JP2010081202A - Gain control circuit and class d power amplifier - Google Patents

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泰典 木村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gain control circuit and a class D power amplifier circuit, which are stably applied for gain control and wide-range voltage sources. <P>SOLUTION: The gain control circuit 100 includes a signal input terminal 102 in which an analog input signal is input, a calculation amplifier 108 which amplifies analog signal to be supplied with a voltage source E1, and a first T-type resistance circuit T123 which is connected between an inversion input terminal 108a of the calculation amplifier 108 and an output terminal 108c. A first variable resistor RV1 for gain control is connected between the signal input terminal 102 and the inversion input terminal 108a. A DC bias voltage is supplied to a non-inversion input terminal 108b of the calculation amplifier 108 from a bias voltage supply circuit 130. The bias voltage supply circuit 130 includes a first voltage generation circuit 132 and a second bias voltage generation circuit 138. The first bias voltage generation circuit 132 includes a second voltage source E2 and a second T-type resistance circuit T123a. The second bias voltage generation circuit 138 includes a third voltage source E3 and a second variable resistor RV2. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は利得調整回路およびD級電力増幅器に関し、利得調整回路は演算増幅器の入力側に可変抵抗を用いて電圧利得を調整するものであり、D級電力増幅器はその利得調整回路を備えたたとえばTV機器、パーソナルコンピュータ、AVレシーバ、カーオーディオ等に用いるものに関する。   The present invention relates to a gain adjustment circuit and a class D power amplifier. The gain adjustment circuit adjusts a voltage gain using a variable resistor on the input side of an operational amplifier, and the class D power amplifier includes the gain adjustment circuit. The present invention relates to a TV device, a personal computer, an AV receiver, a car audio, and the like.

演算増幅器は利得調整回路によく用いられる。また、演算増幅器に負帰還回路を用いることはよく知られている。また、電力増幅器の中で、D級電力増幅器はアナログ信号をたとえばパルス幅が時間とともに変化するパルス信号に変換し(これをPWMという:Pulse Modulation Width)、そのパルス信号によってパワートランジスタをオン/オフさせ、パワートランジスタから出力された信号をローパスフィルタによって積分しスピーカを駆動する。D級電力増幅器は比較的効率が高いのでバッティリー等で駆動される比較的低電力タイプに多く用いられる。D級電力増幅器にも負帰還回路は回路全体の歪を減らすために用いられる。 An operational amplifier is often used for a gain adjustment circuit. It is well known to use a negative feedback circuit for an operational amplifier. Among the power amplifiers, the class D power amplifier converts an analog signal into a pulse signal whose pulse width changes with time (this is called PWM: Pulse Modulation Width), and the power transistor is turned on / off by the pulse signal. Then, the signal output from the power transistor is integrated by a low-pass filter to drive the speaker. Since the class D power amplifier has a relatively high efficiency, it is often used for a relatively low power type driven by a battery or the like. The negative feedback circuit is also used in the class D power amplifier to reduce the distortion of the entire circuit.

特許文献1(第2図、第7図)には電力増幅器にいわゆるT型抵抗回路からなる負帰還回路を用いたものが示されている。特許文献1は、T型抵抗回路を演算増幅器の負帰還回路に用いるならば、それを用いない回路構成にくらべて高い電圧利得が得られること、また、同じ電圧利得を得るために負帰還回路に必要な総抵抗値を小さくすることができるので、集積回路化に好適である旨教示する。また、T型抵抗回路に同じオーダーの抵抗を集積回路技術で形成すれば電圧利得のばらつきは小さく抑えられるので量産化に好適であるとしている。 Patent Document 1 (FIGS. 2 and 7) shows a power amplifier using a negative feedback circuit formed of a so-called T-type resistor circuit. Patent Document 1 discloses that if a T-type resistor circuit is used in a negative feedback circuit of an operational amplifier, a high voltage gain can be obtained compared to a circuit configuration not using the operational amplifier, and a negative feedback circuit for obtaining the same voltage gain. It is taught that the total resistance value required for the circuit can be reduced, and is therefore suitable for integration. Further, if a resistor of the same order is formed in the T-type resistor circuit by integrated circuit technology, the variation in voltage gain can be suppressed to be small, which is suitable for mass production.

特許文献2は演算増幅器を可変増幅回路として用いたものを示す。演算増幅器を利得調整回路に用いてたとえば電圧利得を制御する場合は、演算増幅器の入力側の抵抗値または負帰還回路の抵抗値を調整するのが一般的である。特許文献2、段落番号2に記述されるように、電子ボリュームを演算増幅器の反転入力端子または非反転入力端子に接続し、この電子ボリュームの抵抗値の大きさを変えて電圧利得を調整する場合、交流信号のみならず直流のオフセット電圧も電圧利得に応じて変化してしまうという不具合が生じる。しかし、ボリュームを用いた可変増幅回路の出力は、直流オフセット電圧は変化せずにたとえば電源電圧VDDの1/2の電圧、すなわちVDD/2に保持されることが必要である。特許文献2は、オフセット電圧を一定電圧、すなわち電源電圧の1/2に保持するために、直流オフセット電圧の変動分を排除する可変増幅回路を提案する。 Patent document 2 shows what used the operational amplifier as a variable amplifier circuit. When the operational amplifier is used in a gain adjustment circuit, for example, the voltage gain is controlled, the resistance value on the input side of the operational amplifier or the resistance value of the negative feedback circuit is generally adjusted. When the electronic volume is connected to the inverting input terminal or the non-inverting input terminal of the operational amplifier and the voltage gain is adjusted by changing the resistance value of the electronic volume, as described in Patent Document 2 and Paragraph 2 As a result, not only the AC signal but also the DC offset voltage changes depending on the voltage gain. However, the output of the variable amplifier circuit using the volume needs to be held at, for example, a voltage half that of the power supply voltage VDD, that is, VDD / 2, without changing the DC offset voltage. Patent Document 2 proposes a variable amplifier circuit that eliminates fluctuations of the DC offset voltage in order to maintain the offset voltage at a constant voltage, that is, ½ of the power supply voltage.

特許文献2、図1を参照すると、交流信号vに直流オフセット電圧Vが重畳した信号(Vi=v+V)を入力信号とし、電圧利得Gの電圧を出力する第1の電子ボリュームEV1の出力[G(v+V)]と、直流オフセット電圧Vのみを入力信号とし、同じ電圧利得Gの電圧を出力する第2の電子ボリュームEV2の出力GVとを加算減算して出力信号(Vo=−Gv+V)の直流オフセット電圧Vの変化分を相殺する加減算回路を備えた可変増幅回路が示されている。第1の電子ボリュームEV1と第2の電子ボリュームEV2とを連動させ、電圧利得Gが変化させてもそれに応じて直流オフセット電圧Vも変化し直流オフセット電圧Vを一定電圧のVDD/2のままに保持する。 Referring to Patent Document 2 and FIG. 1, an output [G of a first electronic volume EV1 that outputs a voltage gain G voltage using a signal (Vi = v + V) in which a DC offset voltage V is superimposed on an AC signal v as an input signal. (V + V)] and the output signal (Vo = −Gv + V) of the output signal (Vo = −Gv + V) by adding and subtracting only the DC offset voltage V as an input signal and the output GV of the second electronic volume EV2 that outputs the same voltage gain G voltage. A variable amplifying circuit including an addition / subtraction circuit that cancels a change in the offset voltage V is shown. The first electronic volume EV1 and the second electronic volume EV2 are interlocked so that even if the voltage gain G changes, the DC offset voltage V also changes accordingly and the DC offset voltage V remains at the constant voltage VDD / 2. Hold.

特許文献3にはいわゆるスイッチドキャパシタで構成された利得調整回路が示されている。たとえば、その図1を参照すると、演算増幅器5の反転入力端子には等価抵抗3を介して入力信号Einが入力され、演算増幅器5の出力端子Eoutと反転入力端子との間には等価抵抗R2が接続され、等価抵抗R1およびR2は分周回路2からの分周クロック信号φ1,φ2およびφ3,φ4によってそれぞれ駆動される。分周回路2は発振器1および常数(M,N)入力装置7に従って作動する。すなわち、特許文献3に示された利得調整回路は、受動素子である抵抗を用いずに、スイッチドキャパシタによる等価抵抗R1およびR2を用いるものである。 Patent Document 3 discloses a gain adjustment circuit composed of a so-called switched capacitor. For example, referring to FIG. 1, the input signal Ein is input to the inverting input terminal of the operational amplifier 5 via the equivalent resistor 3, and the equivalent resistance R2 is provided between the output terminal Eout and the inverting input terminal of the operational amplifier 5. Are connected, and the equivalent resistors R1 and R2 are driven by the divided clock signals φ1, φ2 and φ3, φ4 from the frequency dividing circuit 2, respectively. The frequency divider 2 operates according to the oscillator 1 and the constant (M, N) input device 7. That is, the gain adjustment circuit disclosed in Patent Document 3 uses equivalent resistances R1 and R2 by switched capacitors without using a resistance which is a passive element.

特許文献4には音声信号再生装置等に用いるパルス幅変調増幅回路が示されている。特許文献4は狭義のパルス幅変調増幅回路だけではなく、広義のパルス幅変調増幅回路、すなわち、D級電力増幅器を示唆する。特許文献4、図1を参照すると、パルス幅変調増幅器は、前置増幅器(いわゆるプリアンプ)、変調回路を有し、変調回路の前段に設けたプリアンプに演算増幅器を用い、演算増幅器の入力側の抵抗値を変えて電圧利得を調整する。すなわち、特許文献4は演算増幅器の入力側に利得調整回路を設けたものを示す。 Patent Document 4 discloses a pulse width modulation amplifier circuit used for an audio signal reproducing device or the like. Patent Document 4 suggests not only a narrow-sense pulse width modulation amplifier circuit but also a broad-sense pulse width modulation amplifier circuit, that is, a class D power amplifier. Referring to Patent Document 4 and FIG. 1, the pulse width modulation amplifier has a preamplifier (so-called preamplifier) and a modulation circuit, and an operational amplifier is used for the preamplifier provided in the previous stage of the modulation circuit, and the input side of the operational amplifier is The voltage gain is adjusted by changing the resistance value. That is, Patent Document 4 shows a gain adjustment circuit provided on the input side of an operational amplifier.

特許文献5はD級電力増幅器を示す。特許文献5、図1を参照すると、アナログ信号をデジタル信号に変換する2値状態変調手段、2値状態変調手段の出力を電力増幅するパルス電力増幅手段、電力増幅手段の出力を帯域制限するローパスフィルタおよびパルス電力増幅手段の出力を2値状態変調手段に帰還する帰還手段が示されている。 Patent Document 5 shows a class D power amplifier. Referring to Patent Document 5 and FIG. 1, binary state modulation means for converting an analog signal into a digital signal, pulse power amplification means for power amplification of the output of the binary state modulation means, and low pass for band limiting the output of the power amplification means Feedback means for feeding back the output of the filter and pulse power amplification means to the binary state modulation means is shown.

特許文献6にはいわゆる自励発振型PWM変調方式が示されている。自励発振型PWM変調方式は三角波信号を用いずに自動的に発振させるPWM信号を出力する方式であり、特許文献6、図1を参照すると、自動的に発振信号を生成する演算増幅器からなり、ヒステリシス特性を有するコンパレータ11が発振信号を生成する。 Patent Document 6 discloses a so-called self-excited oscillation type PWM modulation system. The self-oscillation type PWM modulation method is a method for outputting a PWM signal that automatically oscillates without using a triangular wave signal. With reference to Patent Document 6 and FIG. 1, the self-excited oscillation type PWM modulation method includes an operational amplifier that automatically generates an oscillation signal. The comparator 11 having hysteresis characteristics generates an oscillation signal.

特許文献7にはデルタシグマ変調増幅器が示されている。その図1に示されたデルタシグマ変調増幅器は、入力端子1、差分増幅器2、1ビット量子化器3、遅延器4、クロック発振器5、パルス増幅器6、ローパスフィルタ7および出力端子8を備える。 Patent Document 7 discloses a delta-sigma modulation amplifier. The delta sigma modulation amplifier shown in FIG. 1 includes an input terminal 1, a differential amplifier 2, a 1-bit quantizer 3, a delay device 4, a clock oscillator 5, a pulse amplifier 6, a low-pass filter 7, and an output terminal 8.

特開昭51−77159号公報JP-A-51-77159 特開平5―55848号公報JP-A-5-55848 特開2000−114896号公報JP 2000-1114896 A 特開平4−43706号公報JP-A-4-43706 特開平7−231226号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-231226 特開2003−115730号公報JP 2003-115730 A 特開平5−63457号公報JP-A-5-63457

しかしながら、演算増幅器を可変増幅回路、すなわち利得調整回路に用いた場合、特許文献2が教示するように直流オフセット電圧が変化するという不具合が生じる。このため特許文献4に示されるように、D級電力増幅器の変調回路の前段に利得調整回路をたとえば演算増幅器で構成した場合、利得調整に応じて演算増幅器のオフセット電圧が変化し、このオフセット電圧の変化によって演算増幅器の後段に接続される変調回路や電力増幅器の回路動作に不具合が生じる。 However, when the operational amplifier is used in a variable amplification circuit, that is, a gain adjustment circuit, there arises a problem that the DC offset voltage changes as taught in Patent Document 2. For this reason, as shown in Patent Document 4, when the gain adjustment circuit is configured by an operational amplifier, for example, at the front stage of the modulation circuit of the class D power amplifier, the offset voltage of the operational amplifier changes according to the gain adjustment. This causes a problem in the circuit operation of the modulation circuit and power amplifier connected to the subsequent stage of the operational amplifier.

本発明の目的は上記各先行技術の技術的思想に鑑み、電圧利得および電圧源を変えても演算増幅器のオフセット電圧や利得調整回路の入力側の動作電圧の調整が容易に行える利得調整回路を提供する。 An object of the present invention is to provide a gain adjustment circuit that can easily adjust the offset voltage of the operational amplifier and the operating voltage on the input side of the gain adjustment circuit even if the voltage gain and the voltage source are changed in view of the technical idea of each of the above prior arts. provide.

本発明の別の目的は集積回路化に好適な利得調整回路を提供する。 Another object of the present invention is to provide a gain adjustment circuit suitable for integration into an integrated circuit.

本発明の別の目的は回路構成の簡便化が図れるD級電力増幅器を提供する。 Another object of the present invention is to provide a class D power amplifier capable of simplifying the circuit configuration.

本発明の別の目的は利得調整にかかわらず回路動作点の安定なD級電力増幅器を提供する。本発明の別の目的は電圧源、すなわち電源電圧の適用範囲が広く取れるD級電力増幅器を提供する。 Another object of the present invention is to provide a class D power amplifier having a stable circuit operating point regardless of gain adjustment. Another object of the present invention is to provide a voltage source, that is, a class D power amplifier which can take a wide range of application of the power supply voltage.

本発明の利得調整回路は、
(a)反転入力端子、非反転入力端子および出力端子を有し第1の電圧源から電圧が供給される演算増幅器
(b)反転入力端子および非反転入力端子のいずれか一方の入力端子と出力端子側との間に接続され負帰還回路を構成する第1のT型抵抗回路
(c)反転入力端子および非反転入力端子のいずれか一方の入力端子と信号入力端子との間に接続され利得を調整する第1の可変抵抗
(d)第1のT型抵抗回路が接続された一方の入力端子とは別の他方の入力端子に接続されるバイアス電圧供給回路とを備える。
さらにバイアス電圧供給回路(d)は
(d1)第2のT型抵抗回路を有し第2の電圧源の大きさに比例した電圧を生成する第1のバイアス電圧生成回路
(d2)第3の電圧源および第3の電圧源に接続された第2の可変抵抗からなる第2のバイアス電圧生成回路
(d3)第1のバイアス電圧生成回路と第2のバイアス電圧生成回路とを接続する回路接続体を備える。上記の構成によれば、第2のT型抵抗回路によって、比較的高い電圧源の使用下においても比較的小さな直流バイアス電圧を生じさせることができ、この比較的小さな直流バイアス電圧を演算増幅器の入力側に供給することで比較的広範囲な電圧源で使用することができる。また、第1の可変抵抗に連動する第2の可変抵抗によって演算増幅器の入力側の動作点を制御、調整するので電圧利得の調整に合わせて演算増幅器の入力側の動作点を適正な回路動作点に制御、調整することができる。さらにT型抵抗回路を負帰還回路に用いたので演算増幅器の電圧利得を高めることができる。なお、第1および第2の可変抵抗の中には、受動素子である抵抗だけではスイッチドキャパシタで構成された等価抵抗も含まれる。また、第1および第2のT型抵抗回路も受動素子である抵抗だけで構成されたにのだけではなく等価抵抗で構成された抵抗回路も含まれる。
The gain adjustment circuit of the present invention is
(A) an operational amplifier having an inverting input terminal, a non-inverting input terminal, and an output terminal and supplied with a voltage from the first voltage source; (b) one of the inverting input terminal and the non-inverting input terminal; A first T-type resistor circuit connected between the terminal side and constituting a negative feedback circuit. (C) Gain connected between one of the inverting input terminal and the non-inverting input terminal and the signal input terminal. And a bias voltage supply circuit connected to the other input terminal different from the one input terminal to which the first T-type resistor circuit is connected.
Further, the bias voltage supply circuit (d) includes (d1) a first bias voltage generation circuit (d2) having a second T-type resistance circuit and generating a voltage proportional to the magnitude of the second voltage source. A second bias voltage generating circuit (d3) comprising a second variable resistor connected to the voltage source and the third voltage source; and a circuit connection for connecting the first bias voltage generating circuit and the second bias voltage generating circuit. Prepare the body. According to the above configuration, the second T-type resistor circuit can generate a relatively small DC bias voltage even when a relatively high voltage source is used, and this relatively small DC bias voltage can be generated by the operational amplifier. By supplying to the input side, it can be used with a relatively wide range of voltage sources. In addition, since the operating point on the input side of the operational amplifier is controlled and adjusted by the second variable resistor that is linked to the first variable resistor, the operating point on the input side of the operational amplifier is adjusted to an appropriate circuit operation in accordance with the adjustment of the voltage gain. Can be controlled and adjusted to points. Further, since the T-type resistance circuit is used for the negative feedback circuit, the voltage gain of the operational amplifier can be increased. It should be noted that the first and second variable resistors include an equivalent resistor formed of a switched capacitor only with a resistor that is a passive element. In addition, the first and second T-type resistance circuits are not only composed of only the resistance which is a passive element, but also include a resistance circuit composed of an equivalent resistance.

本発明の別の利得調整回路は、信号入力端子と演算増幅器の反転入力端子および非反転入力端子のいずれか一方の入力端子との間に演算増幅器とは別の演算増幅器と第1の可変抵抗の直列接続体を設け、別の演算増幅器の非反転入力端子および反転入力端子のいずれか一方の入力端子に第3の電圧源を供給し、演算増幅器の前段に別の演算増幅器を設け、別の演算器と演算増幅器との信号経路に設けた第1の可変抵抗により電圧利得を調整する。こうした回路構成によれば、電圧利得を調整する第1の可変抵抗の入力側が第3の電圧源および別の演算増幅器によって所定の直流電圧に調整されるので、利得調整回路に供される演算増幅器の入力側の直流バイアス電圧を所定の大きさと所定の範囲に抑えることができる。 Another gain adjustment circuit of the present invention includes an operational amplifier different from the operational amplifier and the first variable resistor between the signal input terminal and one of the inverting input terminal and the non-inverting input terminal of the operational amplifier. A third voltage source is supplied to one of the non-inverting input terminal and the inverting input terminal of another operational amplifier, and another operational amplifier is provided before the operational amplifier. The voltage gain is adjusted by a first variable resistor provided in the signal path between the arithmetic unit and the operational amplifier. According to such a circuit configuration, the input side of the first variable resistor for adjusting the voltage gain is adjusted to a predetermined DC voltage by the third voltage source and another operational amplifier, so that the operational amplifier provided for the gain adjustment circuit The DC bias voltage on the input side can be suppressed to a predetermined magnitude and a predetermined range.

本発明の別の利得調整回路は、第1の可変抵抗と第2の可変抵抗は連動する。こうした構成によれば、電圧利得を調整する第1の可変抵抗に連動する第2の可変抵抗によって利得の調整に応じて利得調整回路の直流電圧の動作点を調整することができる。   In another gain adjustment circuit of the present invention, the first variable resistor and the second variable resistor are interlocked. According to such a configuration, the operating point of the DC voltage of the gain adjusting circuit can be adjusted according to the gain adjustment by the second variable resistor that is linked to the first variable resistor that adjusts the voltage gain.

本発明の別の利得調整回路は、第1のT型抵抗回路と第2のT型抵抗回路を有する。第1のT型抵抗回路の第1の帰還抵抗および第2の帰還抵抗は直列接続された第1の共通接続点を有し、第1の帰還抵抗の一端は演算増幅器の出力端子側に、第2の帰還抵抗の一端は非反転入力端子および反転入力端子のいずれか一方に接続され、第1の共通接続点と接地端子との間に第3の帰還抵抗が接続され、第1のブリーダ抵抗および第2のブリーダ抵抗は直列接続された第2の共通接続点を有し、第1のブリーダ抵抗および第2のブリーダ抵抗の一端は第2の電圧源および反転入力端子および非反転入力端子のいずれか一方に各別に接続され、第3のブリーダ抵抗は第2の共通接続点と接地端子との間に接続されている。こうした構成によれば、第1のT型抵抗回路と同じ電気的動作を行う第2のT型抵抗回路によって、利得調整回路を構成する演算増幅器の負帰還回路を適切な回路動作点に制御し、調整することができる。   Another gain adjustment circuit of the present invention includes a first T-type resistor circuit and a second T-type resistor circuit. The first feedback resistor and the second feedback resistor of the first T-type resistor circuit have a first common connection point connected in series, and one end of the first feedback resistor is on the output terminal side of the operational amplifier, One end of the second feedback resistor is connected to one of the non-inverting input terminal and the inverting input terminal, a third feedback resistor is connected between the first common connection point and the ground terminal, and the first bleeder is connected. The resistor and the second bleeder resistor have a second common connection point connected in series, and one end of the first bleeder resistor and the second bleeder resistor is a second voltage source, an inverting input terminal, and a non-inverting input terminal. The third bleeder resistor is connected between the second common connection point and the ground terminal. According to such a configuration, the negative feedback circuit of the operational amplifier constituting the gain adjustment circuit is controlled to an appropriate circuit operating point by the second T-type resistor circuit that performs the same electrical operation as the first T-type resistor circuit. Can be adjusted.

