a sixth aspect of the present invention is the class D amplifier according to any one of the first to fifth aspects, wherein the detection circuit has the resonance waveform in at least one component based on a positive component and a negative component in the output of the class D amplifier. Is detected, the detection signal is output when it is detected that the image is superimposed.
第７の発明に係るＤ級アンプは、第１〜第６のいずれかの発明において、前記検出信号は、Ｄ級アンプへの電源電圧の供給を停止させるためのトリガとして用いられることを特徴とする。 A class D amplifier according to a seventh invention is characterized in that, in any one of the first to sixth inventions, the detection signal is used as a trigger for stopping the supply of the power supply voltage to the class D amplifier. To do.
本発明によれば、検出回路が出力する検出信号に基づいて電源電圧の供給を停止させることにより、無負荷時に、ＰＷＭ信号の出力段に用いられるＭＯＳ−ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）が、ＬＣフィルタに起因する共振波形の重畳により破壊されるのを防止することができる。したがってＬＣフィルタの出力を入力側に負帰還させる帰還回路を不都合なく使用し、ＬＣフィルタのインダクタによる歪やダンピングファクタの悪化を防止することができる。 According to the present invention, the supply of the power supply voltage is stopped based on the detection signal output from the detection circuit, so that the MOS-FET (field effect transistor) used in the output stage of the PWM signal can be used as the LC filter when there is no load. It is possible to prevent the destruction due to the superposition of the resonance waveform caused by. Therefore, a feedback circuit that negatively feeds back the output of the LC filter to the input side can be used without any inconvenience, and distortion due to the inductor of the LC filter and deterioration of the damping factor can be prevented.
図１は、本発明の第１の実施形態に係るＤ級アンプの構成を示す回路図である。同図に示すように、このＤ級アンプは、増幅されるアナログ信号が入力される入力抵抗Ｒ１、入力抵抗Ｒ１を介して入力される信号に基づき、増幅されたＰＷＭ信号を出力するＤ級アンプＩＣ１、Ｄ級アンプＩＣ１の出力を入力側に負帰還させ、自励発振を生じさせる負帰還回路２、Ｄ級アンプＩＣ１からのＰＷＭ信号を平滑化し、アナログ信号に変換して出力するＬＣフィルタ３、ＬＣフィルタ３の出力をＤ級アンプＩＣ１の入力側に負帰還させる負帰還回路４、並びにＤ級アンプＩＣ１の出力段を構成するＭＯＳ−ＦＥＴが発振により破壊されるのを防止するための保護回路５を備える。 FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a class D amplifier according to the first embodiment of the present invention. As shown in the figure, this class D amplifier is an input resistor R1 to which an amplified analog signal is input, and a class D amplifier that outputs an amplified PWM signal based on a signal input through the input resistor R1. The negative feedback circuit 2 that negatively feeds back the output of the IC1 and the class D amplifier IC1 to the input side to generate self-excited oscillation, and the LC filter 3 that smoothes the PWM signal from the class D amplifier IC1 and converts it into an analog signal for output The negative feedback circuit 4 for negatively feeding back the output of the LC filter 3 to the input side of the class D amplifier IC1, and the protection for preventing the MOS-FET constituting the output stage of the class D amplifier IC1 from being destroyed by oscillation. A circuit 5 is provided.
