JP2011182384A - 増幅器 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリ電圧の瞬時減電が発生した場合においても、ポップノイズの発生を防止しつつ、音切れの発生時間を短縮する。
【解決手段】リップル制御回路５は、電源電圧Ｖｂａｔが下がり電源電圧Ｖｂａｔとリップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅとの電位差がヘッドルーム電圧Ｖｈｒに達した場合、電源電圧Ｖｂａｔが一定のレベルを上回っている場合、リップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅが閾値Ｖｔｈ１に達するまで入力カップリング容量Ｃ１、ＡＣカップリング容量Ｃ３およびリップル容量Ｃ２を放電させ、電源電圧Ｖｂａｔが一定のレベル以下の場合、リップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅが閾値Ｖｔｈ２に達するまで入力カップリング容量Ｃ１、ＡＣカップリング容量Ｃ３およびリップル容量Ｃ２を放電させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は増幅器に関し、特に、ヘッドルーム保護回路が設けられた増幅器に適用して好適なものである。

バッテリを電源としたカーオーディオ用のパワーアンプでは、入力信号の基準電位が直流バイアスされ、入力信号源と差動入力回路とは入力カップリング容量にて直流的に分離されている。

一方、カー用バッテリ電圧は、例えば、エンジン始動時に各種の計器が動作を始めるに当たり、負荷電流が多く流れ、定常時の１２Ｖから瞬時に下降する瞬時減電圧の状態となる。この際、バッテリで駆動されるパワーアンプは、入力カップリング容量に過渡的に充放電電流が流れることにより、直流バイアスの揺れが発生し、直流バイアスの揺れが耳障りなポップノイズを発生させる。

このため、従来のパワーアンプでは、このようなポップノイズが発生しないようにするために、入力カップリング容量と同じタイミングで充放電されるＡＣカップリング容量を差動入力回路の基準側入力と接地電位との間に接続することで、直流バイアスの揺れを相殺することが行われている（特許文献１）。

しかしながら、バッテリ電圧が瞬時減電圧の状態となり、差動入力回路の正常動作に必要な電圧（ヘッドルーム電圧）が確保できなくなると、パワーアンプの出力動作が不安定になる。このため、従来のパワーアンプでは、バッテリ電圧が瞬時減電圧の状態となると、パワーアンプが非動作状態にされることから、音切れが発生するという問題があった。

特に、近年のエコロジーの流れから、停車時にアイドリングストップ（エンジン停止）させるシステムが盛んになると、バッテリ電圧の瞬時減電が頻繁に発生することから、音切れも頻繁に発生するようになっていた。

特開平３−２８３８０４号公報

本発明の目的は、バッテリ電圧の瞬時減電が発生した場合においても、ポップノイズの発生を防止しつつ、音切れの発生時間を短縮することが可能な増幅器を提供することである。

本発明の一態様によれば、差動入力に対応した増幅回路と、前記増幅回路の電源電圧に基づいて前記増幅回路の基準電圧を生成するためのリップル端子電圧を低下させるリップル放電回路と、前記電源電圧と前記リップル端子電圧との電位差に基づいて、前記リップル放電回路による放電タイミングを制御するリップル制御回路とを備える。前記電源電圧が下がり、前記電源電圧と前記リップル端子電圧との電位差が一定の電位差を下回った場合において、前記電源電圧の低下した値が第１の閾値に対して一定の電位差分を上回る所定電圧以上の時は前記リップル端子電圧が前記第１の閾値に達するまで前記リップル端子電圧を低下させ、前記電源電圧の低下した値が前記所定電圧を下回る時は前記リップル端子電圧が前記第１の閾値よりも小さな第２の閾値に達するまで前記リップル端子電圧を低下させる。

本発明によれば、バッテリ電圧の瞬時減電が発生した場合においても、ポップノイズの発生を防止しつつ、音切れの発生時間を短縮することが可能となる。

図１は、第１実施形態に係る増幅器の概略構成を示すブロック図である。 図２は、差動入力回路のヘッドルーム電圧の定義を説明する図である。 図３は、図１のリップルフィルタ回路の概略構成を示す回路図である。 図４は、図１のリップル制御回路の概略構成を示す回路図である。 図５は、図１の急速放電回路の概略構成を示す回路図である。 図６は、第１実施形態に係るバッテリ電圧の瞬時減が発生した時のリップル制御回路の閾値と音切れ区間との関係を示す図である。 図７は、第１実施形態に係るバッテリ電圧の瞬時減が発生した時のリップル制御回路の閾値と音切れ区間との関係を示す図である。 図８は、第２実施形態に係る増幅器の概略構成を示すブロック図である。 図９は、信号源インピーダンスＲｇが増幅回路２２に付加された状態を示す回路図である。 図１０は、図９の増幅回路２２においてミュート解除時のポップノイズの発生状況を示すタイミングチャートである。 図１１は、図９の増幅回路２２のミュート期間におけるリップル電圧の変化を従来例と比較して示すタイミングチャートである。 図１２は、図８のコンパレータＰ１２、Ｐ１３の一例を示す回路図である。 図１３は、図８のリップル放電回路２６の一例を示す回路図である。 図１４は、図８の急速放電回路２８の一例を示す回路図である。 図１５は、第１実施形態と第２実施形態とに係るバッテリ電圧の瞬時減が発生した時のリップル電圧と閾値との関係を示す図である。

以下、実施形態に係る増幅器について図面を参照しながら説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。
（第１実施形態）

図１は、第１実施形態に係る増幅器の概略構成を示すブロック図である。
図１において、増幅器には、差動入力に対応した増幅回路２が設けられている。なお、増幅回路２、バイアス回路３、リップルフィルタ回路４、リップル制御回路５、リップル放電回路６および急速放電回路７、８は、半導体チップ１に形成することができる。

そして、増幅回路２の入力側には入力端子Ｔ１および接地端子Ｔ３が設けられ、増幅回路２の出力側には出力端子Ｔ５、Ｔ６が設けられている。なお、増幅回路２としては、差動入力に応じてプッシュプル出力を行うパワーアンプを用いることができる。そして、入力端子Ｔ１は、入力カップリング容量Ｃ１を介して入力信号源Ｄに接続され、接地端子Ｔ３は、ＡＣカップリング容量Ｃ３を介して接地されている。また、出力端子Ｔ５、Ｔ６間にはスピーカ９が接続されている。入力端子Ｔ１と接地端子Ｔ３との間には、抵抗Ｒ１、Ｒ２の直列回路が接続され、リップルフィルタ回路４で生成された基準電圧Ｖｒｅｆが抵抗Ｒ１、Ｒ２の接続点に入力される。

また、この増幅器には、リップル容量Ｃ２、リップルフィルタ回路４、リップル制御回路５、リップル放電回路６および急速放電回路７、８が設けられている。ここで、リップル容量Ｃ２は、電源端子Ｔ４を介して供給される電源電圧Ｖｂａｔに基づいて電荷を蓄積することができる。ここで、リップル容量Ｃ２には、リップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅを出力するリップル端子Ｔ２が設けられている。なお、電源電圧Ｖｂａｔとしては、この増幅器がカーオーディオ用のパワーアンプとして用いられる場合、バッテリ電圧を用いることができる。また、リップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅは、電源電圧Ｖｂａｔから生成される増幅器の基準となる電圧である。

