JP3152598B2 - Hybrid integrated circuit device - Google Patents

Hybrid integrated circuit device

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JP3152598B2
JP3152598B2 JP28405895A JP28405895A JP3152598B2 JP 3152598 B2 JP3152598 B2 JP 3152598B2 JP 28405895 A JP28405895 A JP 28405895A JP 28405895 A JP28405895 A JP 28405895A JP 3152598 B2 JP3152598 B2 JP 3152598B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は混成集積回路装置に
関し、更に詳しく言えば、車載用のオーディオアンプな
どに用いられる増幅回路を搭載した混成集積回路装置の
改善を目的とする。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hybrid integrated circuit device, and more particularly, to an improvement of a hybrid integrated circuit device equipped with an amplifier circuit used for a vehicle-mounted audio amplifier or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般のアンプにおける電力消費の大部分
は、アンプ最終段のパワートランジスタによって消費さ
れる。一般のアンプでは、最終段のパワートランジスタ
に最大出力を取り出せる一定の電源電圧を供給している
ため、出力の増幅信号が微小な場合や、無信号の場合な
どにもこのような高い電源電圧がアンプの最終段のパワ
ートランジスタに供給され、出力電力に対する消費電力
のロスが大きいので効率が低下するという問題がある。
特に電源がバッテリーだけであって、効率よいアンプが
望まれる車載用のオーディオアンプなどに適用した場合
にはこの問題は顕著であった。
2. Description of the Related Art Most of the power consumption in a general amplifier is consumed by a power transistor in the last stage of the amplifier. In general amplifiers, a constant power supply voltage that can extract the maximum output is supplied to the power transistor in the final stage, so such a high power supply voltage is used even when the output amplified signal is minute or no signal. The power is supplied to the power transistor at the last stage of the amplifier, and there is a large loss in power consumption with respect to the output power.
In particular, this problem was remarkable when applied to an in-vehicle audio amplifier or the like, which requires only a battery as a power source and requires an efficient amplifier.

【0003】以下で説明する従来例はこのような問題を
回避すべく提案されたものであって、アンプ(3)の最
終段のパワートランジスタ(TR1,TR2)に供給す
る電源電圧(+Vc)を、増幅信号(ZS)の増減に追
従させて変化させることで効率の改善を図るという増幅
回路を搭載した車載用のハイブリッドICである。これ
は図7に示すように正側制御部(1)と、負側制御部
(2)と、最終段にプッシュプルのパワートランジスタ
(TR1,TR2)が設けられたアンプ(3)と、図1
0に示すような外付け部品のチョークコイル(L1,L
2)とともに降圧チョッパを構成するスイッチングトラ
ンジスタ(Q1,Q2)とダイオード(D1,D2)と
コンデンサ(C1、C2)を不図示の厚膜基板上に搭載
しており、外部から入力されるオーディオ信号などの入
力信号(AS)を増幅して増幅信号(ZS)を生成し、
外部に接続されたスピーカ(SP)に出力する増幅回路
を搭載している。
The conventional example described below has been proposed to avoid such a problem, and the power supply voltage (+ Vc) supplied to the power transistors (TR1, TR2) at the last stage of the amplifier (3) is changed. A hybrid IC mounted on a vehicle equipped with an amplifier circuit for improving efficiency by following and increasing and decreasing an amplified signal (ZS). As shown in FIG. 7, a positive-side control unit (1), a negative-side control unit (2), and an amplifier (3) provided with a push-pull power transistor (TR1, TR2) in the last stage are shown in FIG. 1
0, choke coils (L1, L
2) A switching transistor (Q1, Q2), a diode (D1, D2), and a capacitor (C1, C2) constituting a step-down chopper are mounted on a thick film substrate (not shown), and an audio signal input from the outside. Amplify the input signal (AS) such as to generate an amplified signal (ZS),
An amplification circuit for outputting to a speaker (SP) connected to the outside is mounted.

【0004】正側制御部(1)は具体的には図8に示す
ようにコンパレータ(CMP)とオフセット電圧生成部
(OG)を有し、増幅信号(ZS)が正側に振れたとき
に増幅信号(ZS)に追従して変化する正側の電源電圧
(+Vc)を生成する回路である。負側制御部(2)も
同様の構成を有し、増幅信号(ZS)が負側に振れたと
きに増幅信号(ZS)に追従して変化する負側の電源電
圧(−Vc)を生成する回路である。
The positive side control unit (1) has a comparator (CMP) and an offset voltage generation unit (OG) as shown in FIG. 8, and when the amplified signal (ZS) swings to the positive side, as shown in FIG. This circuit generates a positive-side power supply voltage (+ Vc) that changes following the amplified signal (ZS). The negative-side controller (2) also has the same configuration, and generates a negative-side power supply voltage (-Vc) that changes following the amplified signal (ZS) when the amplified signal (ZS) swings to the negative side. Circuit.