ＬＣフィルタ３はＤ級アンプＩＣ１及び出力端子間に設けられたインダクタＬ１、並びにインダクタＬ１の出力側及びグラウンド間に設けられたコンデンサＣ１により構成される。保護回路５は、ＬＣフィルタ３の出力側にアノードが接続されたダイオードＤ１、ダイオードＤ１のカソードに一端が接続された抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ２の他端及びグラウンド間に設けられた抵抗Ｒ３、電源電圧＋Ｂに一端が接続された抵抗Ｒ４、抵抗Ｒ４の他端及びグラウンド間に設けられた抵抗Ｒ５、並びに非反転入力端子が抵抗Ｒ４及びＲ５間の接続点に接続され、反転入力端子が抵抗Ｒ２及びＲ３間の接続点に接続されたコンパレータ６を備える。 The LC filter 3 includes a class D amplifier IC1 and an inductor L1 provided between the output terminals, and a capacitor C1 provided between the output side of the inductor L1 and the ground. The protection circuit 5 includes a diode D1 having an anode connected to the output side of the LC filter 3, a resistor R2 having one end connected to the cathode of the diode D1, a resistor R3 provided between the other end of the resistor R2 and the ground, a power supply voltage A resistor R4 having one end connected to + B, a resistor R5 provided between the other end of the resistor R4 and the ground, a non-inverting input terminal is connected to a connection point between the resistors R4 and R5, and an inverting input terminal is connected to the resistor R2 Comparator 6 connected to the connection point between R3 is provided.
この構成において、入力信号はＤ級アンプＩＣ１によりＰＷＭ信号に変換され、増幅される。増幅されたＰＷＭ信号はＬＣフィルタ３により平滑化され、アナログ信号に戻されて出力される。出力された信号は負荷としてのスピーカに供給され、スピーカを駆動させる。 In this configuration, the input signal is converted into a PWM signal by the class D amplifier IC1 and amplified. The amplified PWM signal is smoothed by the LC filter 3, converted back to an analog signal, and output. The output signal is supplied to a speaker as a load to drive the speaker.
一方、スピーカが出力端子に接続されていない無負荷時には、２０［ｋＨｚ］の出力クリップ近傍の周波数において、ＬＣフィルタ３による共振の影響を受けるので、Ｄ級アンプの出力波形には共振波形が重畳する。このとき、保護回路５においては、ダイオードＤ１からの半波整流を抵抗Ｒ２及びＲ３で分圧した電圧値が、電源電圧＋Ｂを抵抗Ｒ４及びＲ５で分圧した電圧値より大きくなり、コンパレータ６はその旨を示す検出信号を出力する。この検出信号に基づき、Ｄ級アンプへの電源供給が停止される。なお、このときのＬＣフィルタ３における共振の発生周波数や程度は負帰還回路４を構成する抵抗やコンデンサによって調整され、共振波形の重畳が確実に検出されるようになっている。 On the other hand, when there is no load when the speaker is not connected to the output terminal, it is affected by resonance by the LC filter 3 at a frequency near the output clip of 20 [kHz], so that the resonance waveform is superimposed on the output waveform of the class D amplifier. To do. At this time, in the protection circuit 5, the voltage value obtained by dividing the half-wave rectification from the diode D1 by the resistors R2 and R3 becomes larger than the voltage value obtained by dividing the power supply voltage + B by the resistors R4 and R5. A detection signal indicating that is output. Based on this detection signal, power supply to the class D amplifier is stopped. Note that the frequency and degree of resonance in the LC filter 3 at this time are adjusted by a resistor or a capacitor constituting the negative feedback circuit 4 so that the superposition of the resonance waveform is reliably detected.
図２はこの共振波形の重畳が検出されるときの各部の波形を示す。図中の２１はコンパレータ６の非反転入力の波形、２２はコンパレータ６の反転入力におけるクリップ発生時の２０［ｋＨｚ］成分の波形、２３は電源電圧＋Ｂの波形、２４はＤ級アンプの出力におけるクリップ発生時の２０［ｋＨｚ］成分の波形である。なお、２５はコンパレータ６の反転入力におけるクリップ発生時の２［ｋＨｚ］成分の波形、２６はＤ級アンプの出力におけるクリップ発生時の２［ｋＨｚ］成分の波形であり、参考として示されている。ただし、波形２１〜２４と、波形２５及び２６とを、相互に時間軸方向においてずらして表示している。また、理解しやすいように、コンパレータ６から検出信号が出力される状況においても、Ｄ級アンプへの電源供給を停止しない場合について示している。 FIG. 2 shows the waveform of each part when the superposition of this resonance waveform is detected. In the figure, 21 is the waveform of the non-inverting input of the comparator 6, 22 is the waveform of the 20 [kHz] component when clipping occurs at the inverting input of the comparator 6, 23 is the waveform of the power supply voltage + B, and 24 is the output of the class D amplifier. It is a waveform of a 20 [kHz] component when a clip is generated. Reference numeral 25 denotes a waveform of a 2 [kHz] component at the time of occurrence of clipping in the inverting input of the comparator 6, and 26 denotes a waveform of a 2 [kHz] component at the time of occurrence of clipping in the output of the class D amplifier, which is shown for reference. . However, the waveforms 21 to 24 and the waveforms 25 and 26 are displayed while being shifted from each other in the time axis direction. Further, for easy understanding, the case where the power supply to the class D amplifier is not stopped even in the situation where the detection signal is output from the comparator 6 is shown.