本発明の別の利得調整回路は、第1のブリーダ抵抗R1aは第1の帰還抵抗R1の2倍の抵抗値の2・R1であり、第2のブリーダ抵抗R2aは第2の帰還抵抗R2と同じ抵抗値であり、第3のブリーダ抵抗R3aは前記2・R1と第3の帰還抵抗R3との並列抵抗の抵抗に等しく設定されている。こうした構成によれば、バイアス電圧生成回路を第1〜第3のブリーダ抵抗で構成することができ、かつ、第1のブリーダ抵抗を電圧源に直接接続することができるようになるので、バイアス電圧生成回路に電圧源を供給するために新たなバイアス電圧源を設ける必要がなくなり回路構成の簡易化が図れる。   According to another gain adjustment circuit of the present invention, the first bleeder resistor R1a has a resistance value 2 · R1 that is twice that of the first feedback resistor R1, and the second bleeder resistor R2a has a second feedback resistor R2 and the second feedback resistor R2. The third bleeder resistance R3a has the same resistance value and is set equal to the resistance of the parallel resistance of the 2 · R1 and the third feedback resistance R3. According to such a configuration, the bias voltage generation circuit can be configured by the first to third bleeder resistors, and the first bleeder resistor can be directly connected to the voltage source. It is not necessary to provide a new bias voltage source for supplying a voltage source to the generation circuit, and the circuit configuration can be simplified.

本発明の別の利得調整回路は、第1のT型抵抗回路および第2のT型抵抗回路は同じ半導体チップ上に構成され、第1の帰還抵抗、第2の帰還抵抗、第3の帰還抵抗、第1のブリーダ抵抗、第2のブリーダ抵抗および第3のブリーダ抵抗はそれぞれ基本の抵抗パターンの組み合わせで構成されている。こうした構成によれば、第1および第2のT型抵抗回路は基本の抵抗パターンで構成されるので抵抗比の精度を高めることができる。これによって、バイアス電圧供給回路から供給されるバイアス電圧を精度よく設定することができる。また、第1のT型抵抗回路で構成された負帰還回路の直流電圧の動作点を第2のT型抵抗回路の直流電圧の動作点に応動させ所定の動作点に設定することができる。   In another gain adjustment circuit of the present invention, the first T-type resistor circuit and the second T-type resistor circuit are formed on the same semiconductor chip, and the first feedback resistor, the second feedback resistor, and the third feedback circuit are provided. The resistor, the first bleeder resistor, the second bleeder resistor, and the third bleeder resistor are each composed of a combination of basic resistance patterns. According to such a configuration, since the first and second T-type resistance circuits are configured with basic resistance patterns, the accuracy of the resistance ratio can be increased. As a result, the bias voltage supplied from the bias voltage supply circuit can be set with high accuracy. Further, the operating point of the DC voltage of the negative feedback circuit composed of the first T-type resistor circuit can be set to a predetermined operating point by responding to the operating point of the DC voltage of the second T-type resistor circuit.

本発明のD級電力増幅器は、利得調整回路の後段に接続される変調回路を備える。利得調整回路は、
(a1)反転入力端子、非反転入力端子および出力端子を有し第1の電圧源から電圧が供給される演算増幅器
(b1)反転入力端子および非反転入力端子のいずれか一方の入力端子と出力端子側との間に接続され負帰還回路を構成する第1のT型抵抗回路
(c1)反転入力端子および非反転入力端子のいずれか一方の入力端子と信号入力端子との間に接続され電圧利得を調整する第1の可変抵抗
(d1)負帰還回路が接続された一方の入力端子とは別の他方の入力端子に接続され、
第2のT型抵抗回路を有し第2の電圧源の大きさに比例した電圧を生成する第1のバイアス電圧生成回路と、第3の電圧源および第3の電圧源に接続された第2の可変抵抗からなる第2のバイアス電圧生成回路と、第1のバイアス電圧生成回路と第2のバイアス電圧生成回路とを第2のT型抵抗回路を構成する1つの抵抗と第2の可変抵抗で接続する回路接続体を有するバイアス電圧供給回路を備える。さらに、利得調整回路の後段に接続される変調回路は、他励発振型PWM方式および自励発振型PWM方式のいずれか1つである。
本発明のD級電力増幅器は比較的広範囲な電圧源で使用することができる利得調整回路を採用しているので他励発振型PWM方式および自励発振型PWM方式のいずれにも接続が容易となる。
The class D power amplifier of the present invention includes a modulation circuit connected to the subsequent stage of the gain adjustment circuit. The gain adjustment circuit
(A1) An operational amplifier having an inverting input terminal, a non-inverting input terminal, and an output terminal and supplied with a voltage from the first voltage source. (B1) One of the inverting input terminal and the non-inverting input terminal and the output. A first T-type resistor circuit (c1) connected between the terminal side and constituting a negative feedback circuit. (C1) A voltage connected between one of the inverting input terminal and the non-inverting input terminal and the signal input terminal. The first variable resistor (d1) for adjusting the gain is connected to the other input terminal different from the one input terminal to which the negative feedback circuit is connected,
A first bias voltage generation circuit having a second T-type resistance circuit and generating a voltage proportional to the size of the second voltage source; and a third voltage source and a third voltage source connected to the third voltage source A second bias voltage generation circuit comprising two variable resistors, a first bias voltage generation circuit, and a second bias voltage generation circuit, one resistor constituting the second T-type resistance circuit and a second variable A bias voltage supply circuit having a circuit connection body connected by a resistor is provided. Further, the modulation circuit connected to the subsequent stage of the gain adjustment circuit is one of a separately excited oscillation type PWM system and a self-excited oscillation type PWM system.
Since the class D power amplifier of the present invention employs a gain adjustment circuit that can be used with a relatively wide range of voltage sources, it can be easily connected to both the separately-excited oscillation type PWM system and the self-excited oscillation type PWM system. Become.

さらに本発明の別のD級電力増幅器は、
(a)反転入力端子、非反転入力端子の2つの入力端子および出力端子を有し第1の電圧源が供給される演算増幅器
(b)2つの入力端子の一方の入力端子と信号入力端子との間に接続され電圧利得調整を行う第1の可変抵抗
(c)演算増幅器の出力端子に接続され第2の電圧源が供給される変調回路
(d)変調回路に接続された信号出力端子
(e)信号出力端子と演算増幅器の一方の入力端子との間に接続され負帰還回路を構成する第1のT型抵抗回路
(f)演算増幅器の他方の入力端子に接続されバイアス電圧を供給するバイアス電圧供給回路、を備える。バイアス電圧供給回路(f)は、
(f1)変調回路と同じ第2の電圧源に接続され第2のT型抵抗回路を有する第1のバイアス電圧生成回路
(f2)第1および第2の電圧源よりも小さな電圧を生成する第3の電圧源と第3の電圧源に接続された第2の可変抵抗を有する第2のバイアス電圧生成回路
(f3)第1および第2のバイアス電圧生成回路とを接続する回路接続体を備える。
Yet another class D power amplifier of the present invention is:
(A) An operational amplifier having two input terminals and an output terminal of an inverting input terminal and a non-inverting input terminal and supplied with a first voltage source. (B) One input terminal of two input terminals and a signal input terminal. Connected to the output terminal of the first variable resistor (c) operational amplifier for adjusting the voltage gain and connected to the output terminal of the operational amplifier (d) to which the second voltage source is supplied (d) the signal output terminal connected to the modulation circuit ( e) a first T-type resistor circuit which is connected between the signal output terminal and one input terminal of the operational amplifier and constitutes a negative feedback circuit; and (f) connected to the other input terminal of the operational amplifier to supply a bias voltage. A bias voltage supply circuit. The bias voltage supply circuit (f)
(F1) a first bias voltage generation circuit having a second T-type resistance circuit connected to the same second voltage source as the modulation circuit; (f2) generating a voltage smaller than the first and second voltage sources; And a second bias voltage generation circuit (f3) having a second variable resistor connected to the third voltage source, and a circuit connection body for connecting the first and second bias voltage generation circuits. .

上記の構成によれば、第2のT型抵抗回路によって、比較的高い電圧源の使用下においても比較的小さな直流バイアス電圧を生じさせることができ、この比較的小さな直流バイアス電圧を演算増幅器の入力側に供給することによって比較的広範囲な電圧源で使用することができる利得調整回路を提供することができる。また、第1の可変抵抗に連動する第2の可変抵抗によって演算増幅器の入力側の動作点を制御、調整することになるので電圧利得の調整に合わせて演算増幅器の入力側の動作点を適正な回路動作点に制御、調整することができる。さらにT型抵抗回路を負帰還回路に用いているので利得調整回路の電圧利得を高めることができる。本発明のD級電力増幅器は比較的広範囲な電圧源で使用することができる利得調整回路を採用するので変調回路に用いる電圧源を広範囲に設定しても利得調整回路との接続が容易となる。 According to the above configuration, the second T-type resistor circuit can generate a relatively small DC bias voltage even when a relatively high voltage source is used, and this relatively small DC bias voltage can be generated by the operational amplifier. A gain adjusting circuit that can be used in a relatively wide range of voltage sources can be provided by supplying it to the input side. In addition, since the operating point on the input side of the operational amplifier is controlled and adjusted by the second variable resistor that is linked to the first variable resistor, the operating point on the input side of the operational amplifier is appropriately adjusted in accordance with the adjustment of the voltage gain. It is possible to control and adjust the circuit operation point. Furthermore, since the T-type resistance circuit is used for the negative feedback circuit, the voltage gain of the gain adjustment circuit can be increased. Since the class D power amplifier of the present invention employs a gain adjustment circuit that can be used with a relatively wide range of voltage sources, connection to the gain adjustment circuit is facilitated even if the voltage source used for the modulation circuit is set over a wide range. .

本発明の別のD級電力増幅器は、演算増幅器の一方の入力端子と出力端子との間にキャパシタを接続し、キャパシタ、第1の可変抵抗および演算増幅器で積分回路を構成し演算増幅器は利得調整回路と積分回路とを兼ねる。こうした構成によれば、利得調整回路とD級電力増幅器に用いる積分回路を個々に設ける必要がなくなるので回路構成の簡易化が図れるD級電力増幅器を提供することができる。 In another class D power amplifier of the present invention, a capacitor is connected between one input terminal and an output terminal of an operational amplifier, and an integrating circuit is configured by the capacitor, the first variable resistor, and the operational amplifier. The operational amplifier has a gain. It also serves as an adjustment circuit and an integration circuit. According to such a configuration, it is not necessary to separately provide the gain adjustment circuit and the integration circuit used for the class D power amplifier, so that it is possible to provide a class D power amplifier that can simplify the circuit configuration.

本発明の別のD級電力増幅器の第1のT型抵抗回路は第1の帰還抵抗、第2の帰還抵抗および第3の帰還抵抗で構成され、第1の帰還抵抗および第2の帰還抵抗は直列に接続された第1の共通接続点を有し、第1の帰還抵抗の一端は変調回路に接続される信号出力端子に、第2の帰還抵抗の一端は演算増幅器の一方の入力端子にそれぞれ接続され、第3の帰還抵抗は第1の共通接続点と接地端子との間に接続され、第2のT型抵抗回路は第1のブリーダ抵抗、第2のブリーダ抵抗および第3のブリーダ抵抗で構成され、第1のブリーダ抵抗と第2のブリーダ抵抗は直列接続された第2の共通接続点を有し、第1のブリーダ抵抗の一端は第2の電圧源に、第2のブリーダ抵抗の一端は演算増幅器の他方の入力端子にそれぞれ接続され、第3のブリーダ抵抗は第2の共通接続点と接地端子との間に接続されている。こうした構成によれば、第1のT型抵抗回路と同じ電気的動作を行う第2のT型抵抗回路によって、利得調整回路を構成する演算増幅器の負帰還回路を適切な回路動作点に制御し、調整することができるD級電力増幅器を提供することができる。   A first T-type resistance circuit of another class D power amplifier according to the present invention includes a first feedback resistor, a second feedback resistor, and a third feedback resistor, and the first feedback resistor and the second feedback resistor. Has a first common connection point connected in series, one end of the first feedback resistor is a signal output terminal connected to the modulation circuit, and one end of the second feedback resistor is one input terminal of the operational amplifier And the third feedback resistor is connected between the first common connection point and the ground terminal, and the second T-type resistance circuit includes the first bleeder resistance, the second bleeder resistance, and the third The first bleeder resistor and the second bleeder resistor have a second common connection point connected in series, and one end of the first bleeder resistor is connected to the second voltage source, One end of the bleeder resistor is connected to the other input terminal of the operational amplifier. Over Da resistor is connected between the ground terminal and the second common connection point. According to such a configuration, the negative feedback circuit of the operational amplifier constituting the gain adjustment circuit is controlled to an appropriate circuit operating point by the second T-type resistor circuit that performs the same electrical operation as the first T-type resistor circuit. A class D power amplifier that can be adjusted can be provided.

本発明の別のD級電力増幅器は、第1のブリーダ抵抗R1aの抵抗値は第1の帰還抵抗R1の2倍の大きさの2・R1であり、第2のブリーダ抵抗R2aの抵抗値は第2の帰還抵抗R2と同じであり、第3のブリーダ抵抗R3aの抵抗値は第1の帰還抵抗R1の2倍の大きさの2・R1と第3の帰還抵抗R3との並列抵抗である、R3a=(2・R1)・R3/(2R1+R3)に設定されている。こうした構成によれば、バイアス電圧生成回路を第1〜3のブリーダ抵抗で構成することができ、かつ、第1のブリーダ抵抗を電圧源に直接接続することができるようになるので、バイアス電圧生成回路に電圧源を供給するために新たなバイアス電圧源を設ける必要がなくなり回路構成の簡易化が図れるD級電力増幅器を提供することができる。 In another class D power amplifier of the present invention, the resistance value of the first bleeder resistor R1a is 2 · R1, which is twice as large as the first feedback resistor R1, and the resistance value of the second bleeder resistor R2a is It is the same as the second feedback resistor R2, and the resistance value of the third bleeder resistor R3a is a parallel resistance of 2 · R1 twice as large as the first feedback resistor R1 and the third feedback resistor R3. , R3a = (2 · R1) · R3 / (2R1 + R3). According to such a configuration, the bias voltage generation circuit can be configured by the first to third bleeder resistors, and the first bleeder resistor can be directly connected to the voltage source. It is not necessary to provide a new bias voltage source for supplying a voltage source to the circuit, and a class D power amplifier that can simplify the circuit configuration can be provided.

本発明の利得調整回路およびそれを備えたD級電力増幅器は第1および第2のT型抵抗回路を有し、第1のT型抵抗回路を負帰還回路として構成する。第2のT型抵抗回路は、利得調整および電圧源の大きさに応動したバイアス電圧を生成する。生成したバイアス電圧を、利得調整回路を構成する演算増幅器の入力側に供給する。こうした回路構成によって、利得調整および使用する電圧源の大きさに連動させて負帰還回路の直流動作点を制御し調整し、演算増幅器の出力端子側の無信号時の直流電圧を電圧源の1/2に設定することができる。   The gain adjusting circuit of the present invention and the class D power amplifier including the same have first and second T-type resistance circuits, and the first T-type resistance circuit is configured as a negative feedback circuit. The second T-type resistor circuit generates a bias voltage that is responsive to the gain adjustment and the size of the voltage source. The generated bias voltage is supplied to the input side of the operational amplifier constituting the gain adjustment circuit. With such a circuit configuration, the DC operating point of the negative feedback circuit is controlled and adjusted in conjunction with gain adjustment and the size of the voltage source to be used, and the DC voltage at the time of no signal on the output terminal side of the operational amplifier is set to 1 of the voltage source. / 2 can be set.

(第1の実施の形態)
図1は本発明の第1の実施の形態にかかる利得調整回路を示す。利得調整回路100はアナログ入力信号Sinが入力される信号入力端子102、信号入力端子102に入力されたアナログ信号の電圧利得を調整する第1の可変抵抗RV1、反転入力端子108a、非反転入力端子108bおよび出力端子108cを有する演算増幅器108、利得調整された信号が出力される信号出力端子120、信号出力端子120と演算増幅器108の反転入力端子108aとの間に接続され負帰還回路を構成する第1のT型抵抗回路T123およびバイアス電圧供給回路130を備える。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a gain adjustment circuit according to a first embodiment of the present invention. The gain adjustment circuit 100 includes a signal input terminal 102 to which the analog input signal Sin is input, a first variable resistor RV1 that adjusts the voltage gain of the analog signal input to the signal input terminal 102, an inverting input terminal 108a, and a non-inverting input terminal. An operational amplifier 108 having an output terminal 108c, a signal output terminal 120 from which a gain-adjusted signal is output, and a signal output terminal 120 and an inverting input terminal 108a of the operational amplifier 108 are connected to form a negative feedback circuit. A first T-type resistance circuit T123 and a bias voltage supply circuit 130 are provided.

図1には説明および作図の便宜上、演算増幅器108の出力端子108cを直接信号出力端子120に接続したものを示す。しかし、出力端子108cと信号出力端子120との間には図示しない各種各様の別の回路が接続され得る。こうした回路構成下では、演算増幅器108に電源電圧を供給する第1の電圧源E1と信号出力端子120が設けられた各種各様の別の回路の電圧源とは異なってくる場合が多い。信号出力端子120が設けられた別の回路の電圧源は演算増幅器108に用いるそれよりも高いのが一般的である。たとえば、演算増幅器108に供給する第1の電圧源E1は5Vであるが信号出力端子120が設けられた、たとえば電力増幅器には10V〜30Vの電圧源が用いられる。もちろん、30Vを超える電圧源が演算増幅器108とは別の回路に供給される場合もある。こうした回路構成下では信号出力端子120には演算増幅器108に供給する第1の電圧源E1よりも十分に高い電圧が出力される。 FIG. 1 shows the output terminal 108c of the operational amplifier 108 directly connected to the signal output terminal 120 for convenience of explanation and drawing. However, various other circuits (not shown) may be connected between the output terminal 108c and the signal output terminal 120. Under such a circuit configuration, the first voltage source E1 that supplies the power supply voltage to the operational amplifier 108 and the voltage sources of various other circuits provided with the signal output terminal 120 are often different. The voltage source of another circuit provided with the signal output terminal 120 is generally higher than that used for the operational amplifier 108. For example, the first voltage source E1 supplied to the operational amplifier 108 is 5V, but a voltage source of 10V to 30V is used for the power amplifier provided with the signal output terminal 120, for example. Of course, a voltage source exceeding 30 V may be supplied to a circuit different from the operational amplifier 108. Under such a circuit configuration, a voltage sufficiently higher than the first voltage source E1 supplied to the operational amplifier 108 is output to the signal output terminal 120.

第1のT型抵抗回路T123は第1の帰還抵抗R1、第2の帰還抵抗R2および第3の帰還抵抗R3で構成する。なお、これらの帰還抵抗はいわゆるT字型の形状に配置されることからT型抵抗回路と称されるが、T型抵抗回路は3つの抵抗で構成する他に、これらのT型抵抗回路の複数段を縦続接続した、いわゆる梯子状に構成したものも含まれる。第1の帰還抵抗R1と第2の帰還抵抗R2とを直列に接続し、第1の共通接続点M1と接地端子との間に第3の帰還抵抗R3を接続する。第1の帰還抵抗R1の一端は信号出力端子120に、第2の帰還抵抗R2の一端は演算増幅器108の反転入力端子108aと第1の可変抵抗RV1との共通接続点にそれぞれ接続する。一般的に演算増幅器や、それを用いた利得調整回路の負帰還回路にT型抵抗回路を用いることや、帰還抵抗R3を使用せずに帰還抵抗R1とR2を合わせて1つの帰還抵抗とした回路構成もよく用いられる。 The first T-type resistor circuit T123 includes a first feedback resistor R1, a second feedback resistor R2, and a third feedback resistor R3. These feedback resistors are referred to as T-type resistor circuits because they are arranged in a so-called T-shape. The T-type resistor circuit is composed of three resistors, but in addition to these T-type resistor circuits, Also included is a so-called ladder structure in which a plurality of stages are connected in cascade. The first feedback resistor R1 and the second feedback resistor R2 are connected in series, and the third feedback resistor R3 is connected between the first common connection point M1 and the ground terminal. One end of the first feedback resistor R1 is connected to the signal output terminal 120, and one end of the second feedback resistor R2 is connected to a common connection point between the inverting input terminal 108a of the operational amplifier 108 and the first variable resistor RV1. In general, a T-type resistor circuit is used for the negative feedback circuit of an operational amplifier or a gain adjustment circuit using the same, or the feedback resistors R1 and R2 are combined into one feedback resistor without using the feedback resistor R3. A circuit configuration is also often used.

特許文献1が教示するように、演算増幅器にT型抵抗回路からなる負帰還回路を設けるならば高い電圧利得が得られることは自明である。なお、負帰還回路を構成する第1のT型抵抗回路T123は反転入力端子108aではなく、非反転入力端子108bに接続してもよく、アナログ入力信号Sinを非反転入力端子108bに入力するようにしてもよい。また、演算増幅器108の出力端子108cと信号出力端子120との間にインバータやバッファなどを1段または数段接続してもよい。 As taught in Patent Document 1, it is obvious that a high voltage gain can be obtained if a negative feedback circuit composed of a T-type resistance circuit is provided in an operational amplifier. Note that the first T-type resistor circuit T123 constituting the negative feedback circuit may be connected to the non-inverting input terminal 108b instead of the inverting input terminal 108a, and the analog input signal Sin is input to the non-inverting input terminal 108b. It may be. Further, one or several stages of inverters or buffers may be connected between the output terminal 108 c and the signal output terminal 120 of the operational amplifier 108.