リップルフィルタ回路４は、リップル容量Ｃ２のリップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅに基づいて基準電圧Ｖｒｅｆを発生することができる。リップル放電回路６は、リップル制御回路５から出力される制御信号ＳＣに基づいてリップル容量Ｃ２に蓄積された電荷を放電させることができる。急速放電回路７は、リップル制御回路５から出力される制御信号ＳＣに基づいて入力カップリング容量Ｃ１に蓄積された電荷を放電させることができる。急速放電回路８は、リップル制御回路５から出力される制御信号ＳＣに基づいてＡＣカップリング容量Ｃ３に蓄積された電荷を放電させることができる。

リップル制御回路５は、電源電圧Ｖｂａｔとリップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅとの電位差に基づいて、リップル放電回路６および急速放電回路７、８による放電タイミングを制御することができる。

また、増幅器には、増幅回路２を動作させるバイアスを発生するバイアス回路３が設けられ、バイアス回路３には電流源３ａが設けられている。ここで、バイアス回路３は、リップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅが閾値を上回ると、増幅回路２を動作させるバイアスを発生し、リップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅが閾値以下になると、増幅回路２を非動作にさせることができる。

図２は、差動入力回路のヘッドルーム電圧の定義を説明する図である。
図２において、増幅回路２には差動入力回路が設けられ、この差動入力回路には、バイポーラトランジスタＭ１、Ｍ２が設けられている。なお、バイポーラトランジスタＭ１のベースは増幅回路２の＋入力として用いることができ、バイポーラトランジスタＭ２のベースは増幅回路２の−入力として用いることができる。すなわち、バイポーラトランジスタＭ１のベースは入力端子Ｔ１に接続され、バイポーラトランジスタＭ２のベースは接地端子Ｔ３に接続されている。そして、バイポーラトランジスタＭ１のエミッタは、抵抗Ｒ１１を介して電流源３ａに接続され、バイポーラトランジスタＭ２のエミッタは、抵抗Ｒ１２を介して電流源３ａに接続されている。

そして、電流源３ａには電源電圧Ｖｂａｔが供給され、電流源３ａにて発生された電流が、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２をそれぞれ介してバイポーラトランジスタＭ１、Ｍ２に供給される。ここで、増幅回路２にはヘッドルーム電圧Ｖｈｒがあり、電源電圧Ｖｂａｔが瞬時に下降する瞬時減電圧の状態になると、ヘッドルーム電圧Ｖｈｒを確保できなくなり、増幅回路２の出力動作が不安定になる。なお、カー用バッテリの電圧は、例えば、エンジン始動時に種々の計器が動作を始めるに当たり、負荷電流が多く流れ、定常時の１２Ｖから瞬時減電圧の状態になることが知られている。

そして、リップル容量Ｃ２は、電源電圧Ｖｂａｔに基づいて充放電され、リップル容量Ｃ２に蓄積された電荷に基づいてリップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅが生成される。そして、リップルフィルタ回路４において、リップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅから基準電圧Ｖｒｅｆが生成され、抵抗Ｒ１、Ｒ２の接続点および急速放電回路７、８に供給される。

また、入力カップリング容量Ｃ１は、入力端子Ｔ１にかかる直流バイアスに応じて充放電され、ＡＣカップリング容量Ｃ３が入力カップリング容量Ｃ１と同じタイミングで充放電されることで、直流バイアスの揺れが相殺される。

また、リップル制御回路５において、電源電圧Ｖｂａｔおよびリップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅが監視される。そして、電源電圧Ｖｂａｔが下がり電源電圧Ｖｂａｔとリップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅとの電位差が所定値（ヘッドルーム電圧Ｖｈｒ）に達した場合、制御信号ＳＣがリップル放電回路６および急速放電回路７、８に出力され、入力カップリング容量Ｃ１、ＡＣカップリング容量Ｃ３およびリップル容量Ｃ２が放電される。なお、この所定値としては、増幅回路２のヘッドルーム電圧Ｖｈｒに設定することができる。

ここで、リップル制御回路５は、電源電圧Ｖｂａｔが一定のレベルＶｔｈ３を上回る場合、リップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅが閾値Ｖｔｈ１に達するまで入力カップリング容量Ｃ１、ＡＣカップリング容量Ｃ３およびリップル容量Ｃ２を放電させることができる。また、リップル制御回路５は、電源電圧Ｖｂａｔが一定のレベルＶｔｈ３以下の場合、リップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅが閾値Ｖｔｈ２に達するまで入力カップリング容量Ｃ１、ＡＣカップリング容量Ｃ３およびリップル容量Ｃ２を放電させることができる。

なお、閾値Ｖｔｈ２は、閾値Ｖｔｈ１より小さな値に設定することができる。また、閾値Ｖｔｈ１は、増幅回路２を動作させることが可能な点、閾値Ｖｔｈ２は、増幅回路２を非動作にさせる点に設定することができる。一定のレベルＶｔｈ３は、増幅回路２が動作できる電源電圧Ｖｂａｔの最低値に設定することができる。このレベルＶｔｈ３は、Ｖｔｈ３≧Ｖｔｈ１＋Ｖｈｒという条件を満たす必要がある。

ここで、電源電圧Ｖｂａｔが下がり電源電圧Ｖｂａｔとリップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅとの電位差が所定値（ヘッドルーム電圧Ｖｈｒ）以下に達した場合、電源電圧Ｖｂａｔが瞬時減電圧の状態にあると判断することができる。そして、電源電圧Ｖｂａｔが瞬時減電圧の状態にある場合、入力カップリング容量Ｃ１、ＡＣカップリング容量Ｃ３およびリップル容量Ｃ２を放電させることで、増幅回路２の動作点を下げることが可能となるとともに、増幅回路２の入力の直流バイアスを下げることができる。

電源電圧Ｖｂａｔが下がり電源電圧Ｖｂａｔとリップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅとの電位差が所定値（ヘッドルーム電圧Ｖｈｒ）以下に達した場合において、電源電圧Ｖｂａｔの低下した値が一定のレベルＶｈｔ３を下回らない時は、リップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅが閾値Ｖｔｈ１に達するまで入力カップリング容量Ｃ１、ＡＣカップリング容量Ｃ３およびリップル容量Ｃ２を放電させることで、増幅回路２を動作させることが可能な状態に維持しつつ、増幅回路２のヘッドルーム電圧Ｖｈｒを確保することができる。

一方、電源電圧Ｖｂａｔが下がり電源電圧Ｖｂａｔとリップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅとの電位差が所定値（ヘッドルーム電圧Ｖｈｒ）以下に達した場合において、電源電圧Ｖｂａｔの低下した値が一定のレベルＶｈｔ３を下回る時は、リップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅが閾値Ｖｔｈ２に達するまで入力カップリング容量Ｃ１、ＡＣカップリング容量Ｃ３およびリップル容量Ｃ２を放電させることで、増幅回路２を非動作の状態とすることができる。

