JP3143262B2 - 増幅回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は増幅回路に関し、更に詳
しく言えば、オーディオアンプなどに用いられる増幅回
路の改善に関する。

【０００２】

【従来の技術】以下で、従来例に係る増幅回路について
図面を参照しながら説明する。従来例に係る増幅回路
は、ミュートモード，プレイモードのそれぞれのモード
に応じて回路を切り換えることによって、ポップノイズ
を防止しているオーディオアンプである。なお、ミュー
トモードとは、当該増幅回路を含むオーディオ機器（例
えばステレオなど）に電源が入っており、当該増幅回路
に電流が流れているが、（例えばスピーカーなどから）
外部に音が出力されない状態であって、プレイモードと
は、当該増幅回路に電流が流れ、かつ外部に音が出力さ
れる状態をいう。ポップノイズについては、後述する。

【０００３】当該回路は、図３に示すように入力増幅器
（１），ミュートモードアンプ（２），プレイモードア
ンプ（３），スイッチング回路（４），スイッチング回
路（５）及び電流増幅器（ＩＡ）からなり、自身にオー
ディオ信号（ＳＩ）を入力し、増幅して外部のスピーカ
ーなどに出力するものである。入力増幅器（１）は、差
動増幅器（１Ａ）とカレントミラー回路（１Ｂ）とから
なり、自身にオーディオ信号（ＳＩ）を入力し、増幅し
てミュートモードアンプ（２），プレイモードアンプ
（３）に出力するものである。

【０００４】ミュートモードアンプ（２）は差動増幅器
（２Ａ）とカレントミラー回路（２Ｂ）とからなり、ス
イッチング回路（４）を介して正電源（＋Ｖｃｃ）に接
続されており、ミュートモードの際にスイッチング回路
（４）がＯＮされることによって動作し、入力増幅器
（１）によって増幅されたオーディオ信号（ＳＩ）を増
幅して入力増幅器（１）の一方の入力側に負帰還回路
（ＮＦ）を介して出力するものである。

【０００５】プレイモードアンプ（３）は、差動増幅器
（３Ａ），カレントミラー回路（３Ｂ）からなり、スイ
ッチング回路（ＳＷ２）を介して正電源（＋Ｖｃｃ）に
接続されており、プレイモードの際に，スイッチング回
路（５）がＯＮされることによって動作し、入力増幅器
（１）によって増幅されたオーディオ信号（ＳＩ）をさ
らに増幅して電流増幅器（ＩＡ）に出力するものであ
る。

【０００６】スイッチング回路（４）は、抵抗（Ｒ
１），トランジスタ（Ｑ１４），定電流源（ＴＳ１）及
びスイッチ（ＳＷ１）からなり、ミュートモードアンプ
（２）に定電流を供給／非供給する回路である。スイッ
チング回路（４）は、スイッチング回路（５）と同様
に、ミュートモードアンプ（２）に定電流を供給／非供
給する回路である。なお、その詳しい回路構成について
は図では略記している。

【０００７】電流増幅器（ＩＡ）は、プレイモードアン
プ（３）から出力された増幅信号をさらに増幅して、外
部スピーカーに出力するものである。当該回路の動作を
以下で説明する。ミュートモードのときには、当該回路
において、スイッチ（ＳＷ１）がＯＮされることによっ
てスイッチング回路（４）がＯＮされ、ミュートモード
アンプ（２）に定電流が供給される。このときスイッチ
ング回路（ＳＷ２）はＯＦＦされ、動作するのはミュー
トモードアンプ（２）のみである。

【０００８】まず、入力増幅器（１）の入力端子である
トランジスタ（Ｑ４）のベースにオーディオ信号（Ｓ
Ｉ）が入力されると、増幅されてミュートモードアンプ
（２）とプレイモードアンプ（３）へ出力される。この
とき、プレイモードアンプ（３）の差動増幅器（３Ａ）
の入力部の電位は常にミュートモードアンプ（２）の差
動増幅器（２Ａ）の入力部の電位と同電位に保たれてお
り、かつミュートモードアンプ（２）に入力されたオー
ディオ信号（ＳＩ）は、該ミュートモードアンプ（２）
によって増幅され、負帰還回路（ＮＦ）を介して入力増
幅器（１）の一方の入力端子であるトランジスタ（Ｑ
５）のベースに入力されるので、増幅されたオーディオ
信号（ＳＩ）は外部に出力されず、従って外部スピーカ
ーから音はでない。