本発明にかかる利得調整回路100は演算増幅器108の非反転入力端子108bにバイアス電圧供給回路130から直流バイアス電圧を供給する。なお、非反転入力端子108bと反転入力端子108aとは互いに差し替えてもよい。バイアス電圧供給回路130は、第1のバイアス電圧生成回路132と第2のバイアス電圧生成回路138を備える。第1のバイアス電圧生成回路132は第2のT型抵抗回路T123aと第2の電圧源E2を備える。第2のT型抵抗回路T123aは第1のブリーダ抵抗R1a、第2のブリーダ抵抗R2aおよび第3のブリーダ抵抗R3aを有する。なお「ブリーダ抵抗」なる語句は当業者には自明である。本発明においても一般的によく理解されている意味合いで用いている。すなわち、電圧源の電圧または出力電圧を所定の電圧の大きさまで分圧させるために用意された抵抗を指す。第2のT型抵抗回路T123aは第2の電圧源E2を分圧するいわゆる分圧回路の機能を有する。第2の共通接続点M1aの直流電圧VM1aは第2の電圧源E2を第1のブリーダ抵抗R1aおよび第のブリーダ抵抗R3aで分圧した電圧の大きさにほぼ等しい。第3のブリーダ抵抗これらのブリーダ抵抗は負帰還回路を構成する第1のT型抵抗回路T123の回路構成と基本的には同じであり、同じ抵抗値を有する抵抗を用いる。すなわち、R1a=R1、R2a=R2およびR3a=R3となるようそれぞれ設定する。しかし、第1、第2のT型抵抗回路を構成する各帰還抵抗、各ブリーダ抵抗はこれらが接続される出力電圧や電圧源の大きさに応じて所定の関係比をもった大きさに変えることもできる。また、R1a=R2a、R1a=R2a=R3aに設定してもよい。 The gain adjustment circuit 100 according to the present invention supplies a DC bias voltage from the bias voltage supply circuit 130 to the non-inverting input terminal 108 b of the operational amplifier 108. Note that the non-inverting input terminal 108b and the inverting input terminal 108a may be replaced with each other. The bias voltage supply circuit 130 includes a first bias voltage generation circuit 132 and a second bias voltage generation circuit 138. The first bias voltage generation circuit 132 includes a second T-type resistance circuit T123a and a second voltage source E2. The second T-type resistance circuit T123a has a first bleeder resistance R1a, a second bleeder resistance R2a, and a third bleeder resistance R3a. The phrase “bleeder resistance” is obvious to those skilled in the art. In the present invention, it is used in a generally well-understood meaning. That is, it refers to a resistor prepared for dividing the voltage of the voltage source or the output voltage to a predetermined voltage level. The second T-type resistor circuit T123a has a function of a so-called voltage dividing circuit that divides the second voltage source E2. The DC voltage VM1a at the second common connection point M1a is substantially equal to the voltage obtained by dividing the second voltage source E2 by the first bleeder resistor R1a and the second bleeder resistor R3a. Third bleeder resistance These bleeder resistances are basically the same as the circuit configuration of the first T-type resistance circuit T123 constituting the negative feedback circuit, and resistors having the same resistance value are used. That is, R1a = R1, R2a = R2, and R3a = R3 are set. However, each feedback resistor and each bleeder resistor constituting the first and second T-type resistance circuits are changed to a size having a predetermined relation ratio according to the output voltage to which they are connected and the size of the voltage source. You can also. Alternatively, R1a = R2a and R1a = R2a = R3a may be set.

第1のブリーダ抵抗R1aの一端を第2の電圧源E2に接続する。第2の電圧源E2は信号出力端子120が接続される図示しない別の回路に供給される電圧源である。第2の電圧源E2はたとえば第1の電圧源E1を元にしてその大きさの1/2に生成する。図1には演算増幅器108の出力端子108cが直接信号出力端子120に接続されるものを例示した。こうした回路構成下では第2の電圧源E2は、演算増幅器108に供給する電圧源E1の1/2の大きさとする。なぜならば、信号出力端子120の中点電圧Voは無信号時に第1の電圧源の1/2の大きさに設定されるからであり、演算増幅器108の動作電圧を考慮すると、演算増幅器108の反転入力端子108aと非反転入力端子108bにはほぼ同じ直流バイアス電圧を供給する必要があるからである。しかし、第2の電圧源E2の設定には第1の電圧源E1の大きさとは何らの関連性も要求されない。すなわち、第2の電圧源E2は第1の電圧源E1と切り離して設定することができる。 One end of the first bleeder resistor R1a is connected to the second voltage source E2. The second voltage source E2 is a voltage source supplied to another circuit (not shown) to which the signal output terminal 120 is connected. The second voltage source E2 is generated, for example, to ½ the size based on the first voltage source E1. FIG. 1 illustrates an example in which the output terminal 108 c of the operational amplifier 108 is directly connected to the signal output terminal 120. Under such a circuit configuration, the second voltage source E2 is ½ the voltage source E1 supplied to the operational amplifier 108. This is because the midpoint voltage Vo of the signal output terminal 120 is set to a half of the first voltage source when there is no signal, and considering the operating voltage of the operational amplifier 108, This is because it is necessary to supply substantially the same DC bias voltage to the inverting input terminal 108a and the non-inverting input terminal 108b. However, the setting of the second voltage source E2 does not require any relationship with the size of the first voltage source E1. That is, the second voltage source E2 can be set separately from the first voltage source E1.

信号出力端子120が演算増幅器108とは別の回路に設けられている場合は、第2の電圧源E2は別の回路に供給される電圧源の大きさの1/2とする。すなわち、第2の電圧源E2の大きさは演算増幅器108の後段に接続される図示しない別の回路に供給される電圧源の大きさに応じて決定する。 In the case where the signal output terminal 120 is provided in a circuit different from the operational amplifier 108, the second voltage source E2 is set to ½ the size of the voltage source supplied to another circuit. That is, the size of the second voltage source E2 is determined according to the size of the voltage source supplied to another circuit (not shown) connected to the subsequent stage of the operational amplifier 108.

第1のバイアス電圧生成回路132を構成する第2のブリーダ抵抗R2aは第1のブリーダ抵抗R1aと直列に接続され第2の共通接続点M1aと接地端子との間に第3のブリーダ抵抗R3aを接続する。第2のブリーダ抵抗R2aの一端は第2のバイアス電圧生成回路138を構成する第2の可変抵抗RV2および演算増幅器108の非反転入力端子108bに接続される。 The second bleeder resistor R2a constituting the first bias voltage generating circuit 132 is connected in series with the first bleeder resistor R1a, and a third bleeder resistor R3a is connected between the second common connection point M1a and the ground terminal. Connecting. One end of the second bleeder resistor R2a is connected to the second variable resistor RV2 constituting the second bias voltage generation circuit 138 and the non-inverting input terminal 108b of the operational amplifier 108.

第2のバイアス電圧生成回路138は、第3の電圧源E3と第2の可変抵抗RV2で構成される。第2の可変抵抗RV2は電圧利得を調整するための可変抵抗RV1に連動するように構成する。第2の可変抵抗RV2の抵抗値は第1の可変抵抗RV1のそれと同じに選ぶ。したがって、第1の可変抵抗RV1に連動して第2の可変抵抗RV2は常に同じ抵抗値に置かれる。第1の可変抵抗RV1と第2の可変抵抗RV2は摺動する形式のもの、すなわち抵抗値が連続して変化するものであってもよいし、抵抗値が階段的に可変する形式のもの、あるいは特許文献2に示されるように電子的に可変されるいわゆる、電子ボリュームの形式のものなどいずれの形式でもかまわない。最近電子ボリューム形式のものが多く用いられてきている。 The second bias voltage generation circuit 138 includes a third voltage source E3 and a second variable resistor RV2. The second variable resistor RV2 is configured to be interlocked with the variable resistor RV1 for adjusting the voltage gain. The resistance value of the second variable resistor RV2 is selected to be the same as that of the first variable resistor RV1. Therefore, the second variable resistor RV2 is always placed at the same resistance value in conjunction with the first variable resistor RV1. The first variable resistor RV1 and the second variable resistor RV2 may be slidable, that is, the resistance value may be continuously changed, or the resistance value may be changed stepwise. Alternatively, any format such as a so-called electronic volume format that is electronically variable as disclosed in Patent Document 2 may be used. Recently, an electronic volume type has been widely used.

本発明にかかる第1の可変抵抗RV1および第2の可変抵抗RV2は、特許文献3に示されるように受動素子である抵抗そのものを用いずにスイッチドキャパシタを用いて構成することもできる。 The first variable resistor RV1 and the second variable resistor RV2 according to the present invention can be configured using a switched capacitor without using a resistor itself as a passive element as disclosed in Patent Document 3.

また、スイッチドキャパシタを用いて等価抵抗を構成する箇所は第1の可変抵抗RV1および第2の可変抵抗RV2だけではなく、第1の帰還抵抗R1、第2の帰還抵抗R2、第3の帰還抵抗R3、第1のブリーダ抵抗R1a、第2のブリーダ抵抗R2aおよび第3のブリーダ抵抗R3aまで広げることができる。もちろん、第1の可変抵抗RV1、第2の可変抵抗RV2、第1のT型抵抗回路および第2のT型抵抗回路の少なくとも1つをスイッチドキャパシタで構成してもよい。 In addition, not only the first variable resistor RV1 and the second variable resistor RV2 but also the first feedback resistor R1, the second feedback resistor R2, and the third feedback are configured to form an equivalent resistor using the switched capacitor. The resistor R3, the first bleeder resistor R1a, the second bleeder resistor R2a, and the third bleeder resistor R3a can be expanded. Of course, at least one of the first variable resistor RV1, the second variable resistor RV2, the first T-type resistor circuit, and the second T-type resistor circuit may be formed of a switched capacitor.

本発明にかかるバイアス電圧供給回路130は、第1のバイアス電圧生成回路132と第2のバイアス電圧生成回路138で構成し、かつ、これらの両者のバイアス電圧生成回路を、第2のブリーダ抵抗R2aおよび第2の可変抵抗RV2からなる回路接続体を介して接続する。すなわち、第2のブリーダ抵抗R2aは第1のバイアス電圧生成回路132を構成する1つの抵抗でもあるが、第1のバイアス電圧生成回路132と第2のバイアス電圧生成回路138とを接続する機能も合わせもつ。同様に、第2の可変抵抗RV2は第2のバイアス電圧生成回路138を構成する1つの可変抵抗でもあるが、第1のバイアス電圧生成回路132と第2のバイアス電圧生成回路138とを接続する機能も合わせもつ。なお、「回路接続体」は後述の図4A、図4Bに示した合成抵抗R20aに相当する。 The bias voltage supply circuit 130 according to the present invention includes a first bias voltage generation circuit 132 and a second bias voltage generation circuit 138, and both of these bias voltage generation circuits are configured as a second bleeder resistor R2a. And it connects via the circuit connection body which consists of 2nd variable resistance RV2. In other words, the second bleeder resistor R2a is also one resistor constituting the first bias voltage generation circuit 132, but also has a function of connecting the first bias voltage generation circuit 132 and the second bias voltage generation circuit 138. Hold together. Similarly, the second variable resistor RV2 is also one variable resistor constituting the second bias voltage generation circuit 138, but connects the first bias voltage generation circuit 132 and the second bias voltage generation circuit 138. It also has functions. The “circuit connector” corresponds to a combined resistor R20a shown in FIGS. 4A and 4B described later.

第2のブリーダ抵抗R2aと第2の可変抵抗RV2の直列接続体の共通接続点であるバイアス電圧供給点M108を介して、演算増幅器108の非反転入力端子108bにバイアス電圧V108bを供給する。演算増幅器108の非反転入力端子108bには入力電流i108bが流れるが一般的に演算増幅器の入力インピーダンスは極めて高く数MΩ以上であるので入力電流i108bの大きさを無視することができる。したがって、以降の説明において演算増幅器108の2つの入力端子に流れる入力電流は無視しすべて零とみなす。非反転入力端子108bに流れる入力電流i108bを零とみなすならば、非反転入力端子108bのバイアス電圧V108bは第1のブリーダ抵抗R1aと第3のブリーダ抵抗R3aとの第2の共通接続点M1aの直流電圧VM1aおよび第3の電圧源E3と第2の可変抵抗RV2と第2のブリーダ抵抗R2aとの抵抗比で決定される。 A bias voltage V108b is supplied to the non-inverting input terminal 108b of the operational amplifier 108 through a bias voltage supply point M108 that is a common connection point of the series connection body of the second bleeder resistor R2a and the second variable resistor RV2. An input current i108b flows through the non-inverting input terminal 108b of the operational amplifier 108. However, since the input impedance of the operational amplifier is generally extremely high and is several MΩ or more, the magnitude of the input current i108b can be ignored. Therefore, in the following description, the input currents flowing through the two input terminals of the operational amplifier 108 are ignored and regarded as all zero. If the input current i108b flowing through the non-inverting input terminal 108b is considered to be zero, the bias voltage V108b of the non-inverting input terminal 108b is equal to the second common connection point M1a between the first bleeder resistor R1a and the third bleeder resistor R3a. It is determined by the resistance ratio of the DC voltage VM1a and the third voltage source E3, the second variable resistor RV2, and the second bleeder resistor R2a.

(第2の実施の形態)
図2は図1に示した利得調整回路と等価である。詳細な理由については後述する。ここで要点だけ述べると次のとおりである。すなわち、図1と異なる箇所は第1のバイアス電圧生成回路132である。図2は、第2の電圧源E2を第1の電圧源E1と同じ大きさに設定している。すなわち、図1に示した電圧源の2倍の大きさに設定した。具体的には第1のブリーダ抵抗R1aの一端を第1の電圧源E1に直接接続する。また、第1のブリーダ抵抗R1aを第1の帰還抵抗R1の2倍の大きさとし、第3のブリーダ抵抗R3aは、帰還抵抗R1の2倍となる2・R1の大きさと第3の帰還抵抗R3との並列抵抗と同じ大きさに設定する。その他の回路構成、回路条件は図1とまったく同じである。すなわち、ブリーダ抵抗R2aは帰還抵抗R2とまったく同じ大きさであり、第2のバイアス電圧生成回路138も図1のものとまったく同じである。なお図2において、「//」なる記号はこの記号を挟む両者の抵抗が並列に接続されていることを表す。したがって、「R3a=2・R1//R3」なる表示は第3のブリーダ抵抗R3aは、第1の帰還抵抗R1の2倍の大きさの抵抗と第3の帰還抵抗R3とが並列に接続された状態を示している。こうした定義は本書および他の図面や後述の表1においても同様である。また、「//」なる記号が2つ並んでいるのはさらに並列接続が存在することを表す。たとえば、「R1a//R20a//R3a」なる表示は、第1のブリーダ抵抗R1aと合成抵抗R20aとが並列接続され、さらにこの並列接続されたものに第3のブリーダ抵抗R3aが並列接続されていることを表す。すなわち、これら3つの抵抗が並列接続されていることを表す
(Second Embodiment)
FIG. 2 is equivalent to the gain adjustment circuit shown in FIG. The detailed reason will be described later. The main points are as follows. That is, the first bias voltage generation circuit 132 is different from FIG. In FIG. 2, the second voltage source E2 is set to the same size as the first voltage source E1. That is, it was set to twice the voltage source shown in FIG. Specifically, one end of the first bleeder resistor R1a is directly connected to the first voltage source E1. The first bleeder resistor R1a is twice as large as the first feedback resistor R1, and the third bleeder resistor R3a is 2 · R1 and twice as large as the third feedback resistor R3. Set to the same size as the parallel resistance. Other circuit configurations and circuit conditions are the same as those in FIG. That is, the bleeder resistance R2a is exactly the same as the feedback resistance R2, and the second bias voltage generation circuit 138 is also exactly the same as that of FIG. In FIG. 2, the symbol “//” indicates that both resistors sandwiching this symbol are connected in parallel. Therefore, the indication “R3a = 2 · R1 // R3” indicates that the third bleeder resistor R3a has a resistance twice as large as the first feedback resistor R1 and the third feedback resistor R3 connected in parallel. Shows the state. These definitions are the same in this document, other drawings, and Table 1 described later. Two symbols “//” arranged side by side indicate that a parallel connection exists. For example, in the display “R1a // R20a // R3a”, a first bleeder resistor R1a and a combined resistor R20a are connected in parallel, and a third bleeder resistor R3a is connected in parallel to the parallel-connected device. Represents that This means that these three resistors are connected in parallel.

第3の電圧源E3の大きさは演算増幅器108の回路動作点のバランスを取るために第1の電圧源E1の1/2の大きさに設定する。すなわち、E1=5Vであれば、E3=2.5Vに設定する。第3の電圧源E3はたとえばバンドギャップ型の定電圧回路を用いて生成することができる。第3の電圧源E3は第1の電圧源E1および第2の電圧源E2に依存せずに常に一定になるようたとえば2.5Vの大きさに固定する。 The size of the third voltage source E3 is set to 1/2 the size of the first voltage source E1 in order to balance the circuit operating point of the operational amplifier 108. That is, if E1 = 5V, E3 = 2.5V is set. The third voltage source E3 can be generated using, for example, a band gap type constant voltage circuit. The third voltage source E3 is fixed to a magnitude of, for example, 2.5 V so as to be always constant without depending on the first voltage source E1 and the second voltage source E2.

(第3の実施の形態)
図3は本発明にかかる利得調整回路100の別の実施の形態を示す。図2とは信号入力端子102と第1の可変抵抗RV1との間に演算増幅器104を設けたこと、演算増幅器104の反転入力端子または非反転入力端子に第3の電圧源E3をバイアス電圧供給線136を介して供給したことが相違する。演算増幅器104には信号増幅機能はもたせずにバッファとしての機能、あるいはアナログ入力信号Sinの極性を反転させる機能などをもたせることができる。また、演算増幅器104は図示しない回路部からの制御を受けてミュート機能をもたせることもできる。すなわち、演算増幅器104を演算増幅器108の前段に設けることによって、たとえば信号入力端子102に入力されるアナログ入力信号Sinが第1の可変抵抗RV1や演算増幅器108に入力されるのを遮断することができる。
(Third embodiment)
FIG. 3 shows another embodiment of the gain adjustment circuit 100 according to the present invention. In FIG. 2, the operational amplifier 104 is provided between the signal input terminal 102 and the first variable resistor RV1, and the third voltage source E3 is supplied to the inverting input terminal or the non-inverting input terminal of the operational amplifier 104. The difference is that it is supplied via line 136. The operational amplifier 104 can be provided with a function as a buffer or a function of inverting the polarity of the analog input signal Sin without providing a signal amplification function. Further, the operational amplifier 104 can have a mute function under the control of a circuit unit (not shown). That is, by providing the operational amplifier 104 in front of the operational amplifier 108, for example, the analog input signal Sin input to the signal input terminal 102 can be blocked from being input to the first variable resistor RV1 and the operational amplifier 108. it can.

図3において、信号入力端子102にたとえば振幅値が3V以下のアナログ入力信号Sinが入力されると、演算増幅器104の出力側には第3の電圧源E3を直流電圧成分とした同じ振幅のアナログ信号が出力される。出力されたアナログ出力信号は第1の可変抵抗RV1を介して演算増幅器108の反転入力端子108aに入力される。その他の回路構成、回路動作はまったく図2と同じであるので説明は割愛する。図2においては信号入力端子102に入力されたアナログ入力信号Sinの直流電圧成分は演算増幅器108の電源電圧E1のほぼ1/2に設定されているが、図3に示した回路構成下ではアナログ入力信号Sinの直流電圧成分は第3の電圧源E3によって決定される。第3の電圧源E3は演算増幅器108に電源電圧を供給する電圧源E1の1/2の大きさであり、E1=5Vの場合、E3=2.5Vに設定する。E3=2.5Vの大きさは第1の電圧源E1および第2の電圧源E2に依存させずに一定としている。図3に示す第3の実施の形態では第1の可変抵抗RV1と第2の可変抵抗RV2の一端の直流電圧はほぼ第3の電圧源E3によって、2.5Vに固定されている。 In FIG. 3, for example, when an analog input signal Sin having an amplitude value of 3 V or less is input to the signal input terminal 102, an analog of the same amplitude having the third voltage source E3 as a DC voltage component is provided on the output side of the operational amplifier 104. A signal is output. The output analog output signal is input to the inverting input terminal 108a of the operational amplifier 108 via the first variable resistor RV1. Since other circuit configurations and circuit operations are exactly the same as those in FIG. 2, description thereof will be omitted. In FIG. 2, the DC voltage component of the analog input signal Sin input to the signal input terminal 102 is set to approximately ½ of the power supply voltage E1 of the operational amplifier 108. However, in the circuit configuration shown in FIG. The DC voltage component of the input signal Sin is determined by the third voltage source E3. The third voltage source E3 is half the size of the voltage source E1 that supplies the power supply voltage to the operational amplifier 108. When E1 = 5V, E3 = 2.5V is set. The magnitude of E3 = 2.5V is constant without depending on the first voltage source E1 and the second voltage source E2. In the third embodiment shown in FIG. 3, the DC voltage at one end of the first variable resistor RV1 and the second variable resistor RV2 is fixed to 2.5V by the third voltage source E3.

図4Aおよび図4Bは図1および図2に示したバイアス電圧供給回路130を抜き出したものであるが、図1および図2のバイアス電圧供給回路130が互いに等価であることを説明するために少し変形させている。すなわち、図4A、図4Bは第2の可変抵抗RV2と第2のブリーダ抵抗R2aとを一体化し、これらを合成抵抗20aで表している。図4A、図4Bは互いに第2の電圧源E2の大きさおよび第1のブリーダ抵抗R1aおよび第3のブリーダ抵抗R3aの大きさが相違する。 FIGS. 4A and 4B are obtained by extracting the bias voltage supply circuit 130 shown in FIGS. 1 and 2, but for the sake of explaining that the bias voltage supply circuits 130 of FIGS. 1 and 2 are equivalent to each other. It is deformed. That is, in FIG. 4A and FIG. 4B, the second variable resistor RV2 and the second bleeder resistor R2a are integrated, and these are represented by a combined resistor 20a. 4A and 4B are different from each other in the size of the second voltage source E2 and the sizes of the first bleeder resistor R1a and the third bleeder resistor R3a.

図4Aにおいて、第2の可変抵抗RV2と第2のブリーダ抵抗R2aの一体化した回路接続体を合成抵抗R20aとし、非反転入力端子108bに流れる電流i108bを零とみなしたとき、第2のT型抵抗回路を構成する3つのブリーダ抵抗の共通接続点である第2の共通接続点M1aAの直流電圧VM1aAはキルヒホッフの法則に基づき求めると数1で表すことができる。なお数1において、第1のブリーダ抵抗R1a、合成抵抗R20および第3のブリーダ抵抗R3aの3つの抵抗の並列合成抵抗値をRo(A)で表す。   In FIG. 4A, when the circuit connection body in which the second variable resistor RV2 and the second bleeder resistor R2a are integrated is the combined resistor R20a, and the current i108b flowing through the non-inverting input terminal 108b is regarded as zero, the second T The DC voltage VM1aA at the second common connection point M1aA, which is a common connection point of the three bleeder resistors constituting the mold resistor circuit, can be expressed by the following equation (1) when calculated based on Kirchhoff's law. In Equation 1, the parallel combined resistance value of the three resistors of the first bleeder resistor R1a, the combined resistor R20, and the third bleeder resistor R3a is represented by Ro (A).

(数1)
VM1aA=Ro(A)・(E3/R20a+(E1/2)/R1a)
(Equation 1)
VM1aA = Ro (A). (E3 / R20a + (E1 / 2) / R1a)

また、第1の可変抵抗RV2と第2のブリーダ抵抗R2aの共通接続点のバイアス電圧V108bは、合成抵抗R20aに対する第2のブリーダ抵抗R2aの割合αをα=R2a/R20aと定義すれば数2で表すことができる。   Further, the bias voltage V108b at the common connection point of the first variable resistor RV2 and the second bleeder resistor R2a is expressed by Equation 2 if the ratio α of the second bleeder resistor R2a to the combined resistor R20a is defined as α = R2a / R20a. Can be expressed as

(数2)
V108b=(1−α)・VM1aA+αE3
(Equation 2)
V108b = (1-α) · VM1aA + αE3

数2より第2の共通接続点M1aAの直流電圧VM1aAは数3で表すことができる。
(数3)
VM1a=(1/(1−α))・(V108b−α・E3)
また数1を数2に代入すると数4が得られる。
(数4)
V108b=(1−α)・Ro(A)・(E3/R20a+(E2/2)/R1a)+αE3
From Equation 2, the DC voltage VM1aA at the second common connection point M1aA can be expressed by Equation 3.
(Equation 3)
VM1a = (1 / (1-α)) · (V108b−α · E3)
Further, when the formula 1 is substituted into the formula 2, the formula 4 is obtained.
(Equation 4)
V108b = (1-α) · Ro (A) · (E3 / R20a + (E2 / 2) / R1a) + αE3

数4を用いればバイアス電圧V108bは、直流電圧VM1aを求めるという計算過程を経ずに求めることができる。   If Equation 4 is used, the bias voltage V108b can be obtained without going through the calculation process of obtaining the DC voltage VM1a.