図３は、図１のリップルフィルタ回路の概略構成を示す回路図である。
図３において、リップルフィルタ回路４には、バッファＢ１および抵抗Ｒ２１、Ｒ２２が設けられている。ここで、抵抗Ｒ２１、Ｒ２２は互いに直列接続され、抵抗Ｒ２１、Ｒ２２の接続点は、リップル端子Ｔ２およびバッファＢ１の入力端子に接続されている。そして、電源電圧Ｖｂａｔは抵抗Ｒ２１、Ｒ２２にて分圧され、その分圧された電圧がリップル端子Ｔ２に供給されることで、リップル容量Ｃ２に電荷が蓄積される。そして、リップル容量Ｃ２のリップル端子電圧ＲｉｐｐｌｅがバッファＢ１に入力されることで、基準電圧ＶｒｅｆがバッファＢ１から出力される。

図４は、図１のリップル制御回路の概略構成を示す回路図である。
図４において、リップル制御回路５には、コンパレータＰ１〜Ｐ４、論理和回路Ｎ１、論理積回路Ｎ２およびフリップフロップＦが設けられている。ここで、コンパレータＰ１は、リップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅを電源電圧Ｖｂａｔからヘッドルーム電圧Ｖｈｒを引いた値と比較し、その比較結果をフリップフロップＦのセット端子Ｓに出力する。コンパレータＰ２は、リップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅを閾値Ｖｔｈ２と比較し、その比較結果を論理和回路Ｎ１の一方の入力端子に出力する。コンパレータＰ３は、リップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅを閾値Ｖｔｈ１と比較し、その比較結果を論理積回路Ｎ２の一方の入力端子に出力する。コンパレータＰ４は、一定のレベルＶｔｈ３を電源電圧Ｖｂａｔと比較し、その比較結果を論理積回路Ｎ２の一他方の入力端子に出力する。論理積回路Ｎ２の出力端子は、論理和回路Ｎ１の他方の入力端子に接続され、論理和回路Ｎ１の出力端子は、フリップフロップＦのリセット端子Ｒに接続されている。

そして、電源電圧Ｖｂａｔが下がり電源電圧Ｖｂａｔとリップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅとの電位差がヘッドルーム電圧Ｖｈｒに達した場合、フリップフロップＦがセットされ、制御信号ＳＣがハイレベルに移行することで、入力カップリング容量Ｃ１、ＡＣカップリング容量Ｃ３およびリップル容量Ｃ２が放電される。

一方、リップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅが下がり閾値Ｖｔｈ２に達した場合、制御信号ＳＣがロウレベルに移行することで、入力カップリング容量Ｃ１、ＡＣカップリング容量Ｃ３およびリップル容量Ｃ２の放電が停止される。

また、リップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅが下がり閾値Ｖｔｈ１に達し、かつ電源電圧Ｖｂａｔが一定のレベルＶｔｈ３を下回らない場合、制御信号ＳＣがロウレベルに移行することで、入力カップリング容量Ｃ１、ＡＣカップリング容量Ｃ３およびリップル容量Ｃ２の放電が停止される。

図５は、図１の急速放電回路の概略構成を示す回路図である。
図５において、急速放電回路７には、コンパレータＰ５、電界効果トランジスタＭ４、Ｍ５、バイポーラトランジスタＭ３、基準電圧源１１、参照電圧源１２および抵抗Ｒ３１、Ｒ３２が設けられている。ここで、基準電圧源１１は基準電圧Ｖｒｅｆを発生することができ、この基準電圧Ｖｒｅｆはリップルフィルタ回路４の出力を用いるようにしてもよい。参照電圧源１２は参照電圧Ｖａを発生することができる。なお、参照電圧Ｖａの値は、基準電圧Ｖｒｅｆの値よりも小さくすることができる。

コンパレータＰ５の一方の入力端子は入力端子Ｔ１に接続され、コンパレータＰ５の他方の入力端子は基準電圧源１１に接続されている。また、コンパレータＰ５の出力端子は抵抗Ｒ３１を介して電界効果トランジスタＭ５のゲートに接続され、電界効果トランジスタＭ５のドレインは入力端子Ｔ１に接続されている。また、バイポーラトランジスタＭ３のコレクタは、抵抗Ｒ３２を介して参照電圧源１２に接続されるとともに、電界効果トランジスタＭ４のゲートに接続され、電界効果トランジスタＭ４のドレインは電界効果トランジスタＭ５のゲートに接続されている。なお、急速放電回路８も急速放電回路７と同様に構成することができる。

そして、入力信号源Ｄの信号は、入力カップリング容量Ｃ１を介して入力端子Ｔ１に供給される。そして、入力端子Ｔ１に供給された入力端子電圧ＩＮはコンパレータＰ５にて基準電圧Ｖｒｅｆと比較され、その比較結果が抵抗Ｒ３１を介して電界効果トランジスタＭ５のゲートに入力される。

一方、図４のリップル制御回路５にて生成された制御信号ＳＣがロウレベルの場合、バイポーラトランジスタＭ３がオフし、電界効果トランジスタＭ４のゲート電位はハイレベルに維持される。このため、電界効果トランジスタＭ４がオンし、電界効果トランジスタＭ５のゲート電位はロウレベルに維持される。この結果、電界効果トランジスタＭ５はオフし、入力端子Ｔ１が接地点と切断されることから、コンパレータＰ５の出力に関係なく、入力カップリング容量Ｃ１の放電が防止される。

一方、図４のリップル制御回路５にて生成された制御信号ＳＣがハイレベルの場合、バイポーラトランジスタＭ３がオンし、電界効果トランジスタＭ４のゲート電位はロウレベルに維持される。このため、電界効果トランジスタＭ４がオフし、電界効果トランジスタＭ５のゲート電位はコンパレータＰ５の出力に応じて変化する。そして、入力端子電圧ＩＮが基準電圧Ｖｒｅｆを上回ると、コンパレータＰ５の出力がハイレベルに移行し、電界効果トランジスタＭ５がオンする。この結果、入力カップリング容量Ｃ１が放電され、入力端子電圧ＩＮが基準電圧Ｖｒｅｆに追従するように、入力カップリング容量Ｃ１に蓄積された電荷量が制御される。

ここで、基準電圧Ｖｒｅｆは、増幅回路２の入力端子間の中点電位を使用するため、電源電圧Ｖｂａｔの瞬時減に応じて電位が下がる。このため、電源電圧Ｖｂａｔの瞬時減に応じて増幅回路２の信号振幅の動作点を下げることができ、音切れ時間を短くすることができる。

図６および図７は、第１実施形態に係るバッテリ電圧の瞬時減が発生した時のリップル制御回路の閾値と音切れ区間との関係を示す図である。なお、図６は、リップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅが、閾値Ｖｔｈ１に達するまで放電される時の波形の一例を示す。図７は、リップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅが、閾値Ｖｔｈ２に達するまで放電される時の波形の一例を示す。また、図６（ａ）および図７（ａ）は、図１の出力端子Ｔ５の出力波形を示す。図６（ｂ）および図７（ｂ）は、図１の出力端子Ｔ５、Ｔ６間の出力波形（ＢＴＬ出力）を示す。