無負荷時にはＤ級アンプの出力に共振波形が重畳するので、同図に示すように、コンパレータ６の反転入力における２０［ｋＨｚ］成分２２は、波形部分２７のところで、非反転入力の電圧値２１を超える。コンパレータ６はこれを検出すると、検出信号を出力し、Ｄ級アンプへの電源供給を停止させる。なお、ここでは２０［ｋＨｚ］の成分２２について例示したが、これは高い周波数の代表例として示したのであり、他の高い周波数においても同様である。 Since the resonance waveform is superimposed on the output of the class D amplifier when there is no load, the 20 [kHz] component 22 at the inverting input of the comparator 6 has a voltage value 21 of the non-inverting input at the waveform portion 27 as shown in FIG. Over. When the comparator 6 detects this, it outputs a detection signal and stops the power supply to the class D amplifier. In addition, although it illustrated about the component 22 of 20 [kHz] here, this was shown as a typical example of a high frequency, and the same also in other high frequencies.
ここで、コンパレータ６により、電源電圧＋Ｂを基準とし、これを分圧した電圧との比較を行うようにしているが、これは、電源電圧±Ｂは安定化されておらず変動するので、電源電圧＋Ｂを超えない範囲において、電源電圧＋Ｂの変動に連動させて検出を行うようにするためである。電源電圧±Ｂが定電圧化されていれば、コンパレータ６の非反転入力として、固定電圧を採用するようにしてもよい。電源電圧＋Ｂを超えない範囲において検出するようにしているのは、電源電圧＋Ｂを超えた状態において帰還回路４による帰還が行われると、その帰還は正帰還となり、Ｄ級アンプが不安定化して発振するおそれがあるからである。 Here, the comparator 6 makes a comparison with the voltage obtained by dividing the power supply voltage + B as a reference. This is because the power supply voltage ± B is not stabilized and fluctuates. This is because the detection is performed in conjunction with the fluctuation of the power supply voltage + B within a range not exceeding the voltage + B. If the power supply voltage ± B is a constant voltage, a fixed voltage may be adopted as the non-inverting input of the comparator 6. The detection is performed in a range not exceeding the power supply voltage + B. If feedback is performed by the feedback circuit 4 in a state exceeding the power supply voltage + B, the feedback becomes positive feedback, and the class D amplifier becomes unstable. This is because oscillation may occur.
ちなみに、コンパレータ６は、非反転入力の電圧よりも反転入力の電圧が大きくなる波形部分２７において検出信号を出力するが、このとき、実際の電源電圧＋Ｂの波形２３及びＤ級アンプの出力波形２４を比較すると、出力波形２４は電源電圧＋Ｂの波形２３を超えてはいない。これは、抵抗Ｒ２及びＲ３の分圧比よりも、抵抗Ｒ４及びＲ５の分圧比を下げている（Ｒ５／（Ｒ４＋Ｒ５）＜Ｒ３／（Ｒ２＋Ｒ３））ことによるものである。このように、保護回路５により出力波形２４が電源電圧＋Ｂを超えない状態で検出信号を出力してＤ級アンプへの電源供給を遮断するようにしているので、Ｄ級アンプＩＣ１のＭＯＳ−ＦＥＴを安全に保護することができる。 Incidentally, the comparator 6 outputs a detection signal in the waveform portion 27 in which the voltage of the inverting input becomes larger than the voltage of the non-inverting input. At this time, the waveform 23 of the actual power supply voltage + B and the output waveform 24 of the class D amplifier are output. , The output waveform 24 does not exceed the waveform 23 of the power supply voltage + B. This is because the voltage dividing ratio of the resistors R4 and R5 is lower than the voltage dividing ratio of the resistors R2 and R3 (R5 / (R4 + R5) <R3 / (R2 + R3)). As described above, since the protection circuit 5 outputs the detection signal in a state where the output waveform 24 does not exceed the power supply voltage + B and cuts off the power supply to the class D amplifier, the MOS-FET of the class D amplifier IC1. Can be safely protected.