図4Bは、第2の電圧源E2および第1のブリーダ抵抗R1aを図4Aに示した大きさの2倍としたものである。図4Bに示したバイアス電圧供給回路130が図4Aに示したそれと等価であるためには第2の共通接続点M1aBの直流電圧VM1aBが図4A示の直流電圧VM1aAと等しくなることを説明すればよい。なぜならば、図4Aと図4Bにおいて、第3の電圧源E3および合成抵抗20aは同じ大きさであるからである。数1は図4Aに示したバイアス電圧供給回路130の第2の共通接続点M1aAの直流電圧VM1aAを表したものであったが、図4Bにおいて、バイアス電圧供給回路130の第2の共通接続点M1aBの直流電圧VM1aBは数1を援用することができるから数5で表すことができる。なお、数5において、ブリーダ抵抗2・R1a、合成抵抗R20aおよび第3のブリーダ抵抗R3aが並列接続されたときの並列合成抵抗値をRo(B)で表す。   In FIG. 4B, the second voltage source E2 and the first bleeder resistor R1a are twice the size shown in FIG. 4A. In order that the bias voltage supply circuit 130 shown in FIG. 4B is equivalent to that shown in FIG. 4A, it will be described that the DC voltage VM1aB at the second common connection point M1aB is equal to the DC voltage VM1aA shown in FIG. 4A. Good. This is because the third voltage source E3 and the combined resistor 20a have the same size in FIGS. 4A and 4B. Equation 1 represents the DC voltage VM1aA of the second common connection point M1aA of the bias voltage supply circuit 130 shown in FIG. 4A. In FIG. 4B, the second common connection point of the bias voltage supply circuit 130 is shown. The DC voltage VM1aB of M1aB can be expressed by Equation 5 because Equation 1 can be used. In Equation 5, the parallel combined resistance value when the bleeder resistance 2 · R1a, the combined resistance R20a, and the third bleeder resistance R3a are connected in parallel is represented by Ro (B).

(数5)
VM1aB=Ro(B)・(E3/R20a+(E2)/2・R1a)
(Equation 5)
VM1aB = Ro (B). (E3 / R20a + (E2) /2.R1a)

数5において並列合成抵抗値Ro(B)は、図4AにおいてのRo(A)に相当する。第3のブリーダ抵抗R3aを求めるには数1と数5が等しくなるときであるから数6、数7が成立しなければならない。   In Equation 5, the parallel combined resistance value Ro (B) corresponds to Ro (A) in FIG. 4A. In order to obtain the third bleeder resistance R3a, since Equations 1 and 5 are equal, Equations 6 and 7 must be established.

(数6)
VM1aA=VM1aB
(Equation 6)
VM1aA = VM1aB

数6は数1、5より数7に置き換えることができる。
(数7)
Ro(A)・(E3/R20a+(E2/2)/R1a)=Ro(B)・(E3/R20a+(E2)/2・R1a)
Equation 6 can be replaced with Equation 7 from Equations 1 and 5.
(Equation 7)
Ro (A). (E3 / R20a + (E2 / 2) / R1a) = Ro (B). (E3 / R20a + (E2) /2.R1a)

ここで数7に着目すると次のことが分かる。すなわち、左辺の(E3/R20a+(E2/2)/R1a)と、右辺の(E3/R20a+(E2)/2・R1a)の項はともに等しいということである。したがって、上記数7を成立させるには並列合成抵抗のRo(A)およびRo(B)に着目すればよいことになる。すなわち、並列合成抵抗Ro(A)=Ro(B)が成立するときの第3のブリーダ抵抗R3a(x)を求めればよい。並列合成抵抗Ro(A)およびRo(B)の中で、合成抵抗R20aは両者とも等しいので、最終的には第1のブリーダ抵抗R1aと第3のブリーダ抵抗R3aの並列抵抗に等しくなるときのブリーダ抵抗2・R1aに並列に接続させるべき第3のブリーダ抵抗R3a(x)を求めればよいことになる。したがって、数8が成立する。 Here, paying attention to Equation 7, the following can be understood. That is, the terms (E3 / R20a + (E2 / 2) / R1a) on the left side and (E3 / R20a + (E2) / 2 · R1a) on the right side are both equal. Therefore, in order to establish Equation (7), attention should be paid to Ro (A) and Ro (B) of the parallel combined resistance. That is, the third bleeder resistance R3a (x) when the parallel combined resistance Ro (A) = Ro (B) is satisfied may be obtained. Among the parallel combined resistances Ro (A) and Ro (B), the combined resistance R20a is equal to both, so that finally the parallel resistance of the first bleeder resistance R1a and the third bleeder resistance R3a is equal to The third bleeder resistance R3a (x) to be connected in parallel to the bleeder resistance 2 · R1a may be obtained. Therefore, Formula 8 is established.

(数8)
R1a・R3a/(R1a+R3a)=2・R1a・R3(x)/(2R1a+R3(x))
(Equation 8)
R1a * R3a / (R1a + R3a) = 2 * R1a * R3 (x) / (2R1a + R3 (x))

数8を解くと求めるべき第3のブリーダ抵抗R3(x)は数9で表すことができる。   The third bleeder resistance R3 (x) to be obtained by solving Equation 8 can be expressed by Equation 9.

(数9)
R3(x)=2R1a・R3a/(2R1a+R3a)
(Equation 9)
R3 (x) = 2R1a · R3a / (2R1a + R3a)

数9は、第3のブリーダ抵抗 R3(X)は、ブリーダ抵抗2R1aとR3aとの並列抵抗であることを表している。第1、第3のブリーダ抵抗R1a、R3aはそれぞれ第1、第3の帰還抵抗に等しいから、求めるべき第3のブリーダ抵抗R3(x)は、第1の帰還抵抗R1の2倍の抵抗値の2・R1と第3の帰還抵抗R3との並列抵抗値に等しくなるよう設定すればよいことがわかる。   Equation 9 indicates that the third bleeder resistance R3 (X) is a parallel resistance of the bleeder resistances 2R1a and R3a. Since the first and third bleeder resistors R1a and R3a are equal to the first and third feedback resistors, respectively, the third bleeder resistor R3 (x) to be obtained is a resistance value twice that of the first feedback resistor R1. 2 · R1 and the third feedback resistor R3 can be set to be equal to the parallel resistance value.

以上の説明から明らかなように図1および図2に示したバイアス電圧供給回路130は互いに等価であることが分かる。   As is clear from the above description, the bias voltage supply circuits 130 shown in FIGS. 1 and 2 are equivalent to each other.

図1に示した利得調整回路100の第1のT型抵抗回路T123において、第1、第2および第3の帰還抵抗R1、R2およびR3をそれぞれR1=40KΩ、R2=50KΩおよびR3=10KΩとすると、第1のT型抵抗回路T123を構成するために必要な総抵抗値RTはRT=R1+R2+R3であるから、RT=100KΩとなる。したがって、図1に示す第1のバイアス電圧生成回路132を構成するために必要な総抵抗値は100KΩとなる。   In the first T-type resistor circuit T123 of the gain adjusting circuit 100 shown in FIG. 1, the first, second, and third feedback resistors R1, R2, and R3 are set to R1 = 40 KΩ, R2 = 50 KΩ, and R3 = 10 KΩ, respectively. Then, the total resistance value RT required to configure the first T-type resistance circuit T123 is RT = R1 + R2 + R3, and thus RT = 100 KΩ. Therefore, the total resistance value necessary for configuring the first bias voltage generation circuit 132 shown in FIG. 1 is 100 KΩ.

これに対して、図2に示す第1のバイアス電圧生成回路132を構成するために必要な総抵抗値RTはRT=2・R1+R2+(2・R1)//R3であるからRT=2・40+50+8.889=138.889KΩとなり、図1の回路条件よりも第1のバイアス電圧生成回路に必要な総抵抗RTは約1.4倍となる。   On the other hand, since the total resistance value RT required for configuring the first bias voltage generation circuit 132 shown in FIG. 2 is RT = 2 · R1 + R2 + (2 · R1) // R3, RT = 2 · 40 + 50 + 8 889 = 1388.889 KΩ, and the total resistance RT required for the first bias voltage generation circuit is about 1.4 times that of the circuit condition of FIG.

第1のバイアス電圧生成回路132を構成するために必要な総抵抗値だけを比較してみると図2よりも図1の回路構成が有利のようにみえる。しかし、図2の回路構成は本発明の利得調整回路を構成するのに好適である。なぜならば、図1に示す回路構成下においては第1のバイアス電圧生成回路132は第2の電圧源に接続しなければならないからである。第2の電圧源E2は第1の電圧源E1を元にして生成するのが一般的である。このため第2の電圧源E2を生成するために抵抗や演算増幅器などの回路素子を用いてE2=E1/2の電圧生成回路を新たに設けるようにしなければならない。こうした回路素子が半導体チップに占める面積は抵抗を作りこむよりも多くの面積を要することもあり得る。仮にこうした回路素子が半導体チップに占める面積が抵抗の増加分よりも小さくできるとしても回路素子で作った電圧生成回路は半導体集積回路の製造上のばらつきが伴うので、電圧源の1/2の電圧源が必ず得られるとも限らない。さらに周囲温度の変化によって生成された電圧源が変動するという不具合も生じ得る。こうした点を考慮すると、図2の回路構成は図1のそれよりも不利とは言えないのである。   Comparing only the total resistance value necessary for configuring the first bias voltage generation circuit 132, the circuit configuration of FIG. 1 seems to be more advantageous than FIG. However, the circuit configuration of FIG. 2 is suitable for configuring the gain adjustment circuit of the present invention. This is because the first bias voltage generation circuit 132 must be connected to the second voltage source under the circuit configuration shown in FIG. The second voltage source E2 is generally generated based on the first voltage source E1. For this reason, in order to generate the second voltage source E2, it is necessary to newly provide a voltage generation circuit of E2 = E1 / 2 using circuit elements such as resistors and operational amplifiers. The area occupied by such a circuit element on the semiconductor chip may require more area than creating a resistor. Even if the area occupied by the circuit element in the semiconductor chip can be made smaller than the increase in resistance, the voltage generation circuit made of the circuit element involves variations in the manufacturing of the semiconductor integrated circuit. The source is not always obtained. Furthermore, there may be a problem that the generated voltage source fluctuates due to a change in ambient temperature. Considering these points, the circuit configuration of FIG. 2 is not less disadvantageous than that of FIG.

これに対して図2の第1のバイアス電圧生成回路132の第1のブリーダ抵抗R1aは第2の電圧源E2に直接電圧源に接続することができるので、新たに1/2の大きさの電圧生成回路を設ける必要がなくなる。また、回路素子によって新たな電圧生成回路を設ける必要がなくなるので製造上のばらつきも排除することができる。また、回路素子で生成した電圧源を使用せずに済むので周囲温度の変化の影響も受けることなく常に安定した電圧源から確実に固定された電圧を受けることができるので電気的特性の変動を排除することができる。   On the other hand, the first bleeder resistor R1a of the first bias voltage generation circuit 132 in FIG. 2 can be directly connected to the second voltage source E2 to the voltage source. There is no need to provide a voltage generation circuit. Further, since it is not necessary to provide a new voltage generation circuit depending on circuit elements, manufacturing variations can be eliminated. In addition, since it is not necessary to use a voltage source generated by a circuit element, it is possible to receive a fixed voltage from a stable voltage source without being affected by changes in the ambient temperature. Can be eliminated.

図5は、数2または数4で求めた演算増幅器108の非反転入力端子108のバイアス電圧V108bの第2の可変抵抗RV2の大きさに対する変化を表す。第1のブリーダ抵抗R1a=80KΩ、第2のブリーダ抵抗R2a=50KΩ、第3のブリーダ抵抗R3a=8.89KΩ、第3の電圧源E3=2.5Vとし、第2の可変抵抗RV2を10KΩから60KΩまでの範囲で変化させ、第2の電圧源E2がE2=10V、20V、25V、30Vのときの特性図である。   FIG. 5 shows a change of the bias voltage V108b of the non-inverting input terminal 108 of the operational amplifier 108 obtained by the formula 2 or the formula 4 with respect to the magnitude of the second variable resistor RV2. The first bleeder resistance R1a = 80KΩ, the second bleeder resistance R2a = 50KΩ, the third bleeder resistance R3a = 8.89KΩ, the third voltage source E3 = 2.5V, and the second variable resistance RV2 from 10KΩ. FIG. 11 is a characteristic diagram when the second voltage source E2 is changed to a range of up to 60 KΩ and the second voltage source E2 is E2 = 10V, 20V, 25V, and 30V.

第2の電圧源E2が10V、20Vのときには第2の可変抵抗RV2の増加とともに非反転入力端子108に供給されるバイアス電圧V108bは減少し、第2の電圧源E2が25Vでは可変抵抗RV2の大きさに依存せずに2.5Vで一定となることが分かる。これは第2の電圧源E2が第1のブリーダ抵抗R1aと第3のブリーダ抵抗R3aで分割され第2の共通接続点M1aに生じる直流電圧VM1aと第3の電圧源E3=2.5Vとがほぼ相等しくなるからである。すなわち、第1のブリーダ抵抗R1aと第3のブリーダ抵抗および第2の電圧源E2で構成された、いわゆる分圧回路に生じた直流電圧が第3の電圧源E3とほぼ等しくなるからである。第2の電圧源E2が25Vを越え、たとえばE2=30Vでは第2の可変抵抗RV2の増加とともにバイアス電圧VM108bは微小ではあるが増加する傾向を示す。すなわち、第1のブリーダ抵抗R1a=80KΩ、第2のブリーダ抵抗R2a=50KΩ、第3のブリーダ抵抗R3a=8.889KΩ、第3の電圧源E3=2.5Vの条件下においては、第2の電圧源E2が25V以下では第3の電圧源E3が優勢であり、それ以上では第2の電圧源E2が優勢となる。いずれにしても両者の電圧源で生成されたバイアス電圧の合成電圧がバイアス電圧V108bとして生成され、生成されたバイアス電圧V108bは演算増幅器の非反転入力端子に供給される。 When the second voltage source E2 is 10V or 20V, the bias voltage V108b supplied to the non-inverting input terminal 108 decreases as the second variable resistor RV2 increases, and when the second voltage source E2 is 25V, the variable resistor RV2 It can be seen that the voltage is constant at 2.5 V without depending on the size. This is because the second voltage source E2 is divided by the first bleeder resistor R1a and the third bleeder resistor R3a, and the DC voltage VM1a generated at the second common connection point M1a and the third voltage source E3 = 2.5V are obtained. This is because they are almost equal. That is, the DC voltage generated in the so-called voltage dividing circuit composed of the first bleeder resistor R1a, the third bleeder resistor, and the second voltage source E2 is substantially equal to that of the third voltage source E3. When the second voltage source E2 exceeds 25V, for example, E2 = 30V, the bias voltage VM108b tends to increase although it is very small as the second variable resistance RV2 increases. That is, under the conditions of the first bleeder resistance R1a = 80 KΩ, the second bleeder resistance R2a = 50 KΩ, the third bleeder resistance R3a = 8.889 KΩ, and the third voltage source E3 = 2.5V, When the voltage source E2 is 25 V or less, the third voltage source E3 is dominant, and when the voltage source E2 is more than 25 V, the second voltage source E2 is dominant. In any case, a combined voltage of the bias voltages generated by both voltage sources is generated as the bias voltage V108b, and the generated bias voltage V108b is supplied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier.

第2の可変抵抗RV2によって演算増幅器108の非反転入力端子108bのバイアス電圧V108bが設定されると、演算増幅器108の非反転入力端子108aのバイアス電圧はバイアス電圧V108bと同じ大きさに設定される。すなわち、バイアス電圧V108b=V108aとなる。また、第2の可変抵抗RV2は第1の可変抵抗RV2に連動しているので、電圧利得調整とともに演算増幅器108の反転入力端子108aの直流バイアス電圧も調整されることになる。 When the bias voltage V108b of the non-inverting input terminal 108b of the operational amplifier 108 is set by the second variable resistor RV2, the bias voltage of the non-inverting input terminal 108a of the operational amplifier 108 is set to the same magnitude as the bias voltage V108b. . That is, the bias voltage V108b = V108a. Further, since the second variable resistor RV2 is linked to the first variable resistor RV2, the DC bias voltage of the inverting input terminal 108a of the operational amplifier 108 is adjusted together with the voltage gain adjustment.

図5を参照すると、第2の電圧源E2=10V〜30Vの範囲において、バイアス電圧V108bの最小値および最大値はいずれも第2の可変抵抗RV2が60KΩのときであり、最小値はE2=10VのときにV108b=1.74V、最大値はE2=30VのときにV108b=2.75Vであることが分かる。特に注目すべきことはE2=30Vのときのバイアス電圧V108bが2.75Vという具合に2.5Vから大きく離れていないということである。こうしたことは、第1の電圧源E1を5Vで使用し、第2の電圧源E2は30Vまで比較的広範囲で使用できることを示唆する。通常、第2の電圧源E2を比較的高い電圧源で使用する場合、それに応じて第1の電圧源E1も高くしなければならないが本発明はこうした不具合を排除することができる。 Referring to FIG. 5, in the range of the second voltage source E2 = 10V to 30V, the minimum value and the maximum value of the bias voltage V108b are both when the second variable resistor RV2 is 60 KΩ, and the minimum value is E2 = It can be seen that V108b = 1.74V when 10V and the maximum value is V108b = 2.75V when E2 = 30V. Of particular note is that the bias voltage V108b at E2 = 30V is not far from 2.5V, such as 2.75V. This suggests that the first voltage source E1 can be used at 5V and the second voltage source E2 can be used in a relatively wide range up to 30V. Normally, when the second voltage source E2 is used with a relatively high voltage source, the first voltage source E1 must be increased accordingly, but the present invention can eliminate such problems.

図6はバイアス電圧V108bの第2の電圧源E2に対する依存性を表す。第1のブリーダ抵抗R1a=80KΩ、第2のブリーダ抵抗R2a=50KΩ、第3のブリーダ抵抗R3a=8.889KΩおよび第3の電圧源E3=2.5Vに設定した場合である。図6には第2の可変抵抗RV2が10KΩと60KΩのときの2つを表す。本発明の一実施の形態の利得調整回路において、第2の可変抵抗RV2の10KΩおよび60KΩは、調整範囲のそれぞれ最小値、最大値であるが、これらの調整範囲は設計的事項の1つに過ぎない。   FIG. 6 shows the dependency of the bias voltage V108b on the second voltage source E2. This is a case where the first bleeder resistance R1a = 80 KΩ, the second bleeder resistance R2a = 50 KΩ, the third bleeder resistance R3a = 8.889 KΩ, and the third voltage source E3 = 2.5V. FIG. 6 shows two values when the second variable resistor RV2 is 10 KΩ and 60 KΩ. In the gain adjustment circuit according to the embodiment of the present invention, 10 KΩ and 60 KΩ of the second variable resistor RV2 are the minimum value and the maximum value of the adjustment range, respectively, but these adjustment ranges are one of the design matters. Not too much.

図6において、第2の可変抵抗RV2=10KΩのときのバイアス電圧V108bの変化をみると、第2の電圧源E2がE2=10V、15V、20V、25Vおよび30Vのときのバイアス電圧V108bはそれぞれV108b=2.28V、2.35V、2.43V、2.50Vおよび2.57Vとなり、第2の電圧源E2の増加に比例する。 In FIG. 6, when the change of the bias voltage V108b when the second variable resistance RV2 = 10 KΩ is seen, the bias voltage V108b when the second voltage source E2 is E2 = 10V, 15V, 20V, 25V, and 30V, respectively. V108b = 2.28V, 2.35V, 2.43V, 2.50V and 2.57V, which are proportional to the increase in the second voltage source E2.

同様に、第2の可変抵抗RV2=60KΩのときのバイアス電圧V108bの変化をみると、第2の電圧源E2がE2=10V、15V、20V、25Vおよび30Vのときのバイアス電圧V108bはそれぞれV108b=1.74V、1.99V、2.25V、2.50Vおよび2.75Vとなり、第2の可変抵抗RV2=10KΩのときと同様に第2の電圧源E2の増加に比例する。しかし、その増加する変化率は第2の可変抵抗RV2=60KΩの方がRV2=10KΩよりも大きいことが分かる。 Similarly, when the change of the bias voltage V108b when the second variable resistor RV2 = 60 KΩ is seen, the bias voltage V108b when the second voltage source E2 is E2 = 10V, 15V, 20V, 25V, and 30V is V108b, respectively. = 1.74V, 1.99V, 2.25V, 2.50V and 2.75V, which is proportional to the increase of the second voltage source E2 as in the case of the second variable resistance RV2 = 10 KΩ. However, it can be seen that the increasing rate of change is greater for the second variable resistor RV2 = 60 KΩ than for RV2 = 10 KΩ.

第2の電圧源E2の変化に対するバイアス電圧V108bの変化率が、第2の可変抵抗RV2=10KΩ、60KΩのときで異なるのは必然なことである。なぜならば、バイアス電圧V108bは第2の電圧源E2に比例して増加する電圧成分と、固定された第3の電圧源E3から供給される電圧成分の2つで決定されるからである。第3の電圧源E3で定まる割合が大きいほどバイアス電圧V108bの変化は小さくなり、逆に第3の電圧源E3の影響が小さくなるほど第2の電圧源E2の変化に対するバイアス電圧V108bの変化は大きくなる。第3の電圧源E3に依存する割合αは、α=R2a/R20aで表すことができる。すなわち、α=R2a/(RV2+R2a)である。ここで割合αは、数2、3で用いた割合αとまったく同じファクターである。α=R2a/(RV2+R2a)から明らかなように、第2の可変抵抗RV2が大きくなるほど上記割合αは小さくなることが分かる。割合αが小さくなればなるほど定電圧成分である第3の電圧源E3に依存する程度は低くなり第2の電圧源E2に依存する割合が高くなる傾向を示す。 The change rate of the bias voltage V108b with respect to the change of the second voltage source E2 is inevitably different when the second variable resistance RV2 = 10 KΩ and 60 KΩ. This is because the bias voltage V108b is determined by two components: a voltage component that increases in proportion to the second voltage source E2 and a voltage component supplied from the fixed third voltage source E3. The larger the ratio determined by the third voltage source E3, the smaller the change in the bias voltage V108b. Conversely, the smaller the influence of the third voltage source E3, the larger the change in the bias voltage V108b with respect to the change in the second voltage source E2. Become. The ratio α depending on the third voltage source E3 can be expressed as α = R2a / R20a. That is, α = R2a / (RV2 + R2a). Here, the ratio α is the same factor as the ratio α used in Equations 2 and 3. As is apparent from α = R2a / (RV2 + R2a), it can be seen that the ratio α decreases as the second variable resistance RV2 increases. The smaller the ratio α, the lower the degree of dependence on the third voltage source E3, which is a constant voltage component, and the higher the percentage of dependence on the second voltage source E2.