なお、図６および図７の例では、電源電圧Ｖｂａｔが瞬時減電圧の状態になった時に内部ミュートがかかるものとした。
従来の方法では、電源電圧Ｖｂａｔが下がり電源電圧Ｖｂａｔとリップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅとの電位差がヘッドルーム電圧Ｖｈｒ以下に達した場合、入力カップリング容量Ｃ１およびＡＣカップリング容量Ｃ３の放電を行うことなく、リップル容量Ｃ２のみの放電が行われる。このため、増幅回路２の信号振幅の動作点がそのまま維持され、増幅回路２の動作が不安定になることから、増幅回路２が非動作となるような閾値Ｖｔｈ２までリップル容量Ｃ２を放電している。よって、電源電圧Ｖｂａｔが回復した場合においても、リップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅが規定値以上に回復するのに時間がかかり、音切れ時間Ｔ０が長くなる。

一方、図１の構成では、図６に示されるように、電源電圧Ｖｂａｔが下がり電源電圧Ｖｂａｔとリップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅとの電位差がヘッドルーム電圧Ｖｈｒ以下に達した場合、リップル容量Ｃ２が放電されるだけでなく、入力カップリング容量Ｃ１およびＡＣカップリング容量Ｃ３も放電される。このため、電源電圧Ｖｂａｔの瞬時減に応じて増幅回路２の信号振幅の動作点が下がる。この結果、電源電圧Ｖｂａｔが瞬時減電圧の状態になった場合においても、電源電圧Ｖｂａｔが一定のレベルＶｔｈ３を下回らない時には、増幅回路２を動作可能な閾値Ｖｔｈ１までリップル容量Ｃ２を放電することで、増幅回路２から正常に音を発生させることができるようになる。従来の方法のように増幅回路２が非動作となるような閾値Ｖｔｈ２までリップル容量Ｃ２を放電しないので、音切れ時間Ｔ１を短くすることができる。

また、図７に示すように、電源電圧Ｖｂａｔが瞬時減電圧の状態になった場合において、電源電圧Ｖｂａｔが一定のレベルＶｔｈ３を下回る時には、電源電圧Ｖｂａｔの瞬時減に応じて増幅回路２の信号振幅の動作点を下げた場合においても増幅回路２の動作が不安定になるので、増幅回路２が非動作となるような閾値Ｖｔｈ２までリップル容量Ｃ２を放電することで、増幅回路２を非動作の状態にすることができる。
（第２実施形態）

図８は、第１実施形態に係る増幅器の変形例である第２実施形態に係る増幅器の概略構成を示すブロック図、図９は、信号源インピーダンスＲｇが増幅回路２２に付加された状態を示す回路図である。
図８および図９において、増幅器には、差動入力に対応した増幅回路２２が設けられている。そして、増幅回路２２の入力側には入力端子Ｔ１１および接地端子Ｔ１３が設けられ、増幅回路２の出力側には出力端子Ｔ１５、Ｔ１６が設けられている。そして、入力端子Ｔ１１は、入力カップリング容量Ｃ１１を介して信号源インピーダンスＲｇに接続され、接地端子Ｔ１３は、ＡＣカップリング容量Ｃ１３を介して接地されている。また、出力端子Ｔ１５、Ｔ１６間にはスピーカ２９が接続されている。入力端子Ｔ１１と接地端子Ｔ１３との間には、抵抗Ｒ５１、Ｒ５２の直列回路が接続され、リップルフィルタ回路３５で生成された基準電圧Ｖｒｅｆが抵抗Ｒ５１、Ｒ５２の接続点に入力される。

また、この増幅器には、リップル容量Ｃ２、減電圧検出部２３、ミュート回路２４、リップルフィルタ回路３５、リップル制御回路２５、リップル放電回路２６および急速放電回路２７、２８が設けられている。

ここで、リップル容量Ｃ１２は、電源端子Ｔ１４を介して供給される電源電圧Ｖｂａｔに基づいて電荷を蓄積することができる。ここで、リップル容量Ｃ１２には、リップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅを出力するリップル端子Ｔ１２が設けられている。

減電圧検出部２３は減電圧を検出し、その検出結果をミュート回路２４およびリップル制御回路２５に通知することができる。ミュート回路２４は、減電圧検出部２３による減電圧の検出結果に基づいて、増幅器をミュートさせることができる。また、ミュート回路２４は、リップル放電回路２６による放電時に増幅器をミュートさせることができる。

リップルフィルタ回路３５は、リップル容量Ｃ２のリップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅに基づいて基準電圧Ｖｒｅｆを発生することができる。リップル放電回路２６は、放電速度を高速から低速に途中で変化させつつ、リップル容量Ｃ１２に蓄積された電荷を放電させることができる。ここで、リップル放電回路２６には、ＳＣＲ回路３４、電界効果トランジスタＭ１１、スイッチＳＷ１および抵抗Ｒ５３が設けられている。そして、ＳＣＲ回路３４の放電端子はリップル端子Ｔ１２に接続され、ＳＣＲ回路３４の出力端子は抵抗Ｒ５３を介して電界効果トランジスタＭ１１のゲートに接続されている。電界効果トランジスタＭ１１のドレインはリップル端子Ｔ１２に接続され、電界効果トランジスタＭ１１のゲートとソースとの間にはスイッチＳＷ１が接続されている。ＳＣＲ回路３４から出力された制御信号ＳＥは、ミュート回路２４および急速放電回路２７、２８に入力されている。

急速放電回路２７は、リップル放電回路２６から出力される制御信号ＳＥに基づいて入力カップリング容量Ｃ１１に蓄積された電荷を放電させることができる。ここで、急速放電回路２７には、コンパレータＰ１４および電界効果トランジスタＭ１２が設けられている。そして、コンパレータＰ１４の反転入力端子には基準電圧Ｖｒｅｆが入力され、コンパレータＰ１４の非反転入力端子は電界効果トランジスタＭ１２のドレインおよび入力端子Ｔ１１に接続され、コンパレータＰ１４の出力端子は電界効果トランジスタＭ１２のゲートに接続されている。

急速放電回路２８は、リップル放電回路２６から出力される制御信号ＳＥに基づいてＡＣカップリング容量Ｃ１３に蓄積された電荷を放電させることができる。ここで、急速放電回路２８には、コンパレータＰ１５および電界効果トランジスタＭ１３が設けられている。そして、コンパレータＰ１５の反転入力端子には基準電圧Ｖｒｅｆが入力され、コンパレータＰ１５の非反転入力端子は電界効果トランジスタＭ１３のドレインおよび接地端子Ｔ１３に接続され、コンパレータＰ１５の出力端子は電界効果トランジスタＭ１３のゲートに接続されている。