また、これによれば、低い周波数において電源電圧＋Ｂまでクリップしたときに誤動作するおそれがあるとも考えられる。しかしながら、Ｄ級アンプの場合、スイッチング動作を安定させるために通常は、波形２６のように、電源電圧＋Ｂよりも５〜１０［Ｖ］程度低いところでクリップさせるようにしている。スイッチングを連続させるためである。つまり、スイッチングの最小パルスを設定すると、電源電圧＋Ｂ以下でクリップする。したがって、たとえば、クリップポイントを電源電圧＋Ｂ−５［Ｖ］に設定した場合、Ｄ級アンプの出力電圧が電源電圧＋Ｂ−２［Ｖ］になったときに保護回路５が検出信号を出力するように、抵抗Ｒ２〜Ｒ５の値を決定すればよい。 Further, according to this, it is considered that there is a possibility of malfunctioning when clipping to the power supply voltage + B at a low frequency. However, in the case of a class D amplifier, in order to stabilize the switching operation, normally, as shown by a waveform 26, clipping is performed at about 5 to 10 [V] lower than the power supply voltage + B. This is to keep switching continuous. That is, when the minimum switching pulse is set, clipping is performed at the power supply voltage + B or less. Therefore, for example, when the clip point is set to the power supply voltage + B-5 [V], the protection circuit 5 outputs the detection signal when the output voltage of the class D amplifier becomes the power supply voltage + B-2 [V]. In addition, the values of the resistors R2 to R5 may be determined.
なお、以上の共振波形の重畳現象はスピーカを接続していない無負荷の状態においてのみ生じる現象であり、スピーカが接続されている状態においては生じない。負荷によりＬＣ共振がダンピングされるからである。つまり、保護回路５はスピーカを接続していない状態においてＭＯＳ−ＦＥＴを保護するための回路である。 It should be noted that the above resonance waveform superposition phenomenon is a phenomenon that occurs only in a no-load state in which a speaker is not connected, and does not occur in a state in which a speaker is connected. This is because the LC resonance is damped by the load. That is, the protection circuit 5 is a circuit for protecting the MOS-FET in a state where no speaker is connected.
本実施形態によれば、ＬＣフィルタ３の出力を負帰還させた場合に、無負荷時において生じる恐れがあるＤ級アンプＩＣ１における出力段のＭＯＳ−ＦＥＴの破壊を、保護回路５によって防止することができる。したがって、ＬＣフィルタ３の出力側からの負帰還を支障なく行うことができる。これによって、インダクタンスＬ１による歪やインピーダンスファクタの悪化を改善することができる。 According to the present embodiment, when the output of the LC filter 3 is negatively fed back, the protection circuit 5 prevents the destruction of the MOS-FET in the output stage in the class D amplifier IC1 that may occur at no load. Can do. Therefore, negative feedback from the output side of the LC filter 3 can be performed without hindrance. As a result, distortion due to the inductance L1 and deterioration of the impedance factor can be improved.