第2の電圧源E2=10V、15V、20Vおよび25Vのときのそれぞれのバイアス電圧V108bの変化幅P10、P15、P20およびP25は第2の電圧源E2の増加とともに減少していくことが分かる。E2=25Vのときのバイアス電圧V108bの変化幅P25はほぼ零であり、E2=25Vを境にしてE2の増加とともに再度変化幅は増加し、E2=30Vのときの変化幅P30はE2=20Vの変化幅P20とほぼ等しくなることが分かる。 It can be seen that the change widths P10, P15, P20, and P25 of the respective bias voltages V108b when the second voltage source E2 = 10V, 15V, 20V, and 25V decrease as the second voltage source E2 increases. The change width P25 of the bias voltage V108b when E2 = 25V is almost zero, the change width increases again as E2 increases from E2 = 25V, and the change width P30 when E2 = 30V is E2 = 20V. It can be seen that the change width P20 is substantially equal.

図7A、図7Bはバイアス電圧供給回路130で生成される3つの電圧が第2の電圧源E2の変化に対してどのような勾配をもって変化するかを表した計算結果である。すなわち、バイアス電圧V108b、直流電圧VM1aおよび第3の電圧源E3の第2の電圧源E2に対する依存性を表す。図7Aは第2の可変抵抗RV2が10KΩであり、図7BはRV2が60KΩのときである。バイアス電圧V108bは数1〜数4に基づき計算した結果である。   FIG. 7A and FIG. 7B show calculation results showing how the three voltages generated by the bias voltage supply circuit 130 change with respect to the change of the second voltage source E2. That is, it represents the dependency of the bias voltage V108b, the DC voltage VM1a, and the third voltage source E3 on the second voltage source E2. FIG. 7A shows a case where the second variable resistor RV2 is 10 KΩ, and FIG. 7B shows a case where RV2 is 60 KΩ. The bias voltage V108b is a result calculated based on Equations 1 to 4.

図7Aと図7Bを比較して分かることは、第2の共通接続点M1aの直流電圧VM1aは第2の可変抵抗RV2の大きさにかかわらずほぼ同じということである。第2の可変抵抗RV2が10KΩであるときの図7Aを参照すると、第2の電圧源E2が10Vのときの第2の共通接続点M1aの直流電圧VM1aは1.18Vである。これに対して第2の可変抵抗RV2が60KΩであるときの図7Bを参照すると、その値は1.10Vであり、両者の差は80mVに過ぎない。同様に第2の電圧源E2が30VのときをみるとVM1aの大きさは2.94Vと2.97Vであるから両者の差はわずか30mVに過ぎない。すなわち、第2の可変抵抗RV2の大きさは直流電圧VM1aの大きさにさほど寄与していないことが分かる。 7A and 7B can be understood that the DC voltage VM1a at the second common connection point M1a is substantially the same regardless of the magnitude of the second variable resistor RV2. Referring to FIG. 7A when the second variable resistor RV2 is 10 KΩ, the DC voltage VM1a at the second common connection point M1a when the second voltage source E2 is 10V is 1.18V. On the other hand, referring to FIG. 7B when the second variable resistor RV2 is 60 KΩ, the value is 1.10 V, and the difference between them is only 80 mV. Similarly, when the second voltage source E2 is 30V, the size of VM1a is 2.94V and 2.97V, so the difference between them is only 30mV. That is, it can be seen that the magnitude of the second variable resistor RV2 does not contribute much to the magnitude of the DC voltage VM1a.

図7A、図7Bの両者を参照して、バイアス電圧V108bについて同様な見方をすると、第2の電圧源E2が10Vのときのバイアス電圧V108bはそれぞれ2.28Vと1.74Vであるから両者の差は540mVであり、直流電圧VM1aの差電圧の7倍ほど有することになる。同様に第2の電圧源E2が30Vのときにはバイアス電圧V108bは2.57Vと2.75Vであるから両者の差電圧は180mVとなり、直流電圧VM1aの差電圧の6倍ほど有することになる。   Referring to both FIG. 7A and FIG. 7B, when the bias voltage V108b is similarly viewed, the bias voltage V108b when the second voltage source E2 is 10V is 2.28V and 1.74V, respectively. The difference is 540 mV, which is about 7 times the difference voltage of the DC voltage VM1a. Similarly, when the second voltage source E2 is 30V, the bias voltage V108b is 2.57V and 2.75V, so the difference voltage between them is 180 mV, which is about 6 times the difference voltage of the DC voltage VM1a.

直流電圧VM1aとバイアス電圧V108bとにこのような差が見られるのは本発明のバイアス電圧供給回路の大きな特徴の1つである。すなわち、第2の共通接続点M1aの直流電圧VM1aは第1の電圧生成回路132によって支配されるが、増幅器108の非反転入力端子108bのバイアス電圧V108bは第2の電圧生成回路138と第1の電圧生成回路132のどちらが優勢であるかによって決定される。図7A、図7Bから明らかなようにバイアス電圧V108bの第2の電圧源E2に対する変化は直流電圧VM1aと第3の電圧源E3の大きさに基づいて決定され、最終的にはこれらが合成された大きさになる。   Such a difference between the DC voltage VM1a and the bias voltage V108b is one of the major features of the bias voltage supply circuit of the present invention. That is, the DC voltage VM1a at the second common connection point M1a is dominated by the first voltage generation circuit 132, but the bias voltage V108b at the non-inverting input terminal 108b of the amplifier 108 is the same as that of the second voltage generation circuit 138. This is determined by which of the voltage generation circuits 132 is dominant. As apparent from FIGS. 7A and 7B, the change of the bias voltage V108b with respect to the second voltage source E2 is determined based on the magnitudes of the DC voltage VM1a and the third voltage source E3. It becomes the size.

いずれにしても本発明の利得調整回路100に用いるバイアス電圧供給回路130は第2の電圧源E2に比例したバイアス電圧を生成する第1のバイアス電圧生成回路132と、第2の電圧源に依存しない一定のバイアス電圧を生成する第2のバイアス電圧生成回路138を組み合わせることによって、これらの中間のバイアス電圧を生成し、このバイアス電圧を演算増幅器の2つの入力端子のいずれか一方に供給するようにしたものである。   In any case, the bias voltage supply circuit 130 used in the gain adjustment circuit 100 of the present invention depends on the first bias voltage generation circuit 132 that generates a bias voltage proportional to the second voltage source E2 and the second voltage source. By combining a second bias voltage generation circuit 138 that generates a constant bias voltage that is not generated, an intermediate bias voltage is generated, and this bias voltage is supplied to one of the two input terminals of the operational amplifier. It is a thing.

これまでの説明はバイアス電圧供給回路130が主であった。なぜならば本発明の技術的思想の特徴は特にバイアス電圧供給回路130の存在にあり、バイアス電圧供給回路130から演算増幅器の1つの入力端子に供給するバイアス電圧V108bが本発明の利得調整回路の電気的特性を大きく左右するからである。しかし、設定されたバイアス電圧V108bは、演算増幅器108のもう1つの入力端子108aに接続された第1のT型抵抗回路T123で構成された負帰還回路の直流回路動作点を所定のレベルに調整し、制御し、最終的には信号出力端子120の中点電圧、すなわち、無信号時の直流電圧が利得調整および電圧源の大きさや変動に対してほぼ電圧源の1/2の大きさに保持することによって初めて本発明の効果が奏される。したがって次は、バイアス電圧供給回路130で設定されたバイアス電圧V108b、第2の接続点M1aの直流電圧VM1aがどのようにして第1のT型抵抗回路T123を制御し、調整するのかについて説明する。   In the description so far, the bias voltage supply circuit 130 has been mainly used. This is because the technical idea of the present invention is particularly characterized by the presence of the bias voltage supply circuit 130, and the bias voltage V108b supplied from the bias voltage supply circuit 130 to one input terminal of the operational amplifier is the electric power of the gain adjustment circuit of the present invention. This is because it greatly affects the target characteristics. However, the set bias voltage V108b adjusts the DC circuit operating point of the negative feedback circuit composed of the first T-type resistor circuit T123 connected to the other input terminal 108a of the operational amplifier 108 to a predetermined level. Finally, the midpoint voltage of the signal output terminal 120, that is, the DC voltage when there is no signal, is approximately half of the voltage source with respect to gain adjustment and the size and fluctuation of the voltage source. The effect of the present invention is exhibited only by holding. Therefore, the following describes how the bias voltage V108b set by the bias voltage supply circuit 130 and the DC voltage VM1a at the second connection point M1a control and adjust the first T-type resistor circuit T123. .

図8は信号出力端子120の中点電圧Voを求めるための等価回路図である。中点電圧Voはアナログ入力信号が何ら入力されていないとき、すなわち無信号時の信号出力端子120の直流電圧である。図8は、第1の帰還抵抗R1、第2の帰還抵抗R2および第3の帰還抵抗R3を示す。図8の回路構成は負帰還回路を構成する第1のT型抵抗回路T123とまったく同じである。すなわち、第1の帰還抵抗R1と第2の帰還抵抗R2とは直列接続され、第1の共通接続点M1を有し、第1の帰還抵抗R1の一端は信号出力端子120に、第2の帰還抵抗R2の一端は演算増幅器108の反転入力端子108aにそれぞれ接続される。反転入力端子108aにはバイアス電圧V108bと同じ大きさに調整されたバイアス電圧V108aが供給されているとみなすことができる。第1の共通接続点M1と接地端子との間には第3の帰還抵抗R3を接続する。3つの帰還抵抗の抵抗値はそれぞれR1=40KΩ、R2=50KΩおよびR3=10KΩに設定する。第1の帰還抵抗R1、第2の帰還抵抗R2は、第3の帰還抵抗R3のそれぞれ4倍および5倍の大きさに設定されているが、これらの関係は設計的事項の1つに過ぎない。後述するが図8に示したT型抵抗回路を負帰還回路に用いる場合、第1および第2の帰還抵抗値の総和が同じ範囲ではR1=R2のときに最大の電圧利得が得られる。たとえば、R1+R2=90KΩは一定とすると、R1=R2=45KΩの方が、R1=40KΩ、R2=50KΩの条件下よりも高い電圧利得が得られる。ちなみに両者の抵抗値のバランスをさらにくずしてR1=30KΩ、R2=60KΩに設定すると、そのときの電圧利得GvはR1=40KΩ、R2=50KΩのときよりも小さくなる。   FIG. 8 is an equivalent circuit diagram for obtaining the midpoint voltage Vo of the signal output terminal 120. The midpoint voltage Vo is a DC voltage at the signal output terminal 120 when no analog input signal is input, that is, when there is no signal. FIG. 8 shows the first feedback resistor R1, the second feedback resistor R2, and the third feedback resistor R3. The circuit configuration of FIG. 8 is exactly the same as the first T-type resistance circuit T123 that constitutes the negative feedback circuit. That is, the first feedback resistor R1 and the second feedback resistor R2 are connected in series and have a first common connection point M1, and one end of the first feedback resistor R1 is connected to the signal output terminal 120, One end of the feedback resistor R2 is connected to the inverting input terminal 108a of the operational amplifier 108, respectively. It can be considered that the inverting input terminal 108a is supplied with the bias voltage V108a adjusted to the same magnitude as the bias voltage V108b. A third feedback resistor R3 is connected between the first common connection point M1 and the ground terminal. The resistance values of the three feedback resistors are set to R1 = 40 KΩ, R2 = 50 KΩ, and R3 = 10 KΩ, respectively. The first feedback resistor R1 and the second feedback resistor R2 are set to be four times and five times as large as the third feedback resistor R3, respectively, but these relationships are only one of the design matters. Absent. As will be described later, when the T-type resistance circuit shown in FIG. 8 is used in the negative feedback circuit, the maximum voltage gain is obtained when R1 = R2 in the same range of the sum of the first and second feedback resistance values. For example, assuming that R1 + R2 = 90 KΩ is constant, a higher voltage gain is obtained when R1 = R2 = 45 KΩ than when R1 = 40 KΩ and R2 = 50 KΩ. Incidentally, if the balance between the resistance values of the two is further lost and R1 = 30 KΩ and R2 = 60 KΩ are set, the voltage gain Gv at that time becomes smaller than that when R1 = 40 KΩ and R2 = 50 KΩ.

電圧利得Gvの設定についてはさておき、ここで図8のT型抵抗回路にキルヒホッフの法則を適用すると、中点電圧Vo、第1の共通接続点M1の直流電圧VM1、第1〜第3の帰還抵抗R1、R2およびR3に流れる直流電流をそれぞれi1、i2およびi3とすると、それぞれ下記の数式で表すことができる。
(数10)
Vo=VM1+R1・i1
(数11)
VM1=R3・i3
(数12)
i2=(VM1―V108a)/R2
(数13)
i1+i2=i3
数13より数14が得られる。
(数14)
i1=i3−i2=(VM1/R3)−(VM1−V108a)/R2
数14を数10に代入すると数15が得られる。
(数15)
Vo=VM1+R1・i1=VM1+R1((VM1/R3)−(VM1−V108a)/R2)
数15において、第2の共通接続点M1aの直流電圧VM1aは数1のVM1aに等しく、バイアス電圧V108aはバイアス電圧V108bに等しいとすることができ、さらに直流電圧VM1aAを数1に当てはめると表1に示す計算結果が得られる。
Aside from setting the voltage gain Gv, if Kirchhoff's law is applied to the T-type resistor circuit of FIG. 8, the midpoint voltage Vo, the DC voltage VM1 at the first common connection point M1, and the first to third feedbacks are applied. If the direct currents flowing through the resistors R1, R2 and R3 are i1, i2 and i3, respectively, they can be expressed by the following mathematical formulas.
(Equation 10)
Vo = VM1 + R1 · i1
(Equation 11)
VM1 = R3 · i3
(Equation 12)
i2 = (VM1-V108a) / R2
(Equation 13)
i1 + i2 = i3
Equation 14 is obtained from Equation 13.
(Equation 14)
i1 = i3-i2 = (VM1 / R3)-(VM1-V108a) / R2
Substituting Equation 14 into Equation 10 yields Equation 15.
(Equation 15)
Vo = VM1 + R1 · i1 = VM1 + R1 ((VM1 / R3) − (VM1−V108a) / R2)
In Equation 15, the DC voltage VM1a at the second common connection point M1a can be equal to VM1a in Equation 1, the bias voltage V108a can be equal to the bias voltage V108b, and when the DC voltage VM1aA is applied to Equation 1, Table 1 The calculation results shown in (1) are obtained.

表1は第1と第2の可変抵抗をそれぞれRV1、RV2とし、これらは等しい抵抗値に設定され、これらの可変抵抗の抵抗値が10KΩと60KΩのときの計算結果を表す。 Table 1 shows the calculation results when the first and second variable resistors are RV1 and RV2, respectively, which are set to equal resistance values and the resistance values of these variable resistors are 10 KΩ and 60 KΩ.

表1に表した計算結果は中点電圧Voを除いて、図7A、図7Bにそれぞれ表したものと同じである。しかし、表1に表した計算結果は中点電圧Voの計算精度を高めるために図7A、図7Bに表した数値よりもさらに有効の桁数を上げて表示している。 The calculation results shown in Table 1 are the same as those shown in FIGS. 7A and 7B, respectively, except for the midpoint voltage Vo. However, the calculation results shown in Table 1 are displayed with a more effective number of digits than the values shown in FIGS. 7A and 7B in order to increase the calculation accuracy of the midpoint voltage Vo.

さらに表1には第1、第2の共通接続点M1、M1aなどの各直流電圧の計算を助けるためにおもな項目の数値も表記した。たとえば、割合αおよびα・E3は数2において、第2の接続点M1aの直流電圧VM1aが判明しているときにバイアス電圧V108bを求めるのに有用である。たとえば、RV1=RV2=10KΩで、第2の電圧源E2=10Vのとき、バイアス電圧V108bはV108b=(1−α)・VM1a+α・E3であるからV108b=(1-50/60)・1.176+2.083=2.279Vという計算結果が得られる。   Further, Table 1 also shows the numerical values of the main items in order to help the calculation of each DC voltage such as the first and second common connection points M1 and M1a. For example, the ratios α and α · E3 are useful for obtaining the bias voltage V108b when the DC voltage VM1a at the second connection point M1a is known in the equation (2). For example, when RV1 = RV2 = 10 KΩ and the second voltage source E2 = 10V, the bias voltage V108b is V108b = (1−α) · VM1a + α · E3, so V108b = (1−50 / 60) · 1. A calculation result of 176 + 2.083 = 2.279V is obtained.

また、表1に示す係数、1/(1−α)は数3を用いて第2の接続点M1aAの直流電圧VM1aを求めるのに有用である。数3によれば、VM1aA=(1/(1−α))・(V108b−α・E3)であるから、RV1=RV2=10KΩで、E2=10VのときのVM1aAは、VM1aA=6・(2.279−2.083)=1.176Vという計算結果が得られる。   Further, the coefficient 1 / (1-α) shown in Table 1 is useful for obtaining the DC voltage VM1a at the second connection point M1aA using Equation 3. According to Equation 3, since VM1aA = (1 / (1-α)) · (V108b−α · E3), VM1aA when RV1 = RV2 = 10KΩ and E2 = 10V is VM1aA = 6 · ( 2.279−2.083) = 1.176V is obtained.

表1に示す係数α・E3は第3の電圧源E3がバイアス電圧V108bの大きさにどの程度寄与するのか表すいわゆる寄与率を表す。割合αは、前にも述べたがα=R2a/(RV2+R2a)で定義される。表1の合成抵抗R20aは前に述べたが、第2の可変抵抗RV2と第2のブリーダ抵抗R2aとの直列抵抗を表し、R20a=RV2+R2aであり、上記割合αの大きさを決定するのに関係する。第2の可変抵抗RV2=10KΩ、第2のブリーダ抵抗R2a=50KΩのときは、合成抵抗R20a=60KΩとなる。RV2=60KΩ、R2a=50KΩのときは、合成抵抗R20a=110KΩとなる。   The coefficient α · E3 shown in Table 1 represents a so-called contribution ratio indicating how much the third voltage source E3 contributes to the magnitude of the bias voltage V108b. The ratio α is defined as α = R2a / (RV2 + R2a) as described above. The combined resistor R20a in Table 1 is described above, but represents the series resistance of the second variable resistor RV2 and the second bleeder resistor R2a, and R20a = RV2 + R2a, which determines the magnitude of the ratio α. Involved. When the second variable resistance RV2 = 10 KΩ and the second bleeder resistance R2a = 50 KΩ, the combined resistance R20a = 60 KΩ. When RV2 = 60 KΩ and R2a = 50 KΩ, the combined resistance R20a = 110 KΩ.

並列合成抵抗Ro(A)は図4Aにおいて第1ブリーダ抵抗R1a、合成抵抗R20aおよび第3のブリーダ抵抗R3aが並列接続されたときの並列合成抵抗を表す。   The parallel combined resistance Ro (A) represents a parallel combined resistance when the first bleeder resistance R1a, the combined resistance R20a, and the third bleeder resistance R3a are connected in parallel in FIG. 4A.

表2は図8において第1帰還抵抗R1、第2の帰還抵抗R2および第3の帰還抵抗R3aに流れる直流電流の計算結果である。   Table 2 shows the calculation results of the direct current flowing through the first feedback resistor R1, the second feedback resistor R2, and the third feedback resistor R3a in FIG.

第1のブリーダ抵抗R1、第2のブリーダ抵抗R2および第3のブリーダ抵抗R3に流れる電流i1、i2およびi3は数12〜14および第2の接続点M1aの電圧VM1a、バイアス電圧V108b(V108a)および中点電圧Voから求められる。第2の電圧源E2が30Vのとき第1の帰還抵抗R1に流れる電流i1はマイナスになる。すなわち、図8に示した電流の向きとは逆となり、第1の接続点M1から信号出力端子120に向かって電流i3が流れる。 The currents i1, i2, and i3 flowing through the first bleeder resistor R1, the second bleeder resistor R2, and the third bleeder resistor R3 are expressed by Equations 12-14, the voltage VM1a at the second connection point M1a, and the bias voltage V108b (V108a). And the midpoint voltage Vo. When the second voltage source E2 is 30V, the current i1 flowing through the first feedback resistor R1 becomes negative. That is, the direction of the current shown in FIG. 8 is reversed, and the current i3 flows from the first connection point M1 toward the signal output terminal 120.

図10は本発明の利得調整回路100の電圧利得Gvの計算結果を表す。図1、図2に示した利得調整回路100の電圧利得Gvは、信号入力端子102に入力されるアナログ入力信号Sinと信号出力端子120に出力される出力信号Soutとの間の電圧利得Gvは数16で表される。
(数16)
Gv=(R2/RV1)・(R1/R3)+(R1+R2)/RV1
ちなみに第3の帰還抵抗R3が接続されない負帰還回路における電圧利得Gv1は、第3の帰還抵抗R3を無限大とみなすことができるから数17で表すことができる。
(数17)
Gv1=(R1+R2)/RV1
FIG. 10 shows the calculation result of the voltage gain Gv of the gain adjustment circuit 100 of the present invention. The voltage gain Gv of the gain adjustment circuit 100 shown in FIGS. 1 and 2 is the voltage gain Gv between the analog input signal Sin input to the signal input terminal 102 and the output signal Sout output to the signal output terminal 120. It is expressed by Equation 16.
(Equation 16)
Gv = (R2 / RV1). (R1 / R3) + (R1 + R2) / RV1
Incidentally, the voltage gain Gv1 in the negative feedback circuit to which the third feedback resistor R3 is not connected can be expressed by Expression 17 because the third feedback resistor R3 can be regarded as infinite.
(Equation 17)
Gv1 = (R1 + R2) / RV1

なお、数16、右辺の第1項、(R2/RV1)・(R1/R3)から明らかになるように第1の帰還抵抗R1と第2の帰還抵抗R2の和が同じ条件下においてはこれらの帰還抵抗が相等しいときに電圧利得Gvが最大になる。たとえばR1+R2=90KΩに設定するとき、R1=R2、すなわちR1=45KΩ、R2=45KΩに設定したときの方が、たとえばR1=40KΩ、R2=50KΩに設定したときの電圧利得Gvよりも大きくなる。さらに両者の抵抗値のバランスをくずしてたとえばR1=60KΩ、R2=30KΩに設定すると電圧利得Gvは最大時のそれよりもさらに低下する。したがって、第1のT型抵抗回路T123および第2のT型抵抗回路T123aを設計するときにはこうしたことも考慮するとよい。 It should be noted that, as is clear from Equation 16, the first term on the right side, (R2 / RV1) · (R1 / R3), the sum of the first feedback resistor R1 and the second feedback resistor R2 is the same under these conditions. The voltage gain Gv is maximized when the feedback resistors are equal. For example, when R1 + R2 = 90 KΩ, when R1 = R2, that is, when R1 = 45 KΩ and R2 = 45 KΩ, the voltage gain Gv is larger than when R1 = 40 KΩ and R2 = 50 KΩ. Further, if the balance between the resistance values of the two is lost and set to, for example, R1 = 60 KΩ and R2 = 30 KΩ, the voltage gain Gv further decreases than that at the maximum. Therefore, this may be taken into consideration when designing the first T-type resistor circuit T123 and the second T-type resistor circuit T123a.