リップル制御回路２５は、電源電圧Ｖｂａｔとリップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅとの電位差に基づいて、リップル放電回路２６による放電タイミングを制御することができる。また、リップル制御回路２５は、リップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅの監視結果に基づいて、リップル放電回路２６の放電速度を高速から低速に途中で切り替えることができる。

ここで、リップル制御回路２５にはコンパレータＰ１１〜Ｐ１３が設けられている。コンパレータＰ１１の反転入力端子は参照電圧源３１を介して電源端子Ｔ１４に接続され、コンパレータＰ１１の非反転入力端子はリップル端子Ｔ１２に接続されている。コンパレータＰ１２の反転入力端子はリップル端子Ｔ１２に接続され、コンパレータＰ１２の非反転入力端子は参照電圧源３２、３３を順次介して接地されている。コンパレータＰ１３の反転入力端子はリップル端子Ｔ１２に接続され、コンパレータＰ１３の非反転入力端子は参照電圧源３３を介して接地されている。

なお、参照電圧源３１の参照電圧は増幅回路２２のヘッドルーム電圧Ｖｈｒ、参照電圧源３２の参照電圧はΔＶ、参照電圧源３３の参照電圧はＶｔｈ１に設定することができる。

また、増幅器には、増幅回路２２を動作させるバイアスを発生するバイアス回路３６が設けられ、バイアス回路３６には電流源３６ａが設けられている。

そして、リップルフィルタ回路３５において、電源電圧Ｖｂａｔが分圧され、その分圧電圧がリップル端子Ｔ２に供給されることでリップル容量Ｃ１２が充放電される。そして、リップル容量Ｃ１２に蓄積された電荷に基づいてリップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅが生成される。そして、リップルフィルタ回路３５において、リップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅから基準電圧Ｖｒｅｆが生成され、抵抗Ｒ５１、Ｒ５２の接続点およびコンパレータＰ１４、Ｐ１５の反転入力端子に出力される。

また、入力カップリング容量Ｃ１１は、入力端子Ｔ１１にかかる直流バイアスに応じて充放電され、ＡＣカップリング容量Ｃ１３が入力カップリング容量Ｃ１１と同じタイミングで充放電されることで、直流バイアスの揺れが相殺される。

また、コンパレータＰ１１において、電源電圧Ｖｂａｔからヘッドルーム電圧Ｖｈｒを引いた値がリップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅと比較される。そして、電源電圧Ｖｂａｔが下がり電源電圧Ｖｂａｔとリップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅとの電位差がヘッドルーム電圧Ｖｈｒに達した場合、ＳＣＲ回路３４がセットされ、ＳＣＲ回路３４を介してリップル容量Ｃ１２が放電される。

また、電源電圧Ｖｂａｔが下がり電源電圧Ｖｂａｔとリップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅとの電位差がヘッドルーム電圧Ｖｈｒに達した場合、ＳＣＲ回路３４を介して電界効果トランジスタＭ１１がオンされ、電界効果トランジスタＭ１１を介してリップル容量Ｃ１２が放電されることで、リップル容量Ｃ１２の放電が加速される。

また、電源電圧Ｖｂａｔが下がり電源電圧Ｖｂａｔとリップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅとの電位差がヘッドルーム電圧Ｖｈｒに達した場合、ＳＣＲ回路３４から制御信号ＳＥがミュート回路２４および急速放電回路２７、２８に出力される。そして、制御信号ＳＥがミュート回路２４に出力されると、ミュート回路２４が動作し、増幅器にミュートがかけられる。

また、制御信号ＳＥがミュート回路２４に出力されると、コンパレータＰ１４、Ｐ１５が動作する。そして、コンパレータＰ１４において、基準電圧Ｖｒｅｆと入力端子電圧ＩＮが比較され、入力端子電圧ＩＮが基準電圧Ｖｒｅｆより大きい場合は、電界効果トランジスタＭ１２がオンされ、入力端子電圧ＩＮがリップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅの低下に追従するように、入力カップリング容量Ｃ１１が放電される。

また、コンパレータＰ１５において、基準電圧Ｖｒｅｆと接地端子電圧ＡＣ_Ｇｎｄが比較され、接地端子電圧ＡＣ_Ｇｎｄが基準電圧Ｖｒｅｆより大きい場合は、電界効果トランジスタＭ１３がオンされ、接地端子電圧ＡＣ_Ｇｎｄがリップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅの低下に追従するように、ＡＣカップリング容量Ｃ１３が放電される。

また、コンパレータＰ１２において、リップル端子電圧ＲｉｐｐｌｅがＶｔｈ１＋ΔＶと比較される。そして、リップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅが下がりＶｔｈ１＋ΔＶに達した場合、スイッチＳＷ１がオンされることで、電界効果トランジスタＭ１１がオフされ、電界効果トランジスタＭ１１を介したリップル容量Ｃ１２の放電が停止されることで、リップル容量Ｃ１２の放電速度が高速から加速に切り替えられる。

また、コンパレータＰ１３において、リップル端子電圧ＲｉｐｐｌｅがＶｔｈ１と比較される。そして、リップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅが下がりＶｔｈ１に達した場合、ＳＣＲ回路３４がリセットされることで、リップル容量Ｃ１２の放電が停止される。ＳＣＲ回路３４がリセットされると、ミュート回路２４の動作が停止され、増幅器のミュートが解除される。また、ＳＣＲ回路３４がリセットされると、コンパレータＰ１４、Ｐ１５の動作が停止され、入力カップリング容量Ｃ１１およびＡＣカップリング容量Ｃ１３の放電が停止される。

ここで、リップル容量Ｃ１２の放電速度を高速から加速に切り替えることで、増幅器のミュートが解除された直後に入力端子電圧ＩＮが接地端子電圧ＡＣ_Ｇｎｄから信号源インピーダンスＲｇによる電圧分だけ持ち上がっていた場合においても、ポップノイズを低減させることができる。

図１０は、図９の増幅回路２２においてミュート解除時のポップノイズの発生状況を示すタイミングチャートである。
図１０において、電源電圧Ｖｂａｔが低下した時、音声を可能な限り出力し続けるためにはヘッドルーム電圧Ｖｈｒを確保する必要がある。このため、リップル放電回路２６および急速放電回路２７、２８を起動し、リップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅ、入力端子電圧ＩＮおよび接地端子電圧ＡＣ_Ｇｎｄを低下させ、ヘッドルーム電圧Ｖｈｒを確保する。

ここで、リップル端子Ｔ１２にはリップル容量Ｃ１２、接地端子Ｔ１３にはＡＣカップリング容量Ｃ１３が接続されているのに対し、入力端子Ｔ１１には入力カップリング容量Ｃ１１および信号源インピーダンスＲｇが接続されている。

そして、電源電圧Ｖｂａｔが低下した時、入力端子電圧ＩＮおよび接地端子電圧ＡＣ_Ｇｎｄはリップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅに追従するように低下する。この時、入力端子Ｔ１１に接続された信号源インピーダンスＲｇには放電電流が流れるため、電圧降下ＶＲｇが発生している。

リップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅがある値まで低下するとミュートが解除されるが、この時に入力端子Ｔ１１および接地端子Ｔ１３はリップル端子Ｔ１２から切り離された状態となる。そのため、ミュートを解除した直後に入力端子電圧ＩＮは接地端子電圧ＡＣ_Ｇｎｄから信号源インピーダンスＲｇに生じていた電圧降下ＶＲｇ分だけ持ち上がる。すなわち、増幅回路２２の入力端子間にオフセットが生じていることとなり、このオフセット分が増幅されることで、大きなポップノイズが発生する。

図１１は、図９の増幅回路１２のミュート期間におけるリップル電圧の変化を従来例と比較して示すタイミングチャートである。
図１１において、リップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅが下がりＶｔｈ１＋ΔＶに達するまでは電界効果トランジスタＭ１１をオンし、リップル端子電圧ＲｉｐｐｌｅがＶｔｈ１＋ΔＶに達した後にＶｔｈ１に達するまでは電界効果トランジスタＭ１１をオフすることにより、ミュートの開始点から途中点までの期間ｔ１では、リップル容量Ｃ１２を高速に放電させ、ミュートの途中点から解除点までの期間ｔ２では、リップル容量Ｃ１２を低速に放電させることができる。

これにより、電源電圧Ｖｂａｔの低下に追従させつつリップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅを低下させることができ、ヘッドルーム電圧Ｖｈｒを確保することが可能となるとともに、入力端子電圧ＩＮが０Ｖの状態でミュートを解除することが可能になる。このため、音切れ時間を短縮しつつ、ポップノイズを低減することができ、違和感を抑制しつつ音声出力ＯＵＴを再開することができる。

これに対して、期間ｔ１＋ｔ２に渡って一定の傾きでリップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅ´を低下させると、ミュートが解除される直前のリップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅ´の傾きが大きくなり、この時の音声出力ＯＵＴ´に大きなポップノイズが発生する。

一方、リップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅ´の傾きを一定にしたままミュートが解除される直前のリップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅ´の傾きを小さくすると、期間ｔ１＋ｔ３に渡ってミュートがかかり、音声出力ＯＵＴ´´が再開されるまでに時間がかかるようになることから、音切れ時間が長くなる。

図１２は、図８のコンパレータＰ１２、Ｐ１３の一例を示す回路図である。
図１２において、コンパレータＰ１２、Ｐ１３には、バイポーラトランジスタＭ２１〜Ｍ２４および抵抗Ｒ６１〜Ｒ６７が設けられている。ここで、バイアス電位Ｖｂｉａｓは抵抗Ｒ６７を介して参照電圧源６１の正極側に接続されている。

バイポーラトランジスタＭ２１のコレクタは抵抗Ｒ６３、Ｒ６５を順次介して接地されている。バイポーラトランジスタＭ２１のエミッタは抵抗Ｒ６１を介して参照電圧源６１の正極側に接続されている。バイポーラトランジスタＭ２２のコレクタは抵抗Ｒ６４、Ｒ６６を順次介して接地されている。バイポーラトランジスタＭ２２のエミッタは抵抗Ｒ６２を介して参照電圧源６１の正極側に接続されている。なお、抵抗Ｒ６１、Ｒ６２の値を調整することにより、図８のＶｔｈ１およびΔＶを設定することができる。

抵抗Ｒ６３、Ｒ６５の接続点はバイポーラトランジスタＭ２３のベースに接続されている。抵抗Ｒ６４、Ｒ６６の接続点はバイポーラトランジスタＭ２４のベースに接続されている。バイポーラトランジスタＭ２３、Ｍ２４のエミッタは接地されている。バイポーラトランジスタＭ２３、Ｍ２４のベースにはリップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅが入力される。

そして、リップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅが低下すると、バイポーラトランジスタＭ２１がオンし、抵抗Ｒ６３、Ｒ６５に電流が流れ、抵抗Ｒ６５に電圧降下が発生する。そして、抵抗Ｒ６５の電圧降下が所定値を超えて下回ると、バイポーラトランジスタＭ２３がオンし、出力Ｏｕｔ１２が下がる。

また、リップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅがさらに低下すると、バイポーラトランジスタＭ２２がオンし、抵抗Ｒ６４、Ｒ６６に電流が流れ、抵抗Ｒ６６に電圧降下が発生する。そして、抵抗Ｒ６６の電圧降下が所定値を超えて下回ると、バイポーラトランジスタＭ２４がオンし、出力Ｏｕｔ１１が下がる。

図１３は、図８のリップル放電回路２６の一例を示す回路図である。
図１３において、リップル放電回路２６には、低速放電回路２６ａおよび放電加速回路２６ｂが設けられている。低速放電回路２６ａは、リップル容量Ｃ１２に蓄積された電荷を低速で放電させることができる。放電加速回路２６ｂは、リップル容量Ｃ１２に蓄積された電荷の放電を加速させることができる。

ここで、低速放電回路２６ａには、バイポーラトランジスタＭ３１〜Ｍ３３および抵抗Ｒ７２、Ｒ７３が設けられている。放電加速回路２６ｂには、電界効果トランジスタＭ４１、Ｍ４２が設けられている。

バイポーラトランジスタＭ３３のエミッタはリップル端子Ｔ１２に接続されている。バイポーラトランジスタＭ３３のコレクタは抵抗Ｒ７２、Ｒ７３を順次介して接地されている。バイポーラトランジスタＭ３１のコレクタおよびバイポーラトランジスタＭ３３のベースには、抵抗Ｒ７１および参照電圧源７１を順次介して電源電圧Ｖｂａｔが供給される。なお、参照電圧源７１の電圧はヘッドルーム電圧Ｖｈｒに設定することができる。バイポーラトランジスタＭ３１、Ｍ３２のベースは、抵抗Ｒ７２、Ｒ７３の接続点に接続されている。バイポーラトランジスタＭ３２のコレクタはリップル端子Ｔ１２に接続されている。バイポーラトランジスタＭ３２のエミッタは接地されている。

また、バイポーラトランジスタＭ３１、Ｍ３２のベースは、インバータ７３を介してバイポーラトランジスタＭ３４のベースに接続されている。電界効果トランジスタＭ４１、Ｍ４２のゲートは、電界効果トランジスタＭ４１のドレインに接続され、電界効果トランジスタＭ４１のドレインには電流源７２を介してバイアス電圧Ｖｂｉａｓが供給される。電界効果トランジスタＭ４２のドレインはリップル端子Ｔ１２に接続されている。

また、電界効果トランジスタＭ４１、Ｍ４２のゲートは、バイポーラトランジスタＭ３４を介して接地され、バイポーラトランジスタＭ３４にはツェナーダイオードＺ１が並列に接続されている。なお、電界効果トランジスタＭ４１、Ｍ４２はカレントミラーを構成し、電界効果トランジスタＭ４１は電界効果トランジスタＭ４２に比べて駆動力をＮ（Ｎは１より大きな実数）倍に設定することができる。