図３は本発明の第２の実施形態に係るＤ級アンプの構成を示す回路図である。図中の図１と同一の符号は、図１の場合と同様の要素を示す。このＤ級アンプは一般的な他励式Ｄ級アンプであり、他励式のＤ級アンプＩＣ３１及び、特性を改善するための負帰還回路３２を備える。負帰還回路３２はＤ級アンプＩＣ３１が出力するＰＷＭ信号を、抵抗及びコンデンサからなるローパスフィルタを経てＤ級アンプＩＣ３１の負側入力端子に帰還させるものである。この場合も、ＬＣフィルタ３の出力を負帰還回路４により負帰還させるとともに、保護回路５により、Ｄ級アンプＩＣ３１における出力段のＭＯＳ−ＦＥＴの破壊を防止するようにしている。したがって、第１実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。 FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a class D amplifier according to the second embodiment of the present invention. The same reference numerals in FIG. 1 as those in FIG. 1 denote the same elements as in FIG. This class D amplifier is a general separately excited class D amplifier, and includes a separately excited class D amplifier IC 31 and a negative feedback circuit 32 for improving characteristics. The negative feedback circuit 32 feeds back the PWM signal output from the class D amplifier IC31 to the negative side input terminal of the class D amplifier IC31 through a low pass filter composed of a resistor and a capacitor. Also in this case, the output of the LC filter 3 is negatively fed back by the negative feedback circuit 4, and the protection circuit 5 prevents the destruction of the MOS-FET at the output stage in the class D amplifier IC31. Therefore, the same effect as in the case of the first embodiment can be obtained.
図４は本発明の第３の実施形態に係るＤ級アンプの構成を示す回路図である。図中の図１と同一の符号は、図１の場合と同様の要素を示す。図中のＤ２〜Ｄ４はそれぞれ、カソード側が抵抗Ｒ２の入力側に接続され、アノード側が他のチャンネルのＤ級アンプにおけるＬＣフィルタの出力側に接続されたダイオードである。他のチャンネルのＤ級アンプも図１と同様の構成を備える。つまり、ダイオードＤ１〜Ｄ４によりダイオードＯＲを構成しており、いずれかのチャンネルのＤ級アンプにおいて出力波形に共振波形が重畳した場合には、保護回路５により検出信号が出力され、各Ｄ級アンプへの電力供給が停止されるようになっている。これによれば、各チャンネルのＤ級アンプについて、第１実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。 FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a class D amplifier according to the third embodiment of the present invention. The same reference numerals in FIG. 1 as those in FIG. 1 denote the same elements as in FIG. D2 to D4 in the figure are diodes whose cathode side is connected to the input side of the resistor R2 and whose anode side is connected to the output side of the LC filter in the class D amplifier of another channel. The other class D amplifiers have the same configuration as that shown in FIG. That is, the diodes D1 to D4 constitute a diode OR, and when the resonance waveform is superimposed on the output waveform in the class D amplifier of any channel, the protection circuit 5 outputs a detection signal, and each class D amplifier The power supply to is stopped. According to this, the same effect as that of the first embodiment can be obtained for the class D amplifier of each channel.
図５は本発明の第４の実施形態に係るＤ級アンプの構成を示す回路図である。図中の図１と同一の符号は、図１の場合と同様の要素を示す。保護回路５はＤ級アンプの出力におけるプラス側成分において共振波形が重畳した場合を検出するものであるが、図中の５０は、同様にしてＤ級アンプの出力におけるマイナス側成分において共振波形が重畳した場合を検出し、検出信信号を出力する保護回路である。 FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a class D amplifier according to the fourth embodiment of the present invention. The same reference numerals in FIG. 1 as those in FIG. 1 denote the same elements as in FIG. The protection circuit 5 detects a case where the resonance waveform is superimposed on the plus side component in the output of the class D amplifier, but 50 in the figure similarly shows the resonance waveform on the minus side component in the output of the class D amplifier. It is a protection circuit that detects the case of superposition and outputs a detection signal.