上記数16と数17を比較してみるとT型抵抗回路を用いた負帰還回路の電圧利得Gvはそれを用いない負帰還回路の電圧利得Gv1に比べて、(R2/RV1)・(R1/R3)の分だけ大きいことが分かる。
いま、第1の可変抵抗RV1を10KΩから60KΩまで変化させ、第1のブリーダ抵抗R1=40KΩ、第2のブリーダ抵抗R2=50KΩ、第3のブリーダ抵抗R3=10KΩとすると、RV1=10KΩ、20KΩ、30KΩ、40KΩ、50KΩおよび60KΩのときのそれぞれの電圧利得Gvを求めると、Gv=29.2db、Gv=23.2db、Gv=19.7db、Gv=17.2db、Gv=15.3dbおよびGv=13.7dbとなる。本発明の一実施の形態においては電圧利得Gvの最大値、最小値はそれぞれ29.2dbおよび13.7dbに設定したがこれは設計的事項の1つに過ぎない。
Comparing Equation 16 and Equation 17, the voltage gain Gv of the negative feedback circuit using the T-type resistor circuit is (R2 / RV1) · (R1) compared with the voltage gain Gv1 of the negative feedback circuit not using it. It can be seen that it is larger by / R3).
If the first variable resistor RV1 is changed from 10 KΩ to 60 KΩ, and the first bleeder resistor R1 = 40 KΩ, the second bleeder resistor R2 = 50 KΩ, and the third bleeder resistor R3 = 10 KΩ, then RV1 = 10 KΩ, 20 KΩ. , 30KΩ, 40KΩ, 50KΩ, and 60KΩ, the respective voltage gains Gv are obtained as follows: Gv = 29.2db, Gv = 23.2db, Gv = 19.7db, Gv = 17.2db, Gv = 15.3db and Gv = 13.7 db. In the embodiment of the present invention, the maximum value and the minimum value of the voltage gain Gv are set to 29.2 db and 13.7 db, respectively, but this is only one of the design matters.

(第4の実施の形態)
図11は本発明にかかるD級電力増幅器を表す。図3に表した利得調整回路100をD級電力増幅器に適用したものである。もちろん、図1、図2に示した利得調整回路100をD級電力増幅器に適用してもよい。
(Fourth embodiment)
FIG. 11 shows a class D power amplifier according to the present invention. The gain adjustment circuit 100 shown in FIG. 3 is applied to a class D power amplifier. Of course, the gain adjustment circuit 100 shown in FIGS. 1 and 2 may be applied to a class D power amplifier.

D級電力増幅器200は信号入力端子102を備える。信号入力端子102にはたとえば振幅値が3V以下のアナログ入力信号Sinが入力される演算増幅器104の図示しない反転入力端子または非反転入力端子に第3の電圧源E3をバイアス電圧供給線136を介して供給する。第3の電圧源E3の大きさは演算増幅器104に供給する第1電圧源E1の大きさの1/2の大きさが好ましい。すなわちE1=5VのときにはE3=2.5Vに設定する。 The class D power amplifier 200 includes a signal input terminal 102. For example, an analog input signal Sin having an amplitude value of 3 V or less is input to the signal input terminal 102. A third voltage source E3 is connected to a non-inverted input terminal (not shown) of the operational amplifier 104 via a bias voltage supply line 136. Supply. The size of the third voltage source E3 is preferably ½ of the size of the first voltage source E1 supplied to the operational amplifier 104. That is, when E1 = 5V, E3 = 2.5V is set.

演算増幅器104の出力側には第3の電圧源E3を直流電圧成分とした同じ振幅値の3のアナログ入力信号が出力される。出力されたアナログ信号は第1の可変抵抗RV1を介して演算増幅器108の反転入力端子108aに入力される。第1の可変抵抗RV1の最小抵抗値は10KΩに最大値は60KΩにそれぞれ設定する。第1の可変抵抗RV1の可変範囲は10KΩ〜60KΩであるが、この可変範囲は設計的事項の1つに過ぎない。後述の負帰還回路を構成する第1のT型抵抗回路T123の抵抗値の大きさや電圧利得Gvの調整範囲に応じて適宜設定するとよい。 On the output side of the operational amplifier 104, an analog input signal of 3 having the same amplitude value with the third voltage source E3 as a DC voltage component is output. The output analog signal is input to the inverting input terminal 108a of the operational amplifier 108 via the first variable resistor RV1. The minimum resistance value of the first variable resistor RV1 is set to 10 KΩ, and the maximum value is set to 60 KΩ. The variable range of the first variable resistor RV1 is 10 KΩ to 60 KΩ, but this variable range is only one of the design matters. It may be set as appropriate according to the resistance value of the first T-type resistor circuit T123 constituting the negative feedback circuit described later and the adjustment range of the voltage gain Gv.

第1の可変抵抗RV1の他端は演算増幅器108の反転入力端子108aに接続される。演算増幅器108の出力端子108cと反転入力端子108aとの間には積分用キャパシタC1が接続されている。積分用キャパシタC1の大きさはたとえば35pFであり、半導体集積回路に内蔵するには障害とはならない大きさである。なお、積分用キャパシタC1の大きさは利得調整回路100およびD級電力増幅器200の周波数特性に影響を与える。積分用キャパシタC1が接続された演算増幅器108は、D級電力増幅器200の利得調整回路と積分回路の両者の機能を兼ね備える。これが本発明の特徴の1つでもある。すなわち、本発明のD級電力増幅器は積分回路と利得調整回路を一体化している。こうした回路構成によって、D級電力増幅器の回路構成の簡易化が図れる。 The other end of the first variable resistor RV1 is connected to the inverting input terminal 108a of the operational amplifier 108. An integrating capacitor C1 is connected between the output terminal 108c and the inverting input terminal 108a of the operational amplifier 108. The size of the integrating capacitor C1 is, for example, 35 pF, and is a size that does not become an obstacle to being built in a semiconductor integrated circuit. The size of the integrating capacitor C1 affects the frequency characteristics of the gain adjustment circuit 100 and the class D power amplifier 200. The operational amplifier 108 to which the integrating capacitor C1 is connected has the functions of both the gain adjustment circuit and the integrating circuit of the class D power amplifier 200. This is one of the features of the present invention. That is, the class D power amplifier of the present invention integrates an integration circuit and a gain adjustment circuit. With such a circuit configuration, the circuit configuration of the class D power amplifier can be simplified.

図11に示した電力増幅器200は、通常半導体集積回路で構成される。回路構成の簡易化は、半導体チップの縮小化をもたらす。また、回路構成の簡易化によって、D級電力増幅器全体の電気的特性の向上化が図れる。通常、回路の接続段数が増加するにつれて後段の回路は前段の回路の影響を受ける。たとえば、D級電力増幅器において、積分回路を利得調整回路の前段に設けた回路構成下においては利得調整回路の回路動作点の変動が後段の積分回路に影響を与える。さらにD級電力増幅器を半導体集積回路で構成した場合、半導体集積回路の製造上の電気的特性のばらつきがさらに後段の回路に影響を与える。さらに利得調整回路においては交流的な電圧利得の変化とともに直流的なバイアス電圧も変動するという不具合が生じる。 The power amplifier 200 shown in FIG. 11 is usually composed of a semiconductor integrated circuit. Simplification of the circuit configuration leads to a reduction in the size of the semiconductor chip. In addition, the electrical characteristics of the entire class D power amplifier can be improved by simplifying the circuit configuration. Normally, as the number of circuit connection stages increases, the subsequent circuit is affected by the previous circuit. For example, in a class D power amplifier, in a circuit configuration in which the integration circuit is provided in the preceding stage of the gain adjustment circuit, fluctuations in the circuit operating point of the gain adjustment circuit affect the subsequent integration circuit. Further, when the class D power amplifier is configured by a semiconductor integrated circuit, variations in electrical characteristics in manufacturing the semiconductor integrated circuit further affect the subsequent circuit. Further, the gain adjustment circuit has a problem that the DC bias voltage fluctuates with the change of the AC voltage gain.

演算増幅器108の出力端子108c側には変調回路110が接続される。図11に示す変調回路110は、上記特許文献4に開示された、広義のパルス変調回路を示す。すなわち、本発明の変調回路110は、D級電力増幅器に必要なコンパレータ、ゲートドライバ、パワートランジスタのすべてまたはこれらの一部を含む。D級電力増幅器にはこれらの他にデッドタイム(DT)補正回路、レベルシフタを備えることも知られている。変調回路110の出力側には信号出力端子120が接続されている電力増幅器等が構成される変調回路110に供給される第2の電圧源E2は演算増幅器108に供給されるたとえば第1の電圧源E1=5Vよりも高く、その大きさE2はたとえば10Vから30Vである。あるいはE2は30Vを越える場合もある。 The modulation circuit 110 is connected to the output terminal 108 c side of the operational amplifier 108. A modulation circuit 110 shown in FIG. 11 is a pulse modulation circuit in a broad sense disclosed in Patent Document 4 above. That is, the modulation circuit 110 of the present invention includes all or a part of the comparators, gate drivers, and power transistors necessary for the class D power amplifier. In addition to these, the class D power amplifier is also known to include a dead time (DT) correction circuit and a level shifter. The second voltage source E2 supplied to the modulation circuit 110 including a power amplifier connected to the signal output terminal 120 on the output side of the modulation circuit 110 is supplied to the operational amplifier 108, for example, the first voltage. The source E1 is higher than 5V, and its magnitude E2 is, for example, 10V to 30V. Alternatively, E2 may exceed 30V.

信号出力端子120には負帰還回路を構成する第1のT型抵抗回路T123が接続される。第1の帰還抵抗R1の一端は信号出力端子120に接続されている。第2の帰還抵抗R2は第1の帰還抵抗と直列に接続された直列接続体を成し、これらの第1の共通接続点M1と接地端子との間には第3の帰還抵抗R3が接続される。第2の帰還抵抗R2の一端は積分回路と利得調整回路を兼ね備えた演算増幅器108の反転入力端子108aに接続される。なお、負帰還回路を構成する第1のT型抵抗回路T123は演算増幅器108の非反転入力端子108bに接続してもよい。演算増幅器108の非反転入力端子108bにはバイアス電圧供給回路130よりバイアス電圧V108bが供給される。バイアス電圧供給回路130は図1に示したものと同じある。 The signal output terminal 120 is connected to a first T-type resistor circuit T123 constituting a negative feedback circuit. One end of the first feedback resistor R1 is connected to the signal output terminal 120. The second feedback resistor R2 forms a series connection body connected in series with the first feedback resistor, and a third feedback resistor R3 is connected between the first common connection point M1 and the ground terminal. Is done. One end of the second feedback resistor R2 is connected to an inverting input terminal 108a of an operational amplifier 108 having both an integration circuit and a gain adjustment circuit. Note that the first T-type resistor circuit T123 constituting the negative feedback circuit may be connected to the non-inverting input terminal 108b of the operational amplifier 108. The bias voltage V108b is supplied from the bias voltage supply circuit 130 to the non-inverting input terminal 108b of the operational amplifier 108. The bias voltage supply circuit 130 is the same as that shown in FIG.

バイアス電圧供給回路130は、第1のバイアス電圧生成回路132と第2のバイアス電圧生成回路138を有する。第1のバイアス電圧生成回路132は第2のT型抵抗回路T123aと第2の電圧源E2を有する。第2のT型抵抗回路T123aは第1のブリーダ抵抗R1a、第2のブリーダ抵抗R2aおよび第3のブリーダ抵抗R3aを有する。これら3つのブリーダ抵抗の共通接続点すなわち第2の共通接続点M1aには直流電圧VM1aが生じる。第1のバイアス電圧生成回路132は第2のブリーダ抵抗R2aを介して第2のバイアス電圧生成回路138に接続される。直流電圧VM1aは第1のブリーダ抵抗R1aと第3のブリーダ抵抗R3aとの抵抗比によってほぼ決定される。 The bias voltage supply circuit 130 includes a first bias voltage generation circuit 132 and a second bias voltage generation circuit 138. The first bias voltage generation circuit 132 includes a second T-type resistance circuit T123a and a second voltage source E2. The second T-type resistance circuit T123a has a first bleeder resistance R1a, a second bleeder resistance R2a, and a third bleeder resistance R3a. A DC voltage VM1a is generated at the common connection point of these three bleeder resistors, that is, the second common connection point M1a. The first bias voltage generation circuit 132 is connected to the second bias voltage generation circuit 138 via the second bleeder resistor R2a. The DC voltage VM1a is substantially determined by the resistance ratio between the first bleeder resistor R1a and the third bleeder resistor R3a.

第2のT型抵抗回路T123aは1つの分圧回路である。T型抵抗回路123aを採用することによって第2の共通接続点M1aの直流電圧VM1aを演算増幅器108の入力側の直流電圧と同じ大きさまで分圧することができる。これによって、第2の電圧源E2が接続される各種各様の他の回路と演算増幅器108との直流的な結合を容易に可能ならしめる。 The second T-type resistance circuit T123a is one voltage dividing circuit. By adopting the T-type resistor circuit 123a, the DC voltage VM1a at the second common connection point M1a can be divided to the same magnitude as the DC voltage on the input side of the operational amplifier 108. As a result, the DC coupling between the operational amplifier 108 and various other circuits to which the second voltage source E2 is connected can be easily performed.

直流電圧VM1aの大きさは各種各様の回路に適用される第2の電圧源E2の大きさに基づいて決定する。たとえば第2の電圧源E2の最大値が30Vとすれば、VM1aがE2=30Vのときに、2.5Vを大きく超えないよう、は第1のブリーダ抵抗R1aと第3のブリーダ抵抗R3aの抵抗比を決定する。 The magnitude of the DC voltage VM1a is determined based on the magnitude of the second voltage source E2 applied to various circuits. For example, if the maximum value of the second voltage source E2 is 30V, when VM1a is E2 = 30V, the resistances of the first bleeder resistor R1a and the third bleeder resistor R3a are set so as not to greatly exceed 2.5V. Determine the ratio.

図11に示したD級電力増幅器200を構成する第1の可変抵抗RV1、第2の可変抵抗RV2、第1のT型抵抗回路T123および第2のT型抵抗回路T123aは前にも述べたが、受動素子の抵抗だけではなく、スイッチドキャパシタを用いて構成してもよい。これらの中の少なくとも1つまたはすべてをスイッチドキャパシタで構成することができる。なお、スイッチドキャパシタを駆動するためにクロック信号が必要となるが、そのクロック信号は変調回路110で生成される三角波信号や矩形波パルスを用いることができる。 The first variable resistor RV1, the second variable resistor RV2, the first T-type resistor circuit T123, and the second T-type resistor circuit T123a constituting the class D power amplifier 200 shown in FIG. However, not only the resistance of the passive element but also a switched capacitor may be used. At least one or all of these can be composed of switched capacitors. Note that a clock signal is required to drive the switched capacitor, and a triangular wave signal or a rectangular wave pulse generated by the modulation circuit 110 can be used as the clock signal.

(第5の実施の形態)
図12は本発明にかかるD級電力増幅器の別の実施の形態を示す。図11とはバイアス電圧供給回路130が相違する。図12に示したバイアス電圧供給回路130は図2に示したものと同じである。バイアス電圧供給回路130を除いた他の回路や構成要件、すなわち、信号入力端子102、演算増幅器108、第1の可変抵抗RV1、第1のT型抵抗回路T123、変調回路110、信号出力端子120などは図11のものとまったく同じであるので詳細な説明は割愛する。
(Fifth embodiment)
FIG. 12 shows another embodiment of the class D power amplifier according to the present invention. The bias voltage supply circuit 130 is different from FIG. The bias voltage supply circuit 130 shown in FIG. 12 is the same as that shown in FIG. Other circuits and components other than the bias voltage supply circuit 130, that is, the signal input terminal 102, the operational amplifier 108, the first variable resistor RV1, the first T-type resistor circuit T123, the modulation circuit 110, and the signal output terminal 120 Since these are exactly the same as those in FIG. 11, detailed description thereof is omitted.

図13は図11および図12に示したD級電力増幅器の周波数特性の計算結果を表す。電圧利得Gvがマイナス3dbとなるいわゆるカットオフ周波数fcは数18で表すことができる。 FIG. 13 shows the calculation results of the frequency characteristics of the class D power amplifier shown in FIGS. A so-called cut-off frequency fc at which the voltage gain Gv is minus 3 db can be expressed by Equation 18.

(数18)
fc=Gh/(2π・C1・(R1+R2+(R1・R2)/R3))
(Equation 18)
fc = Gh / (2π · C1 · (R1 + R2 + (R1 · R2) / R3))

数18において、Ghは変調回路110の電圧利得である。Ghは三角波信号S2の振幅と変調回路110に供給する第2の電圧源E2によって定まり、たとえば三角波信号S2の振幅を3Vとし、第2の電圧源E2を12Vとすると、変調回路110の電圧利得Gh=E2/S2=12V/3V=4となる。したがって、変調回路の電圧利得Ghを大きくするためには三角波信号S2および第2の電圧源E2を大きくすればよいことがわかる。また数18において、C1は積分用キャパシタC1の容量値であり、本発明の一実施の形態ではC1=35PFである。また、数18においてR1、R2、R3は第1のT型抵抗回路T123、すなわち負帰還回路に用いた各帰還抵抗である。なお、数18において、R1+R2+(R1・R2)/R3)は電圧利得Gvを求めた数16において、第1の可変抵抗RV1の大きさを「1」としたときの大きさに等しいことが分かる。 In Equation 18, Gh is the voltage gain of the modulation circuit 110. Gh is determined by the amplitude of the triangular wave signal S2 and the second voltage source E2 supplied to the modulation circuit 110. For example, when the amplitude of the triangular wave signal S2 is 3V and the second voltage source E2 is 12V, the voltage gain of the modulation circuit 110 Gh = E2 / S2 = 12V / 3V = 4. Therefore, it can be seen that the triangular wave signal S2 and the second voltage source E2 need only be increased in order to increase the voltage gain Gh of the modulation circuit. In Equation 18, C1 is the capacitance value of the integrating capacitor C1, and C1 = 35PF in one embodiment of the present invention. In Equation 18, R1, R2, and R3 are feedback resistors used in the first T-type resistor circuit T123, that is, the negative feedback circuit. In Equation 18, it can be seen that R1 + R2 + (R1 · R2) / R3) is equal to the value when the magnitude of the first variable resistor RV1 is “1” in Equation 16 in which the voltage gain Gv is obtained. .

いま、カットオフ周波数fcを求めるために、R1=40KΩ、R2=50KΩ、R3=10KΩ、C1=35PF、Gh=4とすると、カットオフ周波数fcは、
fc=4/(2・3.14・35・10-12・(40・10+50・10+(40・10・50・10)/10・10))=62.8KHzとなる。
数18より明らかなように第1の可変抵抗RV1がカットオフ周波数fcにはなんら影響されないということである。こうしたことは本発明の利得調整回路100およびD級電力増幅器200にとっては好ましいことである。一般的に演算増幅器を用いて積分回路を構成した場合、入力側のインピーダンスの大きさによって積分回路の時定数が変化するために利得調整に応じてカットオフ周波数fcも変化してしまうが、本発明においてはT型抵抗回路から構成される負帰還回路を採用することによってこうした不具合を排除することができる。
If R1 = 40KΩ, R2 = 50KΩ, R3 = 10KΩ, C1 = 35PF, and Gh = 4 in order to obtain the cutoff frequency fc, the cutoff frequency fc is
fc = 4 / (2 · 3.14 · 35 · 10 −12 · (40 · 10 3 + 50 · 10 3 + (40 · 10 3 · 50 · 10 3 ) / 10 · 10 3 )) = 62.8 KHz Become.
As apparent from Equation 18, the first variable resistor RV1 is not affected at all by the cutoff frequency fc. This is preferable for the gain adjustment circuit 100 and the class D power amplifier 200 of the present invention. In general, when an integration circuit is configured using an operational amplifier, the time constant of the integration circuit changes depending on the impedance on the input side, so that the cutoff frequency fc also changes according to gain adjustment. In the present invention, such a problem can be eliminated by employing a negative feedback circuit composed of a T-type resistance circuit.

(第6の実施の形態)
図14は図12および図13に示した変調回路110のさらに具体的な回路構成とその周辺の回路を示す。図14に示すD級電力増幅器は変調回路110を備え、変調回路110はコンパレータ112、三角波信号生成回路114、ゲートドライバ116およびパワートランジスタTR1、TR2を備える。
(Sixth embodiment)
FIG. 14 shows a more specific circuit configuration of the modulation circuit 110 shown in FIGS. 12 and 13 and its peripheral circuits. The class D power amplifier shown in FIG. 14 includes a modulation circuit 110, and the modulation circuit 110 includes a comparator 112, a triangular wave signal generation circuit 114, a gate driver 116, and power transistors TR1 and TR2.