そして、コンパレータＰ１３の出力Ｏｕｔ１１がバイポーラトランジスタＭ３１、Ｍ３２のベースに入力され、コンパレータＰ１２の出力Ｏｕｔ１２が電界効果トランジスタＭ４１、Ｍ４２のゲートに入力される。

そして、各コンパレータＰ１２、Ｐ１３の出力Ｏｕｔ１２、Ｏｕｔ１１がハイレベルの状態で、電源電圧Ｖｂａｔが下がり電源電圧Ｖｂａｔとリップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅとの電位差がヘッドルーム電圧Ｖｈｒに達した場合、バイポーラトランジスタＭ３１〜Ｍ３３および電界効果トランジスタＭ４１、Ｍ４２がオンする。また、コンパレータＰ１２の出力Ｏｕｔ１２はインバータ７３にて反転され、バイポーラトランジスタＭ３４がオフする。このため、リップル容量Ｃ１２は低速放電回路２６ａおよび放電加速回路２６ｂにて放電され、放電が高速に行われる。

次に、コンパレータＰ１２の出力Ｏｕｔ１２がロウレベルになると、電界効果トランジスタＭ４１、Ｍ４２がオフし、放電加速回路２６ｂによる放電が停止される。このため、低速放電回路２６ａのみでリップル容量Ｃ１２が放電され、放電が低速に切り替えられる。

さらに、コンパレータＰ１３の出力Ｏｕｔ１１がロウレベルになると、バイポーラトランジスタＭ３１、Ｍ３２がオフし、低速放電回路２６ａによる放電が停止される。

図１４は、図８の急速放電回路２８の一例を示す回路図である。なお、図１４では、急速放電回路２８の回路図を例にとるが、急速放電回路２７についても同様に構成することができる。
図１４において、急速放電回路２８には、バイポーラトランジスタＭ５１〜Ｍ５６、抵抗Ｒ８１〜Ｒ８５および電流源８１が設けられている。バイポーラトランジスタＭ５１のソースには電流源８１を介して電源電圧Ｖｂａｔが供給される。バイポーラトランジスタＭ５２のエミッタはバイポーラトランジスタＭ５１のエミッタに接続されている。

バイポーラトランジスタＭ５１のコレクタはバイポーラトランジスタＭ５３のコレクタに接続されている。バイポーラトランジスタＭ５２のコレクタはバイポーラトランジスタＭ５４のコレクタに接続されている。バイポーラトランジスタＭ５３、Ｍ５４のエミッタは接地されている。

バイポーラトランジスタＭ５１のベースにはリップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅが入力される。バイポーラトランジスタＭ５２のベースには抵抗Ｒ８１を介して接地端子電圧ＡＣ_Ｇｎｄが入力される。バイポーラトランジスタＭ５３、Ｍ５４のベースはバイポーラトランジスタＭ５４のコレクタに接続されている。

バイポーラトランジスタＭ５５のコレクタには抵抗Ｒ８４を介して接地端子電圧ＡＣ_Ｇｎｄ´が入力される。なお、接地端子電圧ＡＣ_Ｇｎｄ´は、接地端子電圧ＡＣ_Ｇｎｄと別系統の同電位の電圧に設定することができる。

バイポーラトランジスタＭ５５のベースはバイポーラトランジスタＭ５３のコレクタおよびバイポーラトランジスタＭ５５のエミッタに接続されている。バイポーラトランジスタＭ５５のエミッタは、抵抗Ｒ８３を介して接地されるとともに、バイポーラトランジスタＭ５６のベースに接続されている。バイポーラトランジスタＭ５６のコレクタには抵抗Ｒ８５を介して接地端子電圧ＡＣ_Ｇｎｄ´が入力される。バイポーラトランジスタＭ５６のエミッタは接地されている。

そして、電流源８１に制御信号ＳＥが入力されると、電流源８１を介してバイポーラトランジスタＭ５１、Ｍ５２に電流が供給される。そして、リップル端子電圧Ｒｉｐｐｌｅが接地端子電圧ＡＣ_Ｇｎｄよりも低くなると、バイポーラトランジスタＭ５１に流れる電流が減少し、抵抗Ｒ８２、Ｒ８３による電圧効果が減少する。このため、バイポーラトランジスタＭ５５、Ｍ５６のベース電位が低下し、バイポーラトランジスタＭ５５、Ｍ５６に流れる電流が減少することから、抵抗Ｒ８４、Ｒ８５による電圧効果が減少する。このため、接地端子電圧ＡＣ_Ｇｎｄ´、ＡＣ_Ｇｎｄが低下し、ＡＣカップリング容量Ｃ１３が放電されるとともに、バイポーラトランジスタＭ５１に流れる電流が減少する。

図１５は、第１実施形態と第２実施形態とに係るバッテリ電圧の瞬時減が発生した時のリップル電圧と閾値との関係を示す図である。
図１５において、電源電圧Ｖｂａｔの瞬時減が発生した時に電源電圧Ｖｂａｔが一定のレベルＶｔｈ３を下回らない場合（Ｊ）、図１の第１実施形態の構成では、一定の傾きでリップル容量Ｃ２が閾値Ｖｔｈ１まで放電される（Ｌ２）。

一方、電源電圧Ｖｂａｔの瞬時減が発生した時に電源電圧Ｖｂａｔが一定のレベルＶｔｈ３を下回らない場合（Ｊ）、図８の第２実施形態の構成では、急な傾きから緩やかな傾きに途中で変化しながらリップル容量Ｃ１２が閾値Ｖｔｈ１まで放電される（Ｌ１）。

また、電源電圧Ｖｂａｔの瞬時減が発生した時に電源電圧Ｖｂａｔが一定のレベルＶｔｈ３を下回る場合（Ｋ）、図１の第１実施形態の構成では、一定の傾きでリップル容量Ｃ２が閾値Ｖｔｈ１から閾値Ｖｔｈ２までさらに放電される（Ｌ４）。

一方、電源電圧Ｖｂａｔの瞬時減が発生した時に電源電圧Ｖｂａｔが一定のレベルＶｔｈ３を下回る場合（Ｋ）、図８の第２実施形態の構成では、再び緩やかな傾きから急な傾きでリップル容量Ｃ１２が閾値Ｖｔｈ１から閾値Ｖｔｈ２までさらに放電される（Ｌ３）。