【０００９】次に、当該回路をミュートモードからプレ
イモードに切り換え、ＯＮされていたスイッチング回路
（４）をＯＦＦし、かつＯＦＦされていたスイッチング
回路（５）をＯＮする。すると、今まで動作していたミ
ュートモードアンプ（２）が動作しなくなり、代わって
プレイモードアンプ（３）が動作するので、入力増幅器
（１）によって増幅されたオーディオ信号（ＳＩ）は、
プレイモードアンプ（３）によって増幅され、電流増幅
器（ＩＡ）に出力される。

【００１０】次いで電流増幅器（ＩＡ）によって、プレ
イモードアンプ（３）からの増幅信号がさらに増幅され
て外部に出力されるので、外部スピーカーなどから音が
出力される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
に係る増幅回路によると、ミュートモードアンプ（２）
の電源供給に係るスイッチトランジスタ（Ｑ１４）は、
ＯＮ／ＯＦＦ動作のみに用いられ、かつミュートモード
に対応するので、低消費電力であって、比較的駆動能力
の低いトランジスタが用いられている。

【００１２】通常のミュートモードでは、スイッチング
回路（４）によってトランジスタ（Ｑ１４）のコレクタ
からミュートモードアンプ（２）に定電流が供給される
が、駆動能力の低いトランジスタ（Ｑ１４）が用いられ
ているので、その定電流であるトランジスタ（Ｑ１４）
のコレクタ電流は比較的低い電流しか流すことができな
い。

【００１３】このため、仮にスイッチトランジスタ（Ｑ
１４）の駆動能力を超えた正のオーディオ信号（ＳＩ）
がミュートモードアンプ（２）のトランジスタ（Ｑ６，
Ｑ７）に入力された時、そのトランジスタ（Ｑ６，Ｑ
７）のエミッタ電流を規定するトランジスタ（Ｑ１４）
のコレクタ電流が比較的低い電流であるために、ミュー
トモードアンプ（２）の出力電圧が入力電圧に応じて十
分に出力されないため、負帰還によってトランジスタ
（Ｑ７）がドライブされ、トランジスタ（Ｑ７）のベー
スの直流電位が大きく低下する。

【００１４】トランジスタ（Ｑ７）のベースの直流電位
は変動してはならないが、上記の状態で使用した場合、
トランジスタ（Ｑ７）のベース電位が矩形波状に激しく
変動し、その電圧変動がトランジスタ（Ｑ７）のベース
に接続されている位相補正コンデンサ（Ｃ１）によって
微分され、その高域成分が電流増幅器（ＩＡ）によって
増幅されて外部に出力されてしまう。

【００１５】この音漏れは、スイッチトランジスタ（Ｑ
１４）の駆動能力が小さくなればなるほど顕著になり、
駆動能力が非常に低いトランジスタを用いたときには、
オーディオ信号（ＳＩ）の振幅によらず、ミュートモー
ドにおいて常に音漏れが生じてしまうほど顕著になって
しまっていた。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の欠点
に鑑み成されたもので、図１に示すように、入力信号を
増幅して第１，第２の増幅手段（１２，１３）に出力す
る入力増幅手段（１１）と、外部に信号を出力しない第
１の状態で動作し、前記増幅された入力信号を前記入力
増幅手段（１１）に帰還させる第１の増幅手段（１２）
と、外部に信号を出力する第２の状態で動作し、前記増
幅された入力信号を増幅して外部に出力する第２の増幅
手段（１３）と、前記第１の増幅手段（１２）の基準電
位を固定する電位固定手段（１４）とを具備することに
より、ポップノイズを抑止しつつ、高域の音漏れを極力
抑止することが可能となる増幅回路を提供するものであ
る。

【００１７】

【作 用】本発明に係る増幅回路によれば、図１に示す
ように、入力増幅手段（１１）と、第１の増幅手段（１
２）と、第２の増幅手段（１３）と、電位固定手段（１
４）とを具備している。例えば、入力増幅手段（１１）
によって入力信号が増幅されて第１，第２の増幅手段
（１２，１３）に出力され、外部に信号を出力しない第
１の状態で第１の増幅手段（１２）によって増幅された
入力信号が入力増幅手段（１１）に帰還され、外部に信
号を出力する第２の状態で、第２の増幅手段（１３）に
よって増幅された入力信号が増幅されて外部に出力さ
れ、電位固定手段（１４）によって第１の増幅手段（１
２）の基準電位が固定される。