コンパレータ112の反転入力端子112aには演算増幅器108で電圧増幅されかつ積分された積分信号S1が入力される。コンパレータ112の非反転入力端子112bには三角波信号S2が入力される。三角波信号S2は積分信号S1をパルス幅変調(PWM)するためのキャリア信号である。三角波信号S2はキャリア信号生成器114で生成され、その周波数はたとえば500KHzで、その振幅値はたとえば3Vに設定されている。前にも述べたが三角波信号S2の振幅値は利得調整回路100またはD級電力増幅器の周波数特性を決定する1つのファクターである。また、三角波信号S2はたとえば音声電力増幅器では可聴音声周波数20Hz〜20KHzよりも十分に大きい周波数が選ばれる。本発明では可聴音声周波数の20倍以上の500KHzとした。しかし、実用的には三角波信号S2の周波数は200KHz程度でも十分である。三角波信号生成回路114はたとえば演算増幅器やヒステリシスコンパレータ(シュミットトリガ回路)で構成することができる。なお、ヒステリシスコンパレータも1つの演算増幅器とみなすことができる。演算増幅器に正帰還回路を用いるとヒステリシスコンパレータを作製することができる。   An integration signal S1 that has been voltage-amplified and integrated by the operational amplifier 108 is input to the inverting input terminal 112a of the comparator 112. The triangular wave signal S2 is input to the non-inverting input terminal 112b of the comparator 112. The triangular wave signal S2 is a carrier signal for pulse width modulation (PWM) of the integration signal S1. The triangular wave signal S2 is generated by the carrier signal generator 114, and its frequency is set to 500 KHz, for example, and its amplitude value is set to 3 V, for example. As described above, the amplitude value of the triangular wave signal S2 is one factor that determines the frequency characteristic of the gain adjustment circuit 100 or the class D power amplifier. For the triangular wave signal S2, for example, a frequency sufficiently higher than an audible audio frequency of 20 Hz to 20 KHz is selected in an audio power amplifier. In the present invention, the frequency is set to 500 KHz, which is 20 times or more the audible audio frequency. However, practically, the frequency of the triangular wave signal S2 is about 200 KHz. The triangular wave signal generation circuit 114 can be constituted by, for example, an operational amplifier or a hysteresis comparator (Schmitt trigger circuit). The hysteresis comparator can also be regarded as one operational amplifier. When a positive feedback circuit is used for the operational amplifier, a hysteresis comparator can be produced.

コンパレータ112の反転入力端子112aに積分信号S1が入力されると、コンパレータ112の出力端子112cには積分信号S1が三角波信号S2によってパルス幅変調された、すなわちPWM信号が出力される。このPWM信号は後段のゲートドライバ116に入力される。ゲートドライバ116は後段のパワートランジスタTR1、TR2を駆動するためにコンパレータ112から出力されたPWM信号を増幅する。   When the integration signal S1 is input to the inverting input terminal 112a of the comparator 112, the integration signal S1 is pulse-width modulated by the triangular wave signal S2, that is, a PWM signal is output to the output terminal 112c of the comparator 112. This PWM signal is input to the gate driver 116 at the subsequent stage. The gate driver 116 amplifies the PWM signal output from the comparator 112 in order to drive the power transistors TR1 and TR2 at the subsequent stage.

パワートランジスタTR1、TR2はゲートドライバ116から出力されたPWM信号を電力増幅する。電力増幅されたPWM信号は信号出力端子120に出力される。信号出力端子120に出力されたPWM信号はローパスフィルタ140に供給される。ローパスフィルタ140はたとえばコイルとキャパシタで構成されておりローパスフィルタ140で帯域制限され復調されたアナログ信号はスピーカ150に供給される。   The power transistors TR1 and TR2 amplify the PWM signal output from the gate driver 116. The power-amplified PWM signal is output to the signal output terminal 120. The PWM signal output to the signal output terminal 120 is supplied to the low pass filter 140. The low-pass filter 140 is composed of, for example, a coil and a capacitor. The analog signal demodulated after being band-limited by the low-pass filter 140 is supplied to the speaker 150.

信号出力端子120に出力されたPWM信号は負帰還回路を構成する第1のT型抵抗回路T123を介して演算増幅器108の反転入力端子108aに帰還される。図14に示す第1のT型抵抗回路T123からなる負帰還回路はD級電力増幅器の出力側から入力側に負帰還を施す。これによってD級電力増幅器に生じやすい歪を低減することができる。なお、図14に示す電力増幅器の電圧利得は上記数16で表すことができる。   The PWM signal output to the signal output terminal 120 is fed back to the inverting input terminal 108a of the operational amplifier 108 via the first T-type resistor circuit T123 that constitutes a negative feedback circuit. The negative feedback circuit including the first T-type resistance circuit T123 shown in FIG. 14 performs negative feedback from the output side to the input side of the class D power amplifier. As a result, distortion that tends to occur in the class D power amplifier can be reduced. It should be noted that the voltage gain of the power amplifier shown in FIG.

本発明の狭義のパルス変調回路を構成するコンパレータ112は、周波数が固定され周期が変わらない三角波信号S2によって積分信号S1を変調するPWM方式を用いた。三角波信号S2を生成するために三角波生成回路114を設けるPWM変調回路は一般的に他励発振型PWM方式とも呼ばれている。本発明の具体的PWM変調回路には、こうした他励発振型PWM方式を用いたが、特許文献6に示されるような、いわゆる自励発振型PWM変調方式を用いることもできる。また本発明にかかる利得調整回路は、特許文献7に示されるデルタシグマ変調PWM方式の差分積分器に適用することもできる。 The comparator 112 constituting the pulse modulation circuit in the narrow sense of the present invention uses a PWM method in which the integration signal S1 is modulated by a triangular wave signal S2 whose frequency is fixed and whose period does not change. The PWM modulation circuit provided with the triangular wave generation circuit 114 for generating the triangular wave signal S2 is generally called a separately excited oscillation type PWM system. In the specific PWM modulation circuit of the present invention, such a separately excited oscillation type PWM method is used, but a so-called self-excited oscillation type PWM modulation method as disclosed in Patent Document 6 can also be used. The gain adjustment circuit according to the present invention can also be applied to a delta-sigma modulation PWM difference integrator shown in Patent Document 7.

三角波信号生成回路114で生成された三角波信号S2は矩形波パルスに波形整形した後、直接または分周器等を介して、前述のスイッチドキャパシタを駆動するためのクロック信号として利用することができる。 The triangular wave signal S2 generated by the triangular wave signal generation circuit 114 can be used as a clock signal for driving the above-described switched capacitor directly or via a frequency divider after shaping the waveform into a rectangular wave pulse. .

なお、図14にはいわゆるシングルエンデッドタイプの電力増幅器を示したが、これに限定されない。たとえば、BTLタイプの電力増幅器にも本発明は適用することができる。 Although FIG. 14 shows a so-called single-ended type power amplifier, the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to a BTL type power amplifier.

図15A〜図15CはPWM信号がコンパレータ112で生成される過程を模式的に示す。横軸は時間を縦軸は各種信号のレベルの大きさを模式的に表す。図15A、図15Bおよび図15Cはそれぞれデューティ比が10%、50%および90%のPWM信号が生成される過程を表す。図15Aにおいては、コンパレータ112の反転入力端子112aに積分信号S1が、非反転入力端子112bに三角波信号S2がそれぞれ入力される。三角波信号S2が積分信号S1よりも高いレベルのときにはハイレベルが、逆に三角波信号S2が積分信号S1よりも低いレベルのときにはローレベルがそれぞれコンパレータ112の出力端子112cに出力される。出力端子112cに出力されたPWM信号はゲートドライバ116、パワートランジスタTR1、TR2を介して信号出力端子120に出力される。信号出力端子120に出力されたPWM信号の振幅はパワートランジスタTR1、TR2に供給される電圧源E2と同じである。なおコンパレータ112においては、積分信号S1の最大値S1Hおよび最小値S1Lは三角波信号S2の振幅の大きさに収まるよう両者の直流バイアス電圧が設定されている。   15A to 15C schematically show a process in which the PWM signal is generated by the comparator 112. FIG. The horizontal axis schematically represents time, and the vertical axis schematically represents the level of various signals. FIGS. 15A, 15B, and 15C represent processes in which PWM signals having duty ratios of 10%, 50%, and 90% are generated, respectively. In FIG. 15A, the integration signal S1 is input to the inverting input terminal 112a of the comparator 112, and the triangular wave signal S2 is input to the non-inverting input terminal 112b. When the triangular wave signal S2 is higher than the integration signal S1, a high level is output to the output terminal 112c of the comparator 112. Conversely, when the triangular wave signal S2 is lower than the integration signal S1, a low level is output to the output terminal 112c. The PWM signal output to the output terminal 112c is output to the signal output terminal 120 via the gate driver 116 and the power transistors TR1 and TR2. The amplitude of the PWM signal output to the signal output terminal 120 is the same as that of the voltage source E2 supplied to the power transistors TR1 and TR2. In the comparator 112, the DC bias voltage of both is set so that the maximum value S1H and the minimum value S1L of the integration signal S1 are within the amplitude of the triangular wave signal S2.

図15Bは、デューティ比が10%のときを模式的に表す。図15Aに比べると三角波信号S2のレベルが積分信号S1を越える時間は短くなるのでデューティ比は小さい。基本的な動作は図15Aと同じであるので詳細な説明は割愛する。   FIG. 15B schematically shows a case where the duty ratio is 10%. Compared to FIG. 15A, the time for which the level of the triangular wave signal S2 exceeds the integration signal S1 is shortened, so the duty ratio is small. Since the basic operation is the same as that in FIG. 15A, a detailed description is omitted.

図15Cは、デューティ比が90%のときを模式的に表す。図15A、図15Bに比べると三角波信号S2のレベルが積分信号S1を越える時間は長くなるのでデューティ比は大きくなる。基本的な動作は図15Aと同じであるので詳細な説明は割愛する。   FIG. 15C schematically shows a case where the duty ratio is 90%. Compared to FIGS. 15A and 15B, the time for which the level of the triangular wave signal S2 exceeds the integration signal S1 becomes longer, so the duty ratio becomes larger. Since the basic operation is the same as that in FIG. 15A, a detailed description is omitted.

図16Aは負帰還回路を構成する第1のT型抵抗回路T123およびバイアス電圧供給回路の主回路である第2のT型抵抗回路T123aを半導体集積回路で構成した一例を模式的に示す。図16Aに示した一例は、第1のT型抵抗回路T123および第2のT型抵抗回路T123aは図2または図3に表したものに相当する。第1、第2および第3の帰還抵抗はそれぞれR1=40KΩ、R2=50KΩおよびR3=10KΩとしている。第2のT型抵抗回路T123aを構成する各ブリーダ抵抗はR1a=80KΩ、R2a=50KΩおよびR3a=8.889KΩにそれぞれ設定している。第3のブリーダ抵抗R3aは第1の帰還抵抗R1の2倍の大きさである80KΩと、第3の帰還抵抗R3の抵抗値、すなわち10KΩとの並列接続で構成している。   FIG. 16A schematically shows an example in which the first T-type resistance circuit T123 constituting the negative feedback circuit and the second T-type resistance circuit T123a which is the main circuit of the bias voltage supply circuit are constituted by semiconductor integrated circuits. In the example shown in FIG. 16A, the first T-type resistor circuit T123 and the second T-type resistor circuit T123a correspond to those shown in FIG. 2 or FIG. The first, second, and third feedback resistors are R1 = 40 KΩ, R2 = 50 KΩ, and R3 = 10 KΩ, respectively. Each bleeder resistance constituting the second T-type resistance circuit T123a is set to R1a = 80 KΩ, R2a = 50 KΩ, and R3a = 8.889 KΩ, respectively. The third bleeder resistor R3a is configured by parallel connection of 80 KΩ, which is twice as large as the first feedback resistor R1, and the resistance value of the third feedback resistor R3, that is, 10 KΩ.

図16Aを正視して中央部の上部に信号出力端子120および第2の電圧源E2に接続される端子が配置されている。また、左上部には第1の帰還抵抗R1を部分帰還抵抗R1-1、R1-2、R1-3およびR1-4の4つの抵抗を直列に接続した構成を示す。部分帰還抵抗R1-1の一方の端子は信号出力端子120に接続される。部分帰還抵抗R1-1、R1-2、R1-3およびR1-4それぞれの抵抗値は10KΩとすれば帰還抵抗R1の総抵抗値は40KΩに設定される。部分帰還抵抗R1-1、R1-2、R1-3およびR1-4のそれぞれは後述の第3の帰還抵抗R3の抵抗に等しくなるよう設定する。 When viewed in front of FIG. 16A, terminals connected to the signal output terminal 120 and the second voltage source E2 are arranged in the upper part of the central portion. The upper left part shows a configuration in which the first feedback resistor R1 is connected in series with four resistors, partial feedback resistors R1-1, R1-2, R1-3, and R1-4. One terminal of the partial feedback resistor R1-1 is connected to the signal output terminal 120. If the resistance values of the partial feedback resistors R1-1, R1-2, R1-3, and R1-4 are 10 KΩ, the total resistance value of the feedback resistor R1 is set to 40 KΩ. Each of the partial feedback resistors R1-1, R1-2, R1-3, and R1-4 is set to be equal to the resistance of a third feedback resistor R3 described later.

第1の帰還抵抗R1を構成する部分帰還抵抗R1-4に隣接して第3の帰還抵抗R3が1つの抵抗だけで配置される。第3の帰還抵抗R3は本発明の一実施の形態においては基本の抵抗パターンとして設定されており、その抵抗値は10KΩである。なお、基本の抵抗パターンには、第3の帰還抵抗R3の他に、たとえば1KΩ、2KΩ、5KΩなどの比較的抵抗値の小さな抵抗を用意してもよい。第3の帰還抵抗の一端は第1の共通接続端子M1に接続され、その他端は接地端子GNDに接続する。   The third feedback resistor R3 is arranged with only one resistor adjacent to the partial feedback resistor R1-4 constituting the first feedback resistor R1. The third feedback resistor R3 is set as a basic resistance pattern in one embodiment of the present invention, and its resistance value is 10 KΩ. In addition to the third feedback resistor R3, a resistor having a relatively small resistance value such as 1 KΩ, 2 KΩ, or 5 KΩ may be prepared as the basic resistance pattern. One end of the third feedback resistor is connected to the first common connection terminal M1, and the other end is connected to the ground terminal GND.

第3の帰還抵抗R3に隣接して第2の帰還抵抗R2を部分帰還抵抗R2-1、R2-2、R2-3、R2-4およびR2-5の5つの抵抗を直列接続して配置する。部分帰還抵抗R2-5の一端は第1の可変抵抗RV1に接続する。各部分帰還抵抗の抵抗値を10KΩとすれば第2の帰還抵抗R2の総抵抗値は50KΩとなる。第1の帰還抵抗R1、第2の帰還抵抗R2および第3の帰還抵抗R3によって第1のT型抵抗回路T123、すなわち負帰還回路が構成される。 Adjacent to the third feedback resistor R3, the second feedback resistor R2 is arranged by connecting five resistors of partial feedback resistors R2-1, R2-2, R2-3, R2-4 and R2-5 in series. . One end of the partial feedback resistor R2-5 is connected to the first variable resistor RV1. If the resistance value of each partial feedback resistor is 10 KΩ, the total resistance value of the second feedback resistor R2 is 50 KΩ. The first feedback resistor R1, the second feedback resistor R2, and the third feedback resistor R3 constitute a first T-type resistor circuit T123, that is, a negative feedback circuit.

図16Aを正視して左下部には第2のブリーダ抵抗R2aが部分帰還抵抗R2a-1、R2a-2、R2a-3、R2a-4およびR2a-5の5つの抵抗を直列に接続して構成されたものを示す。これらの部分帰還抵抗ひとつ1つの抵抗値を10KΩとすれば、第2のブリーダ抵抗R2aの総抵抗値は50KΩとなる。部分帰還抵抗R2a-1の一端は第2の可変抵抗RV2に接続され、部分帰還抵抗R2a-5の一端は第2の共通接続点M1aに接続する。   16A, the second bleeder resistor R2a is formed by connecting five resistors, ie, partial feedback resistors R2a-1, R2a-2, R2a-3, R2a-4, and R2a-5, in series at the lower left. Shows what has been done. If the resistance value of each of these partial feedback resistors is 10 KΩ, the total resistance value of the second bleeder resistor R2a is 50 KΩ. One end of the partial feedback resistor R2a-1 is connected to the second variable resistor RV2, and one end of the partial feedback resistor R2a-5 is connected to the second common connection point M1a.

図16Aを正視して右上部には第1のブリーダ抵抗R1aを部分帰還抵抗R1a-1、R1a-2、R1a-3、R1a-4、R1a-5、R1a-6、R1a-7およびR1a-8の8つの部分帰還抵抗を直列に接続したものを示す。これらの各部分帰還抵抗をそれぞれ10KΩとすれば第1のブリーダ抵抗R1aの総抵抗値は80KΩとなる。   16A, the first bleeder resistor R1a is connected to the partial feedback resistors R1a-1, R1a-2, R1a-3, R1a-4, R1a-5, R1a-6, R1a-7 and R1a- 8 shows eight partial feedback resistors connected in series. If each of these partial feedback resistors is 10 KΩ, the total resistance value of the first bleeder resistor R1a is 80 KΩ.

図16を正視して右下部には部分ブリーダ抵抗R3a-IIが配置されている。部分ブリーダ抵抗R3a−IIは部分ブリーダ抵抗R3a-1、R3a-2、R3a-3、R3a-4、R3a-5、R3a-6、R3a-7およびR3a-8を有し、これら8つの抵抗は直列に接続されている。R3a-1からR3a-8までの各部分ブリーダ抵抗の抵抗値はそれぞれ10KΩであるので部分ブリーダ抵抗R3a-IIの総抵抗値は80KΩとなる。部分ブリーダ抵抗R3a−IとR3a-IIは並列接続されるので第3のブリーダ抵抗R3aの最終的な抵抗値は10KΩ//80KΩとなり、その大きさは8.889KΩになる。 A partial bleeder resistor R3a-II is arranged in the lower right portion when looking straight at FIG. Partial bleeder resistor R3a-II has partial bleeder resistors R3a-1, R3a-2, R3a-3, R3a-4, R3a-5, R3a-6, R3a-7 and R3a-8, and these eight resistors are Connected in series. Since the resistance values of the partial bleeder resistors R3a-1 to R3a-8 are 10 KΩ, the total resistance value of the partial bleeder resistors R3a-II is 80 KΩ. Since the partial bleeder resistors R3a-I and R3a-II are connected in parallel, the final resistance value of the third bleeder resistor R3a is 10 KΩ // 80 KΩ, and the magnitude thereof is 8.889 KΩ.

図16Bは負帰還回路を構成する第1のT型抵抗回路T123およびバイアス電圧供給回路の主回路である第2のT型抵抗回路T123aを半導体集積回路で構成したもう1つの実施の形態を表す。図16Aのものと基本的には同じである。すなわち、第3の帰還抵抗R3を基本の抵抗パターンとして配置した。第3のブリーダ抵抗R3aと第3の帰還抵抗R3aとをできるだけ相隣接させることを優先させるために第3のブリーダ抵抗R3a-1が第1の部分ブリーダ抵抗R1a-4とR1a-5との間に挟まれるよう配置してみた。   FIG. 16B shows another embodiment in which the first T-type resistance circuit T123 constituting the negative feedback circuit and the second T-type resistance circuit T123a which is the main circuit of the bias voltage supply circuit are constituted by semiconductor integrated circuits. . This is basically the same as that of FIG. 16A. That is, the third feedback resistor R3 is arranged as a basic resistance pattern. In order to give priority to the third bleeder resistor R3a and the third feedback resistor R3a adjacent to each other as much as possible, the third bleeder resistor R3a-1 is placed between the first partial bleeder resistors R1a-4 and R1a-5. I arranged it so that it was sandwiched between.

半導体集積回路で本発明の利得調整回路およびD級電力増幅器を構成する場合、電気的に等価で、かつ、抵抗比の精度が要求される第1、第2のT型抵抗回路T123およびT123aを半導体集積回路で構成する場合、両者はできるだけ隣接して配置するのが好ましい。 When the gain adjustment circuit and the class D power amplifier of the present invention are configured in a semiconductor integrated circuit, the first and second T-type resistance circuits T123 and T123a that are electrically equivalent and require accuracy in the resistance ratio are provided. In the case of a semiconductor integrated circuit, it is preferable that both are arranged as close as possible.

本発明の利得調整回路およびD級電力増幅器は電圧利得の調整に応じて演算増幅器の直流動作点の調整ができるとともに比較的広範囲の電圧源の使用にも適用することができるのでその産業上の利用価値はきわめて高い。   The gain adjustment circuit and the class D power amplifier according to the present invention can adjust the DC operating point of the operational amplifier according to the adjustment of the voltage gain, and can be applied to the use of a relatively wide range of voltage sources. The utility value is extremely high.

本発明の実施の形態にかかる利得調整回路を示す図である。It is a figure which shows the gain adjustment circuit concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかる別の利得調整回路を示す図である。It is a figure which shows another gain adjustment circuit concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかるさらに別の利得調整回路を示す図である。It is a figure which shows another gain adjustment circuit concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかる利得調整回路に用いるバイアス電圧供給回路を示す図である。It is a figure which shows the bias voltage supply circuit used for the gain adjustment circuit concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかる利得調整回路に用いる別のバイアス電圧供給回路を示す図である。It is a figure which shows another bias voltage supply circuit used for the gain adjustment circuit concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかる利得調整回路に用いるバイアス供給回路の第2の可変抵抗の大きさに対するバイアス電圧の変化を示す特性図である。It is a characteristic figure showing change of a bias voltage to the size of the 2nd variable resistance of a bias supply circuit used for a gain adjustment circuit concerning an embodiment of the invention. 本発明の利得調整回路に用いるバイアス供給回路の第2の電圧源の大きさに対するバイアス電圧の変化を示す特性図である。It is a characteristic view showing a change of a bias voltage with respect to the size of the second voltage source of the bias supply circuit used in the gain adjustment circuit of the present invention. 本発明の利得調整回路に用いるバイアス供給回路の第2の電圧源の大きさに対する第2のT型抵抗回路の直流電圧、バイアス電圧および第3の電圧源の変化を示し、第2の可変抵抗が10KΩのときの特性図である。The change of the direct-current voltage of the 2nd T type resistance circuit with respect to the magnitude | size of the 2nd voltage source of the bias supply circuit used for the gain adjustment circuit of this invention, a bias voltage, and a 3rd voltage source is shown, 2nd variable resistance It is a characteristic view when is 10 KΩ. 本発明の利得調整回路に用いるバイアス供給回路の第2の電圧源の大きさに対する第2のT型抵抗回路の直流電圧、バイアス電圧および第3の電圧源の変化を示し、第2の可変抵抗が60KΩのときの特性図である。The change of the direct-current voltage of the 2nd T type resistance circuit with respect to the magnitude | size of the 2nd voltage source of the bias supply circuit used for the gain adjustment circuit of this invention, a bias voltage, and a 3rd voltage source is shown, 2nd variable resistance It is a characteristic view when is 60 KΩ. 本発明の実施の形態にかかる利得調整回路の中点電圧を求めるための等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram for obtaining the midpoint voltage of the gain adjustment circuit according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態にかかる利得調整回路の電圧源E2に対する中点電圧の変化を表す特性図である。It is a characteristic view showing the change of the midpoint voltage with respect to the voltage source E2 of the gain adjustment circuit concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかる利得調整回路の電圧利得特性を示す図である。It is a figure which shows the voltage gain characteristic of the gain adjustment circuit concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかるD級電力増幅器を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the class D power amplifier concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかる別のD級電力増幅器を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows another class D power amplifier concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかる利得調整回路の周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the frequency characteristic of the gain adjustment circuit concerning embodiment of this invention. 本発明のD級電力増幅器の変調回路を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the modulation circuit of the class D power amplifier of this invention. 本発明のD級電力増幅器に用いる変調回路においてデューティ比が50%の回路動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the circuit operation | movement with a 50% duty ratio in the modulation circuit used for the class D power amplifier of this invention. 本発明のD級電力増幅器に用いる変調回路においてデューティ比が10%の回路動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the circuit operation | movement with a 10% duty ratio in the modulation circuit used for the class D power amplifier of this invention. 本発明のD級電力増幅器に用いる変調回路においてデューティ比が90%の回路動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the circuit operation | movement with a 90% duty ratio in the modulation circuit used for the class D power amplifier of this invention. 本発明の利得調整回路の第1および第2のT型抵抗回路を半導体集積回路の半導体チップ上に配置したときの一例を示す抵抗配置パターンを示す図である。It is a figure which shows the resistance arrangement | positioning pattern which shows an example when the 1st and 2nd T-type resistance circuit of the gain adjustment circuit of this invention is arrange | positioned on the semiconductor chip of a semiconductor integrated circuit. 図16Aとは別の実施の形態を示す抵抗配置パターン図である。FIG. 16B is a resistor arrangement pattern diagram showing an embodiment different from FIG. 16A.