なお、リップル容量Ｃ１２を閾値Ｖｔｈ２までさらに放電させるための構成としては、一定のレベルＶｔｈ３と電源電圧Ｖｂａｔとを比較するコンパレータを図８の構成に追加することができる。そして、電源電圧Ｖｂａｔが一定のレベルＶｔｈ３を下回る場合、図８のリップル放電回路２６を動作させることで、リップル容量Ｃ１２を高速放電させることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 半導体チップ、Ｔ１、Ｔ１１ 入力端子、Ｔ２、Ｔ１２ リップル端子、Ｔ３、Ｔ１３ 接地端子、Ｔ４、Ｔ１４ 電源端子、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ１５、Ｔ１６ 出力端子、２、２２ 増幅回路、３、３６ バイアス回路、３ａ、３６ａ、７２、８１ 電流源、４、３５ リップルフィルタ回路、５、２５ リップル制御回路、６、２６ リップル放電回路、２６ａ 低速放電回路、２６ｂ 放電加速回路、７、８、２７、２８ 急速放電回路、９、２９ スピーカ、Ｄ 入力信号源、Ｃ１、Ｃ１１ 入力カップリング容量、Ｃ２、Ｃ１２ リップル容量、Ｃ３、Ｃ１３ ＡＣカップリング容量、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ５１〜Ｒ５３、Ｒ６１〜Ｒ６７、Ｒ７１〜Ｒ７３、Ｒ８１〜Ｒ８５ 抵抗、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ２１〜Ｍ２４、Ｍ３１〜Ｍ３４、Ｍ５１〜Ｍ５６ バイポーラトランジスタ、Ｍ１１〜Ｍ１３、Ｍ４１、Ｍ４２ 電界効果トランジスタ、Ｂ１ バッファ、Ｐ１〜Ｐ５、Ｐ１１〜Ｐ１５ コンパレータ、Ｎ１ 論理和回路、Ｎ２ 論理積回路、Ｆ フリップフロップ、Ｍ４、Ｍ５ 電界効果トランジスタ、１１ 基準電圧源、１２、３１〜３３、６１、７１ 参照電圧源、２３ 減電圧検出部、２４ ミュート回路、ＳＷ１ スイッチ、３４ ＳＣＲ回路、Ｒｇ 信号源インピーダンス、７３ インバータ、Ｚ１ ツェナーダイオード

Claims (15)

1. 差動入力に対応した増幅回路と、
   前記増幅回路の電源電圧に基づいて前記増幅回路の基準電圧を生成するためのリップル端子電圧を低下させるリップル放電回路と、
   前記電源電圧と前記リップル端子電圧との電位差に基づいて、前記リップル放電回路による放電タイミングを制御するリップル制御回路とを備え、
   前記電源電圧が下がり、前記電源電圧と前記リップル端子電圧との電位差が一定の電位差を下回った場合において、前記電源電圧の低下した値が第１の閾値に対して一定の電位差分を上回る所定電圧以上の時は前記リップル端子電圧が前記第１の閾値に達するまで前記リップル端子電圧を低下させ、前記電源電圧の低下した値が前記所定電圧を下回る時は前記リップル端子電圧が前記第１の閾値よりも小さな第２の閾値に達するまで前記リップル端子電圧を低下させることを特徴とする増幅器。
2. 前記増幅回路の第１の入力端子電圧を低下させる第１の急速放電回路と、
   前記増幅回路の第２の入力端子電圧を低下させる第２の急速放電回路とを備え、
   前記リップル制御回路は、前記電源電圧と前記リップル端子電圧との電位差に基づいて、前記リップル放電回路、前記第１の急速放電回路および前記第２の急速放電回路による放電タイミングを制御することを特徴とする請求項１に記載の増幅器。
3. 前記電源電圧が下がり、前記電源電圧と前記リップル端子電圧との電位差が一定の電位差を下回った場合において、前記リップル端子電圧、前記増幅回路の第１の入力端子電圧および第２の入力端子電圧を低下させることで、前記増幅回路の入力の直流バイアスを下げるとともに、前記増幅回路の信号振幅の動作点を下げることを特徴とする請求項２に記載の増幅器。
4. 前記一定の電位差は、前記増幅回路のヘッドルーム電圧であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の増幅器。
5. 前記第１の閾値は、前記増幅回路を動作させることが可能な点、前記第２の閾値は、前記増幅回路を非動作にさせる点であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の増幅器。
6. 前記リップル制御回路は、
   前記リップル端子電圧を前記電源電圧からヘッドルーム電圧を引いた値と比較する第１のコンパレータと、
   前記リップル端子電圧を前記第２の閾値と比較する第２のコンパレータと、
   前記リップル端子電を前記第１の閾値と比較する第３のコンパレータと、
   第３の閾値を前記電源電圧と比較する第４のコンパレータと、
   前記第３のコンパレータの出力と前記第４のコンパレータの出力との論理和をとる第１の論理和回路と、
   前記第２のコンパレータの出力と前記第１の論理和回路の出力との論理和をとる第２の論理和回路と、
   前記第１のコンパレータの出力でセットされ、前記第２の論理和回路の出力でリセットされるフリップフロップとを備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の増幅器。
7. 前記リップル端子電圧に基づいて、前記増幅回路の基準電圧を発生するリップルフィルタ回路を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の増幅器。
8. 前記第１の急速放電回路は、
   前記第１の入力端子電圧と前記基準電圧とを比較するコンパレータと、
   前記コンパレータの出力に基づいて、前記第１の入力端子電圧を低下させる第１のトランジスタと、
   前記リップル制御回路の出力に基づいて、前記第１のトランジスタがオフするように前記コンパレータの出力を固定する第２のトランジスタとを備えることを特徴とする請求項２乃至７のいずれか１項に記載の増幅器。
9. 前記電源電圧が下がり、前記電源電圧と前記リップル端子電圧との電位差が一定の電位差を下回った場合において、前記リップル端子電圧が前記第１の閾値に達するまで前記リップル端子電圧を低下させる間に、前記リップル端子電圧の低下速度を高速から低速に途中で変化させることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の増幅器。
10. 前記リップル放電回路は、
    前記リップル端子電圧を低速に低下させる低速放電回路と、
    前記リップル端子電圧の低下を加速させる放電加速回路とを備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の増幅器。
11. 前記リップル制御回路は、
    前記電源電圧と前記リップル端子電圧との電位差に基づいて、前記低速放電回路および前記放電加速回路の放電を開始させる第１のコンパレータと、
    前記リップル端子電圧と第１の参照電圧との比較結果に基づいて、前記放電加速回路の放電を停止させる第２のコンパレータと、
    前記リップル端子電圧と前記第１の参照電圧より小さな第２の参照電圧との比較結果に基づいて、前記低速放電回路の放電を停止させる第３のコンパレータとを備えることを特徴とする請求項１０に記載の増幅器。
12. 前記増幅回路はカーオーディオ用のパワーアンプ、前記電源電圧はカー用バッテリ電圧であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の増幅器。
13. 前記増幅回路の第１の入力端子は、第１のカップリング容量を介して入力信号源に接続され、前記増幅回路の第２の入力端子は、第２のカップリング容量を介して接地されていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の増幅器。
14. 前記第１のカップリング容量は、前記第１の入力端子にかかる直流バイアスに応じて充放電され、前記第２のカップリング容量は、前記第１のカップリング容量と同じタイミングで充放電されることを特徴とする請求項１３に記載の増幅器。
15. 前記電源電圧が下がり、前記電源電圧と前記リップル端子電圧との電位差が一定の電位差を下回った場合に、前記増幅回路の出力をミュートすると共に、前記増幅回路を動作させることが可能な第１の閾値に達するまで前記リップル端子電圧を低下させ、
    前記リップル端子電圧が前記第１の閾値まで低下した時に前記電源電圧が前記所定電圧以上であれば、前記増幅回路の出力のミュートを解除することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の増幅器。

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