【００１８】このため、電位固定手段（１４）によって
第１の増幅手段（１２）の基準電位が固定されるので、
従来のように第１の増幅手段（１２）の基準電位が変動
することにより、外部に信号を出力してはならない第１
の状態で信号が外部に出力されることを抑止することが
可能になる。なお、本発明に係る増幅回路において、第
１の増幅手段（１２）は、第１，第２のトランジスタか
らなるトランジスタ回路を具備し、第１のトランジスタ
のベース・エミッタ間に、例えばダイオードからなる電
位固定手段（１４）が設けられている。

【００１９】このため、第１の増幅手段（１２）の第
１，第２のトランジスタのエミッタ電位がダイオードか
らなる電位固定手段（１４）によって簡易に固定される
ので、従来のようにこれら第１，第２のトランジスタの
エミッタ電位が変動することにより、第１の状態で信号
が外部に出力されることを簡単な回路構成によって実現
することが可能になる。

【００２０】

【実施例】以下に本発明の実施例に係る増幅回路につい
て図面を参照しながら説明する。図２に示す増幅回路は
オーディオアンプであって、ミュートモードとプレイモ
ードの２つのモードに応じて回路内部のアンプを切り換
えることによって、ポップノイズを防止している。な
お、ミュートモードとは、第１の状態の一実施例であっ
て、当該増幅回路に電流が流れているが、（例えばスピ
ーカーなどから）外部に音などの増幅信号が出力されな
い状態であり、プレイモードとは第２の状態の一実施例
であって、当該増幅回路に電流が流れ、かつ外部に音な
どの増幅信号が出力される状態である。

【００２１】当該回路は、図２に示すように入力増幅器
（１１），ミュートモードアンプ（１２），プレイモー
ドアンプ（１３），電流増幅器（ＩＡ１），ダイオード
（１４）及びスイッチング回路（１５，１６）からな
り、自身にオーディオ信号（ＳＩ）を入力し、増幅して
外部のスピーカーなどに出力するものである。入力増幅
器（１１）は、入力増幅手段の一実施例であり、第１の
差動増幅器（１１Ａ）と第１のカレントミラー回路（１
１Ｂ）とからなり、自身にオーディオ信号（ＳＩ）を入
力し、増幅してミュートモードアンプ（１２），プレイ
モードアンプ（１３）に出力するものである。

【００２２】ミュートモードアンプ（１２）は、第１の
増幅手段の一実施例であって、トランジスタ（Ｑ２６，
Ｑ２７）によって構成される第２の差動増幅器（１２
Ａ）と第２のカレントミラー回路（１２Ｂ）とからな
り、スイッチング回路（１５）を介して正電源（＋Ｖｃ
ｃ）に接続されており、ミュートモードの際にスイッチ
ング回路（１５）がＯＮされることによって動作し、入
力増幅器（１１）によって増幅されたオーディオ信号
（ＳＩ）を増幅して入力増幅器（１１）の一方の入力側
に負帰還回路（ＮＦ）を介して出力するものである。な
お、トランジスタ（Ｑ２６，Ｑ２７）は、第１，第２の
トランジスタの一実施例である。

【００２３】プレイモードアンプ（１３）は、第２の増
幅手段の一実施例であって、第３の差動増幅器（１３
Ａ），第３のカレントミラー回路（１３Ｂ）からなり、
スイッチング回路（１６）を介して正電源（＋Ｖｃｃ）
に接続されており、プレイモードの際にスイッチング回
路（１６）がＯＮされることによって動作し、入力増幅
器（１１）によって増幅されたオーディオ信号（ＳＩ）
をさらに増幅して電流増幅器（ＩＡ１）に出力するもの
である。

【００２４】電流増幅器（ＩＡ１）は、プレイモードア
ンプ（１３）から出力された増幅信号をさらに増幅し
て、外部スピーカーに出力するものである。ダイオード
（１４）は、電位固定手段の一実施例であり、ミュート
モードアンプ（１２）の第２の差動増幅器（１２Ａ）を
構成するトランジスタ（Ｑ２６）のエミッタとベースと
の間に接続されることによって、これらのトランジスタ
（Ｑ２６，Ｑ２７）のエミッタ電位を一定電位に固定す
るものである。

【００２５】スイッチング回路（１５）は、抵抗（Ｒ１
１），トランジスタ（Ｑ３４），定電流源（ＴＳ１１）
及びスイッチ（ＳＷ１１）からなり、ミュートモードア
ンプ（１２）に定電流を供給／非供給する回路である。
スイッチング回路（１６）は、スイッチング回路（１
５）と同様に、プレイモードアンプ（１３）に定電流を
供給／非供給する回路である。なお、その詳しい回路構
成については図では略記している。