符号の説明Explanation of symbols

100 利得調整回路
102 信号入力端子
106 信号入力端子
108 演算増幅器
110 変調回路
112 コンパレータ
114 三角波信号生成回路
116 ゲートドライバ
120 信号出力端子
130 バイアス電圧供給回路
132 第1のバイアス電圧生成回路
136 バイアス電圧供給線
138 第2のバイアス電圧生成回路
140 ローパスフィルタ
150 スピーカ
200 D級電力増幅器
R1 第1の帰還抵抗
R2 第2の帰還抵抗
R3 第3の帰還抵抗
R1a 第1のブリーダ抵抗
R2a 第2のブリーダ抵抗
R3a 第3のブリーダ抵抗
TR1、TR2 パワートランジスタ
T123 第1のT型抵抗回路
T123a 第2のT型抵抗回路
RV1 第1の可変抵抗
RV2 第2の可変抵抗
E1 第1の電圧源
E2 第2の電圧源
E3 第3の電圧源
100 gain adjustment circuit
102 signal input terminal 106 signal input terminal 108 operational amplifier 110 modulation circuit 112 comparator 114 triangular wave signal generation circuit 116 gate driver 120 signal output terminal 130 bias voltage supply circuit 132 first bias voltage generation circuit 136 bias voltage supply line
138 Second bias voltage generation circuit 140 Low-pass filter 150 Speaker
200 class D power amplifier R1 first feedback resistor R2 second feedback resistor R3 third feedback resistor R1a first bleeder resistor R2a second bleeder resistor R3a third bleeder resistor TR1, TR2 power transistor T123 first T-type resistor circuit T123a Second T-type resistor circuit RV1 First variable resistor RV2 Second variable resistor E1 First voltage source E2 Second voltage source E3 Third voltage source

Claims (24)

反転入力端子、非反転入力端子および出力端子を有し第1の電圧源から電圧が供給される演算増幅器と、前記反転入力端子および前記非反転入力端子のいずれか一方の入力端子と前記出力端子側との間に接続され負帰還回路を構成する第1のT型抵抗回路と、前記反転入力端子および前記非反転入力端子のいずれか一方の入力端子と信号入力端子との間に接続され電圧利得を調整する第1の可変抵抗と、前記第1のT型抵抗回路が接続された前記一方の入力端子とは別の他方の入力端子に接続されるバイアス電圧供給回路とを備え、前記バイアス電圧供給回路は第2のT型抵抗回路を有し第2の電圧源の大きさに比例した電圧を生成する第1のバイアス電圧生成回路と、第3の電圧源および前記第3の電圧源に接続された第2の可変抵抗とからなる第2のバイアス電圧生成回路と、前記第1のバイアス電圧生成回路と前記第2のバイアス電圧生成回路とを接続する回路接続体を備えていることを特徴とする利得調整回路。 An operational amplifier having an inverting input terminal, a non-inverting input terminal, and an output terminal, to which a voltage is supplied from a first voltage source, one of the inverting input terminal and the non-inverting input terminal, and the output terminal And a first T-type resistor circuit that is connected between the input terminal and the non-inverting input terminal and a signal input terminal. A first variable resistor for adjusting a gain; and a bias voltage supply circuit connected to another input terminal different from the one input terminal to which the first T-type resistor circuit is connected. The voltage supply circuit has a second T-type resistance circuit, generates a voltage proportional to the size of the second voltage source, a first bias voltage generation circuit, a third voltage source, and the third voltage source The second variable resistor connected to the Comprising a second bias voltage generating circuit, a gain adjustment circuit, characterized in that it comprises a circuit connecting member which connects the first bias voltage generation circuit and the second bias voltage generating circuit. 前記信号入力端子と前記演算増幅器の反転入力端子および前記非反転入力端子のいずれか一方の入力端子との間に前記演算増幅器とは別の演算増幅器と前記第1の可変抵抗の直列接続体を設け、前記別の演算増幅器の反転入力端子および非反転入力端子のいずれか一方の入力端子に前記第3の電圧源を供給し、前記演算増幅器の前段に前記別の演算増幅器を設け、前記別の演算器と前記演算増幅器との信号経路に設けた前記第1の可変抵抗により電圧利得を調整することを特徴とする請求項1に記載の利得調整回路。   A series connection of an operational amplifier different from the operational amplifier and the first variable resistor is provided between the signal input terminal and one of the inverting input terminal and the non-inverting input terminal of the operational amplifier. Providing the third voltage source to one of an inverting input terminal and a non-inverting input terminal of the another operational amplifier, and providing the other operational amplifier in a stage preceding the operational amplifier, 2. The gain adjustment circuit according to claim 1, wherein the voltage gain is adjusted by the first variable resistor provided in a signal path between the arithmetic unit and the operational amplifier. 前記第2の電圧源は前記第1の電圧源を元にして生成されることを特徴とする請求項1に記載の利得調整回路。   2. The gain adjustment circuit according to claim 1, wherein the second voltage source is generated based on the first voltage source. 前記第1の電圧源、前記第2の電圧源および前記第3の電圧源から供給される電圧の大きさは、第2電圧源、第1電圧源および第3電圧源の順番であることを特徴とする請求項1に記載の利得調整回路。   The magnitude of the voltage supplied from the first voltage source, the second voltage source, and the third voltage source is the order of the second voltage source, the first voltage source, and the third voltage source. The gain adjustment circuit according to claim 1, wherein: 前記第3の電圧源の電圧は前記第1の電圧源の大きさの1/2であることを特徴とする請求項1に記載の利得調整回路。   2. The gain adjustment circuit according to claim 1, wherein the voltage of the third voltage source is ½ of the magnitude of the first voltage source. 前記第1のバイアス電圧生成回路と前記第2のバイアス電圧生成回路を接続する回路接続体は、前記第2のT型抵抗回路を構成する前記1つの抵抗と前記第2の可変抵抗とからなり、この回路接続体の共通接続点を介して前記演算増幅器の反転入力端子または非反転入力端子のいずれか一方に前記第2の電圧源および前記第3の電圧源で合成された合成バイアス電圧を供給することを特徴とする請求項1または2に記載の利得調整回路。   The circuit connection body that connects the first bias voltage generation circuit and the second bias voltage generation circuit includes the one resistor and the second variable resistor that constitute the second T-type resistance circuit. The combined bias voltage synthesized by the second voltage source and the third voltage source is applied to either the inverting input terminal or the non-inverting input terminal of the operational amplifier via the common connection point of the circuit connection body. The gain adjusting circuit according to claim 1, wherein the gain adjusting circuit is supplied. 前記第1の可変抵抗と前記第2の可変抵抗は連動することを特徴とする請求項1または2に記載の利得調整回路。   3. The gain adjustment circuit according to claim 1, wherein the first variable resistor and the second variable resistor are interlocked with each other. 前記第1のT型抵抗回路は第1の帰還抵抗、第2の帰還抵抗および第3の帰還抵抗を有し、前記第2のT型抵抗回路は第1のブリーダ抵抗、第2のブリーダ抵抗および第3のブリーダ抵抗を有することを特徴とする請求項1に記載の利得調整回路。 The first T-type resistor circuit has a first feedback resistor, a second feedback resistor, and a third feedback resistor, and the second T-type resistor circuit has a first bleeder resistor and a second bleeder resistor. The gain adjusting circuit according to claim 1, further comprising a third bleeder resistor. 前記第1の帰還抵抗および前記第2の帰還抵抗は直列接続された第1の共通接続点を有し、前記第1の帰還抵抗の一端は前記演算増幅器の前記出力端子側に、前記第2の帰還抵抗の一端は前記反転入力端子および前記非反転入力端子のいずれか一方に接続され、前記第1の共通接続点と接地端子との間に前記第3の帰還抵抗が接続され、前記第1のブリーダ抵抗および前記第2のブリーダ抵抗は直列接続された第2の共通接続点を有し、前記第1のブリーダ抵抗および前記第2のブリーダ抵抗の一端は前記第2の電圧源および前記反転入力端子および前記非反転入力端子のいずれか一方に各別に接続され、前記第3のブリーダ抵抗は前記第2の共通接続点と接地端子との間に接続されていることを特徴とする請求項8に記載の利得調整回路。   The first feedback resistor and the second feedback resistor have a first common connection point connected in series, and one end of the first feedback resistor is connected to the output terminal side of the operational amplifier, and the second feedback resistor is connected to the second feedback resistor. One end of the feedback resistor is connected to one of the inverting input terminal and the non-inverting input terminal, the third feedback resistor is connected between the first common connection point and the ground terminal, The first bleeder resistor and the second bleeder resistor have a second common connection point connected in series, and one end of the first bleeder resistor and the second bleeder resistor is connected to the second voltage source and the second bleeder resistor. The third bleeder resistor is connected to either one of an inverting input terminal and the non-inverting input terminal, and the third bleeder resistor is connected between the second common connection point and a ground terminal. Item 9. The gain adjustment circuit according to Item 8. 前記第1の帰還抵抗と前記第1のブリーダ抵抗、前記第2の帰還抵抗と前記第2のブリーダ抵抗、前記第3の帰還抵抗と前記第3のブリーダ抵抗はそれぞれ相等しく設定されていることを特徴とする請求項8に記載の利得調整回路。   The first feedback resistor and the first bleeder resistor, the second feedback resistor and the second bleeder resistor, and the third feedback resistor and the third bleeder resistor are set to be equal to each other. The gain adjustment circuit according to claim 8. 前記第1の帰還抵抗と前記第2の帰還抵抗は等しく、前記第1のブリーダ抵抗と前記第2のブリーダ抵抗は等しく設定されていることを特徴とする請求項10に記載の利得調整回路。   11. The gain adjustment circuit according to claim 10, wherein the first feedback resistor and the second feedback resistor are set to be equal, and the first bleeder resistance and the second bleeder resistor are set to be equal. 前記第1のブリーダ抵抗R1aは前記第1の帰還抵抗R1の2倍の抵抗値の2・R1であり、前記第2のブリーダ抵抗R2aは前記第2の帰還抵抗R2と同じ抵抗値であり、前記第3のブリーダ抵抗R3aは前記2・R1と前記第3の帰還抵抗R3との並列抵抗の抵抗値に等しく設定されていることを特徴とする請求項8に記載の利得調整回路。   The first bleeder resistor R1a has a resistance value 2 · R1 that is twice the first feedback resistor R1, and the second bleeder resistor R2a has the same resistance value as the second feedback resistor R2. 9. The gain adjustment circuit according to claim 8, wherein the third bleeder resistance R3a is set equal to a resistance value of a parallel resistance of the 2 · R1 and the third feedback resistance R3. 前記第1のT型抵抗回路および前記第2のT型抵抗回路は同じ半導体チップ上に形成され、前記第1の帰還抵抗、前記第2の帰還抵抗、前記第3の帰還抵抗、前記第1のブリーダ抵抗、前記第2のブリーダ抵抗および前記第3のブリーダ抵抗はそれぞれ基本の抵抗パターンの組み合わせで構成されていることを特徴する請求項8に記載の利得調整回路。   The first T-type resistor circuit and the second T-type resistor circuit are formed on the same semiconductor chip, and the first feedback resistor, the second feedback resistor, the third feedback resistor, the first feedback resistor, 9. The gain adjustment circuit according to claim 8, wherein the bleeder resistance, the second bleeder resistance, and the third bleeder resistance are each configured by a combination of basic resistance patterns. 前記基本の抵抗パターンは前記第1の帰還抵抗、前記第2の帰還抵抗、前記第3の帰還抵抗、前記第1のブリーダ抵抗、前記第2のブリーダ抵抗および前記第3のブリーダ抵抗の中のいずれか1つであることを特徴とする請求項13に記載の利得調整回路。   The basic resistance pattern includes the first feedback resistor, the second feedback resistor, the third feedback resistor, the first bleeder resistor, the second bleeder resistor, and the third bleeder resistor. 14. The gain adjustment circuit according to claim 13, wherein the gain adjustment circuit is any one. 前記第1の可変抵抗、前記第2の可変抵抗、前記第1のT型抵抗回路および前記第2のT型抵抗回路の少なくとも1つはスイッチドキャパシタで構成されていることを特徴とする請求項1に記載の利得調整回路。   The at least one of the first variable resistor, the second variable resistor, the first T-type resistor circuit, and the second T-type resistor circuit is configured by a switched capacitor. Item 2. The gain adjustment circuit according to Item 1. 請求項1または2に記載の利得調整回路の後段に変調回路が接続されたD級電力増幅器。 A class-D power amplifier in which a modulation circuit is connected to the subsequent stage of the gain adjustment circuit according to claim 1. 反転入力端子、非反転入力端子の2つの入力端子および出力端子を有し第1の電圧源が供給される演算増幅器と、前記2つの入力端子の一方の入力端子と信号入力端子との間に接続され利得調整を行う第1の可変抵抗と、前記演算増幅器の前記出力端子側に接続され第2の電圧源が供給される変調回路と、前記変調回路に接続された信号出力端子と、前記信号出力端子と前記演算増幅器の前記一方の入力端子との間に接続され負帰還回路を構成する第1のT型抵抗回路と、前記演算増幅器の他方の入力端子に接続されバイアス電圧を供給するバイアス電圧供給回路を備え、前記バイアス電圧供給回路は前記第2の電圧源に接続され第2のT型抵抗回路を有する第1のバイアス電圧生成回路と、前記第1および前記第2の電圧源よりも小さな電圧を生成する第3の電圧源と前記第3の電圧源に接続された第2の可変抵抗を有する第2のバイアス電圧生成回路と、前記第1および第2のバイアス電圧生成回路を接続する回路接続体を備え前記回路接続体を介して前記他方の入力端子にバイアス電圧を供給することを特徴とするD級電力増幅器。 An operational amplifier having two input terminals and an output terminal of an inverting input terminal and a non-inverting input terminal and supplied with the first voltage source, and between one input terminal and the signal input terminal of the two input terminals A first variable resistor connected for gain adjustment; a modulation circuit connected to the output terminal side of the operational amplifier to which a second voltage source is supplied; a signal output terminal connected to the modulation circuit; A first T-type resistor circuit which is connected between a signal output terminal and the one input terminal of the operational amplifier and constitutes a negative feedback circuit, and is connected to the other input terminal of the operational amplifier and supplies a bias voltage. A bias voltage supply circuit, the bias voltage supply circuit being connected to the second voltage source and having a second T-type resistor circuit; and the first and second voltage sources. Smaller than electric And a second bias voltage generation circuit having a second variable resistor connected to the third voltage source, and a circuit connecting the first and second bias voltage generation circuits class D power amplifier and supplying a bias voltage to the other input terminal through the circuit connecting material and a connection member. 前記第1の可変抵抗と前記第2の可変抵抗とは連動し、前記第1の可変抵抗によって前記演算増幅器の電圧利得を調整し、前記第2の可変抵抗によって、前記演算増幅器の入力側の動作電圧を調整することを特徴とする請求項17に記載のD級電力増幅器。   The first variable resistor and the second variable resistor are linked to each other, and the voltage gain of the operational amplifier is adjusted by the first variable resistor, and the input side of the operational amplifier is adjusted by the second variable resistor. The class D power amplifier according to claim 17, wherein the operating voltage is adjusted. 前記演算増幅器の前記一方の入力端子と前記出力端子との間にキャパシタを接続し、前記キャパシタ、前記第1の可変抵抗および前記演算増幅器で積分回路を構成し前記演算増幅器は利得調整回路と前記積分回路とを兼ねていることを特徴とする請求項17に記載のD級電力増幅器。   A capacitor is connected between the one input terminal and the output terminal of the operational amplifier, and the capacitor, the first variable resistor, and the operational amplifier constitute an integration circuit, and the operational amplifier includes a gain adjustment circuit, the The class D power amplifier according to claim 17, which also serves as an integration circuit. 前記第1のT型抵抗回路は第1の帰還抵抗、第2の帰還抵抗および第3の帰還抵抗で構成され、前記第1の帰還抵抗および前記第2の帰還抵抗は直列に接続された第1の共通接続点を有し、前記第1の帰還抵抗の一端は前記変調回路に接続される前記信号出力端子に、前記第2の帰還抵抗の一端は前記演算増幅器の一方の入力端子にそれぞれ接続され、前記第3の帰還抵抗は前記第1の共通接続点と接地端子との間に接続され、前記第2のT型抵抗回路は第1のブリーダ抵抗、第2のブリーダ抵抗および第3のブリーダ抵抗で構成され、前記第1のブリーダ抵抗と前記第2のブリーダ抵抗は直列接続された第2の共通接続点を有し、前記第1のブリーダ抵抗の一端は前記第2の電圧源に、前記第2のブリーダ抵抗の一端は前記前記演算増幅器の前記他方の入力端子にそれぞれ接続され、前記第3のブリーダ抵抗は前記第2の共通接続点と接地端子との間に接続されていることを特徴とする請求項17に記載のD級電力増幅器。   The first T-type resistor circuit includes a first feedback resistor, a second feedback resistor, and a third feedback resistor, and the first feedback resistor and the second feedback resistor are connected in series. And one end of the first feedback resistor is connected to the signal output terminal connected to the modulation circuit, and one end of the second feedback resistor is connected to one input terminal of the operational amplifier. And the third feedback resistor is connected between the first common connection point and a ground terminal, and the second T-type resistor circuit includes a first bleeder resistor, a second bleeder resistor, and a third The first bleeder resistor and the second bleeder resistor have a second common connection point connected in series, and one end of the first bleeder resistor is connected to the second voltage source In addition, one end of the second bleeder resistor is connected to the operational amplifier. 18. The class D power amplifier according to claim 17, wherein the class D power amplifier is connected to each of the other input terminals, and the third bleeder resistor is connected between the second common connection point and a ground terminal. . 前記第2の電圧源は前記第1の電圧源を元にして生成されることを特徴とする請求項17に記載のD級電力増幅器。   18. The class D power amplifier according to claim 17, wherein the second voltage source is generated based on the first voltage source. 前記第1のブリーダ抵抗R1aの抵抗値は前記第1の帰還抵抗R1の2倍の大きさの2・R1であり、前記第2のブリーダ抵抗R2aの抵抗値は前記第2の帰還抵抗R2と同じであり、前記第3のブリーダ抵抗R3aの抵抗値は前記2倍の大きさの2・R1と前記第3帰還抵抗R3との並列抵抗である、R3a=(2・R1)・R3/(2R1+R3)に設定されていることを特徴とする請求項20に記載のD級電力増幅器。   The resistance value of the first bleeder resistor R1a is 2 · R1, which is twice as large as the first feedback resistor R1, and the resistance value of the second bleeder resistor R2a is the same as that of the second feedback resistor R2. The resistance value of the third bleeder resistor R3a is the parallel resistance of the double feedback resistor R3 and the third feedback resistor R3, and R3a = (2 · R1) · R3 / ( 21. The class D power amplifier according to claim 20, wherein the class D power amplifier is set to 2R1 + R3). 前記第1の可変抵抗、前記第2の可変抵抗、前記第1のT型抵抗回路および前記第2のT型抵抗回路の少なくとも1つはスイッチドキャパシタで構成されていることを特徴とする請求項17に記載のD級電力増幅器。   The at least one of the first variable resistor, the second variable resistor, the first T-type resistor circuit, and the second T-type resistor circuit is configured by a switched capacitor. Item 18. A class D power amplifier according to item 17. 前記スイッチドキャパシタは前記変調回路で生成された三角波信号または矩形波パルスで駆動されることを特徴とする請求項23に記載のD級電力増幅器。
The class D power amplifier according to claim 23, wherein the switched capacitor is driven by a triangular wave signal or a rectangular wave pulse generated by the modulation circuit.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012109692A (en) * 2010-11-16 2012-06-07 Ricoh Co Ltd Switchable gain amplifier and audio apparatus using the same
JP2016107591A (en) * 2014-12-10 2016-06-20 セイコーエプソン株式会社 Liquid discharge device, head unit, capacitive load driving circuit and capacitive load driving integrated circuit device
WO2021191726A1 (en) * 2020-03-27 2021-09-30 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device, amplifier, and electronic device
CN118413730A (en) * 2024-07-01 2024-07-30 杭州海康威视数字技术股份有限公司 Aperture driving circuit and camera

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05226941A (en) * 1992-02-14 1993-09-03 Murata Mfg Co Ltd Gain adjustment method for operational amplifier circuit
JPH07231226A (en) * 1994-02-17 1995-08-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Class d power amplifier
JP2001016043A (en) * 1999-06-30 2001-01-19 Toshiba Digital Media Engineering Corp Signal amplifying circuit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05226941A (en) * 1992-02-14 1993-09-03 Murata Mfg Co Ltd Gain adjustment method for operational amplifier circuit
JPH07231226A (en) * 1994-02-17 1995-08-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Class d power amplifier
JP2001016043A (en) * 1999-06-30 2001-01-19 Toshiba Digital Media Engineering Corp Signal amplifying circuit

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012109692A (en) * 2010-11-16 2012-06-07 Ricoh Co Ltd Switchable gain amplifier and audio apparatus using the same
JP2016107591A (en) * 2014-12-10 2016-06-20 セイコーエプソン株式会社 Liquid discharge device, head unit, capacitive load driving circuit and capacitive load driving integrated circuit device
WO2021191726A1 (en) * 2020-03-27 2021-09-30 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device, amplifier, and electronic device
CN118413730A (en) * 2024-07-01 2024-07-30 杭州海康威视数字技术股份有限公司 Aperture driving circuit and camera

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