すなわち、保護回路５０は、ＬＣフィルタ３の出力側にカソードが接続されたダイオードＤ５１、ダイオードＤ５１のアノードに一端が接続された抵抗Ｒ５２、抵抗Ｒ５２の他端及びグラウンド間に設けられた抵抗Ｒ５３、電源電圧−Ｂに一端が接続された抵抗Ｒ５４、抵抗Ｒ５４の他端及びグラウンド間に設けられた抵抗Ｒ５５、並びに反転入力端子が抵抗Ｒ５４及びＲ５５間の接続点に接続され、非反転入力端子が抵抗Ｒ５２及びＲ５３間の接続点に接続されたコンパレータ５６を備える。コンパレータ５６の出力側はコンパレータ６の出力側に接続されている。 That is, the protection circuit 50 includes a diode D51 having a cathode connected to the output side of the LC filter 3, a resistor R52 having one end connected to the anode of the diode D51, a resistor R53 provided between the other end of the resistor R52 and the ground, A resistor R54 having one end connected to the power supply voltage -B, a resistor R55 provided between the other end of the resistor R54 and the ground, and an inverting input terminal are connected to a connection point between the resistors R54 and R55, and a non-inverting input terminal is Comparator 56 connected to the connection point between resistors R52 and R53 is provided. The output side of the comparator 56 is connected to the output side of the comparator 6.
保護回路５０は保護回路５の場合と同様にして、Ｄ級アンプの出力におけるマイナス側成分において共振波形が重畳した場合を検出し、検出信号を出力する。すなわち、Ｄ級アンプの出力をダイオードＤ５１により半波整流し、これを抵抗Ｒ５２及びＲ５３で分圧した値と、電源電圧−Ｂを抵抗Ｒ５４及びＲ５５で分圧した値とをコンパレータ５６で比較することにより検出信信号を出力する。これによれば、Ｄ級アンプの出力のプラス側及びマイナス側の少なくとも一方に共振波形が重畳した場合に検出信号を出力することが可能になる。したがって、より高い精度で共振波形の重畳を検出し、Ｄ級アンプへの電力供給を停止させることができる。 Similarly to the case of the protection circuit 5, the protection circuit 50 detects the case where the resonance waveform is superimposed on the minus side component in the output of the class D amplifier, and outputs a detection signal. That is, the output of the class D amplifier is half-wave rectified by the diode D51, and the value obtained by dividing the output by the resistors R52 and R53 and the value obtained by dividing the power supply voltage -B by the resistors R54 and R55 are compared by the comparator 56. As a result, a detection signal is output. According to this, it is possible to output a detection signal when a resonance waveform is superimposed on at least one of the plus side and the minus side of the output of the class D amplifier. Therefore, the superposition of the resonance waveform can be detected with higher accuracy, and the power supply to the class D amplifier can be stopped.
１，３１，６１：Ｄ級アンプＩＣ、２，４，３２，６２：負帰還回路、３，６３：ＬＣフィルタ、５，５０：保護回路、６，５６：コンパレータ、Ｃ１，Ｃ６１：コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ４，Ｄ５１：ダイオード、Ｒ１〜Ｒ５，Ｒ５１〜Ｒ５５，Ｒ６１：抵抗、２１〜２６：波形、２７：波形部分。 1, 31, 61: Class D amplifier IC, 2, 4, 32, 62: Negative feedback circuit, 3, 63: LC filter, 5, 50: Protection circuit, 6, 56: Comparator, C1, C61: Capacitor, D1 D4, D51: diodes, R1-R5, R51-R55, R61: resistors, 21-26: waveforms, 27: waveform portions.
Claims (7)
Ｄ級アンプの出力を入力側に負帰還させる帰還回路と、
Ｄ級アンプの出力において前記ＬＣフィルタに起因する共振波形が重畳されていることを検出して検出信号を出力する検出回路とを具備することを特徴とするＤ級アンプ。 A class D amplifier having an LC filter as an output filter,
A feedback circuit for negatively feeding back the output of the class D amplifier to the input side;
A class D amplifier comprising: a detection circuit for detecting that a resonance waveform caused by the LC filter is superimposed on an output of the class D amplifier and outputting a detection signal.
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013046354A1 (en) * | 2011-09-28 | 2013-04-04 | 三菱電機株式会社 | Vehicle proximity notification device |
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2008
- 2008-04-16 JP JP2008106341A patent/JP2009260592A/en active Pending
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