【００２６】当該回路の動作を以下で説明する。最初
に、ミュートモード時の動作について説明する。このと
きには、まず、スイッチ（ＳＷ１１）をＯＮしてスイッ
チング回路（１５）をＯＮし、かつスイッチング回路
（１６）をＯＦＦして、ミュートモードアンプ（１２）
に定電流を供給する。次に、入力増幅器（１１）の入力
端子であるトランジスタ（Ｑ２４）のベースにオーディ
オ信号（ＳＩ）が入力されると、入力増幅器（１１）に
よって増幅され、ミュートモードアンプ（１２）とプレ
イモードアンプ（１３）とに出力される。

【００２７】このとき、動作しているのはミュートモー
ドアンプ（１２）のみであって、ミュートモードアンプ
（１２）の第２の差動増幅器（１２Ａ）の入力部の電位
は、プレイモードアンプ（１３）の第３の差動増幅器
（１３Ａ）の入力部の電位と同電位に保たれ、かつミュ
ートモードアンプ（１２）によって増幅されたオーディ
オ信号（ＳＩ）は、負帰還回路（ＮＦ）を介して入力増
幅器（１１）の一方の入力端子すなわちトランジスタ
（Ｑ２５）のベースに入力されるので、外部に増幅され
たオーディオ信号（ＳＩ）は出力されず、従って外部ス
ピーカーから音はでない。

【００２８】次に、プレイモード時の動作について説明
する。ミュートモードからプレイモードにモードを切り
換えるとき、ＯＮされていたスイッチング回路（１５）
をＯＦＦして、ＯＦＦされていたスイッチング回路（１
６）をＯＮしてプレイモードアンプ（１３）に定電流を
供給する。すると、ＯＮされていたスイッチング回路
（１５）がＯＦＦされるので、今まで動作していたミュ
ートモードアンプ（１２）が動作しなくなり、代わって
プレイモードアンプ（１３）が動作するので、入力増幅
器（１１）によって増幅されたオーディオ信号（ＳＩ）
はプレイモードアンプ（１３）によって増幅され、電流
増幅器（ＩＡ１）に出力される。

【００２９】次いで電流増幅器（ＩＡ１）によって、プ
レイモードアンプ（１３）からの増幅信号がさらに増幅
されて外部に出力されるので、外部スピーカーなどから
音が出力される。ところで、当該回路では、ミュートモ
ードアンプ（１２）の電源供給に係るスイッチング回路
（１５）のトランジスタ（Ｑ３４）は、ＯＮ／ＯＦＦ動
作のみに用いられるので、消費電力の低い、それほど大
きな駆動能力を要しないトランジスタを用いている。

【００３０】さらに、当該回路では、従来と異なりトラ
ンジスタ（Ｑ２６）のエミッタとベースとの間にはダイ
オード（１４）が接続され、かつそのダイオード（１
４）はトランジスタ（Ｑ２２）のコレクタに接続されて
いる。このため、従来問題となっていたトランジスタ
（Ｑ１４）の駆動能力を越えた正のオーデイオ信号（Ｓ
１）がミユートモードアンプ（２）のトランジスタ（Ｑ
６、Ｑ７）に入力された場合、負帰還によってトランジ
スタ（Ｑ７）のベース直流電位が低下しようとするが、
本発明では、この際、通常状態で逆バイアス 状態にあ
るダイオード（１４）が順方向にバイアスされるために
トランジスタ（Ｑ７）のエミッタ電位は、正電源（＋Ｖ
ｃｃ）から、トランジスタ（Ｑ２２）（Ｑ２３）の２石
と、ダイオード（１４）の１石との合計３石分の電位降
下にとどまり、正電源（＋Ｖｃｃ）近くで一定電位に固
定されている。

【００３１】これにより、従来のようにトランジスタ
（Ｑ２７）のベースの直流電位の変動がほとんど発生し
ないため、電流増幅器（ＩＡ）への微分された高域成分
のリークが防止され、電流増幅器（ＩＡ）によって増幅
されて外部に不要成分が出力される現象を抑止すること
が可能になる。従って、ミュートモードにおいて、オー
ディオ信号（ＳＩ）の高域部である、キンキンした高音
が外部のスピーカーから漏れることを極力抑止すること
が可能となる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る増幅
回路によれば、入力増幅手段（１１）と、第１の増幅手
段（１２）と、第２の増幅手段（１３）と、電位固定手
段（１４）とを具備している。このため、電位固定手段
（１４）によって第１の増幅手段（１２）の電位が一定
に固定されるので、従来のように第１の増幅手段（１
２）の電位が変動することはない。したがって、外部に
信号を出力しない第１の状態で信号が外部に出力される
ことを抑止することが可能になる。

【００３３】なお、本発明に係る増幅回路において、第
１の増幅手段（１２）は、第１，第２のトランジスタか
らなるトランジスタ回路を具備し、第１のトランジスタ
のベース・エミッタ間に、例えばダイオードからなる電
位固定手段（１４）が設けられている。このため、第１
の増幅手段（１２）の第１，第２のトランジスタのエミ
ッタ電位がダイオードなどからなる電位固定手段（１
４）によって簡易に固定されるので、第１の状態で信号
が外部に出力されることを簡単な回路構成によって実現
することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る増幅回路の原理図である。

【図２】本発明の実施例に係る増幅回路の回路図であ
る。

【図３】従来例に係る増幅回路の回路図である。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のトランジスタから成る第１の差動
   増幅回路と、前記第１の差動増幅回路の電流流入側と電
   源との間に接続された第１のカレントミラー回路とを有
   する入力増幅回路と、 一対のトランジスタから成る第２の差動増幅回路と、前
   記第２の差動増幅回路の電流流入側と電源との間に接続
   された第１のスイッチ回路とを有し、外部に信号を出力
   しない第１の状態で動作し、増幅した入力信号を前記入
   力増幅回路に帰還させるミュートモードアンプと、 一対のトランジスタから成る第３の差動増幅回路と、前
   記第３の差動増幅回路の電流流入側と電源との間に接続
   された第２のスイッチ回路とを有し、外部に信号を出力
   する第２の状態で動作するプレイモードアンプとを有
   し、 前記第１の差動増幅回路を構成する一方のトランジスタ
   のベースに入力信号が印加され、前記第１の差動増幅回
   路を構成する一方のトランジスタのコレクタは、前記第
   ２の差動増幅回路を構成する他方のトランジスタのベー
   スおよび前記第３の差動増幅回路を構成する他方のトラ
   ンジスタのベースに接続され、前記第３の差動増幅回路
   を構成する他方のトランジスタのベースは、コンデンサ
   を介して前記第３の差動増幅回路を構成する他方のトラ
   ンジスタのコレクタに接続され、前記コレクタが電流増
   幅器に接続され、 前記第１の差動増幅回路を構成する他方のトランジスタ
   のコレクタは、前記第２の差動増幅回路を構成する一方
   のトランジスタのベースおよび前記第３の差動増幅回路
   を構成する一方のトランジスタのベースに接続された増
   幅回路において、 前記第２の差動増幅回路を構成する一対のトランジスタ
   のエミッタを固定電位にすることを特徴とした増幅回
   路。
2. 【請求項２】 一対のトランジスタから成る第１の差動
   増幅回路と、前記第１の差動増幅回路の電流流入側と電
   源との間に接続された第１のカレントミラー回路とを有
   する入力増幅回路と、 一対のトランジスタから成る第２の差動増幅回路と、前
   記第２の差動増幅回路の電流流入側と電源との間に接続
   された第１のスイッチ回路とを有し、外部に信 号を出力
   しない第１の状態で動作し、増幅した入力信号を前記入
   力増幅回路に帰還させるミュートモードアンプと、 一対のトランジスタから成る第３の差動増幅回路と、前
   記第３の差動増幅回路の電流流入側と電源との間に接続
   された第２のスイッチ回路とを有し、外部に信号を出力
   する第２の状態で動作するプレイモードアンプとを有
   し、 前記第１の差動増幅回路を構成する一方のトランジスタ
   のベースに入力信号が印加され、前記第１の差動増幅回
   路を構成する一方のトランジスタのコレクタは、前記第
   ２の差動増幅回路を構成する他方のトランジスタのベー
   スおよび前記第３の差動増幅回路を構成する他方のトラ
   ンジスタのベースに接続され、前記第３の差動増幅回路
   を構成する他方のトランジスタのベースは、コンデンサ
   を介して前記第３の差動増幅回路を構成する他方のトラ
   ンジスタのコレクタに接続され、前記コレクタが電流増
   幅器に接続され、 前記第１の差動増幅回路を構成する他方のトランジスタ
   のコレクタは、前記第２の差動増幅回路を構成する一方
   のトランジスタのベースおよび前記第３の差動増幅回路
   を構成する一方のトランジスタのベースに接続された増
   幅回路において、 前記第２の差動増幅回路を構成する一方のトランジスタ
   のベースにアノードが接続され、前記第２の差動増幅回
   路を構成する一方のトランジスタのエミッタにカソード
   が接続される定電圧素子を有することを特徴とした増幅
   回路。