【0005】上記装置の動作について以下で説明する。
まず電源電圧(±Vcc)が当該ハイブリッドICに投
入され、正側制御部(1)と負側制御部(2)によって
スイッチングトランジスタ(Q1、Q2)のON/OF
F動作が制御され、外付けのチョークコイル(L1,L
2),スイッチングトランジスタ(Q1,Q2),ダイ
オード(D1,D2)及びコンデンサ(C1、C2)か
ら構成される正側/負側の降圧チョッパ(4,5)によ
って電源電圧(±Vcc)が降圧されてアンプ(3)の
電源電圧(±Vc)が生成され、アンプ(3)に供給さ
れる。
The operation of the above device will be described below.
First, a power supply voltage (± Vcc) is supplied to the hybrid IC, and the positive side control unit (1) and the negative side control unit (2) turn on / off the switching transistors (Q1, Q2).
F operation is controlled, and external choke coils (L1, L
2) The power supply voltage (± Vcc) is reduced by the positive / negative step-down choppers (4, 5) composed of the switching transistors (Q1, Q2), diodes (D1, D2) and capacitors (C1, C2). Then, the power supply voltage (± Vc) of the amplifier (3) is generated and supplied to the amplifier (3).

【0006】次にオーディオ信号(AS)が外部から入
力されてアンプ(3)で増幅され、増幅信号(ZS)が
生成されてスピーカ(SP)に出力される。増幅信号
(ZS)は正側制御部(1)と負側制御部(2)に帰還
され、同時にアンプ(3)の電源電圧(±Vc)も正側
制御部(1)と負側制御部(2)に帰還される。
Next, the audio signal (AS) is input from the outside and amplified by the amplifier (3) to generate an amplified signal (ZS) and output it to the speaker (SP). The amplified signal (ZS) is fed back to the positive control unit (1) and the negative control unit (2), and at the same time, the power supply voltage (± Vc) of the amplifier (3) is also controlled by the positive control unit (1) and the negative control unit. Returned to (2).

【0007】このとき正側制御部(1)では、増幅信号
(ZS)にオフセット電圧生成部(OG)で一定電圧を
上乗し、これをコンパレータ(CMP)で電源電圧(+
Vc)と比較している。そして一定電圧が上乗された増
幅信号(ZS)を電源電圧(+Vc)が上回っていれば
その出力はハイレベル(以下“H”と称する)になり図
7のスイッチングトランジスタ(Q1)がONして電源
電圧(+Vc)を上昇させる。
At this time, in the positive side control unit (1), a constant voltage is added to the amplified signal (ZS) by the offset voltage generation unit (OG), and this is added to the power supply voltage (+) by the comparator (CMP).
Vc). If the power supply voltage (+ Vc) is higher than the amplified signal (ZS) with the added constant voltage, the output goes high (hereinafter referred to as "H"), and the switching transistor (Q1) in FIG. 7 is turned on. To increase the power supply voltage (+ Vc).

【0008】逆に一定電圧が上乗された増幅信号(Z
S)を電源電圧(+Vc)が下回っていればその出力は
ローレベル(以下“L”と称する)になり図7のスイッ
チングトランジスタ(Q1)がOFFして電源電圧(+
Vc)を低下させる。このようにして常に一定電圧が上
乗された増幅信号(ZS)に電源電圧(+Vc)が追従
するように正側の降圧チョッパ(4)を制御している。
Conversely, an amplified signal (Z
If the power supply voltage (+ Vc) is lower than the power supply voltage (+ Vc), the output thereof becomes low level (hereinafter referred to as “L”), and the switching transistor (Q1) in FIG.
Vc). In this way, the positive-side step-down chopper (4) is controlled so that the power supply voltage (+ Vc) always follows the amplified signal (ZS) on which a constant voltage is added.

【0009】負側制御部(2)も正側制御部(1)と同
様にして増幅信号(ZS)が負側に振れたときに、増幅
信号(ZS)に追従して変化する負側の電源電圧(−V
c)を生成するように負側の降圧チョッパ(5)を制御
する。このようにして、正側制御部(1)では増幅信号
(ZS)に一定電圧を上乗された電圧に追従するような
正側の電源電圧(+Vc)が生成されるように降圧チョ
ッパを駆動し、図9に示すように増幅信号(ZS)に一
定電圧が上乗された正側の電源電圧(+Vc)が生成さ
れる。
Similarly to the positive control unit (1), when the amplified signal (ZS) swings to the negative side, the negative control unit (2) changes following the amplified signal (ZS). Power supply voltage (-V
The negative side step-down chopper (5) is controlled to generate c). In this way, the positive-side control unit (1) drives the step-down chopper so as to generate a positive-side power supply voltage (+ Vc) that follows a voltage obtained by adding a constant voltage to the amplified signal (ZS). Then, as shown in FIG. 9, a positive power supply voltage (+ Vc) in which a constant voltage is added to the amplified signal (ZS) is generated.

【0010】負側でも同様にして図9に示すように負側
に振れた増幅信号(ZS)に一定電圧が上乗された電圧
に追従して変化する負側の電源電圧(−Vc)が生成さ
れることになる。これら正側制御部(1)と負側制御部
(2)とは、増幅信号(ZS)が正負に振れるのに従っ
て交互に動作するので、増幅信号(ZS)に追従して変
化する電源電圧(±Vc)をこれらの制御部(1,2)
が同時に生成することはない。
Similarly, on the negative side, as shown in FIG. 9, the negative power supply voltage (-Vc) which changes following the voltage obtained by adding a constant voltage to the amplified signal (ZS) which has been shifted to the negative side. Will be generated. The positive-side control unit (1) and the negative-side control unit (2) operate alternately as the amplified signal (ZS) swings positively and negatively. Therefore, the power supply voltage (ZS) changes following the amplified signal (ZS). ± Vc) to these control units (1, 2)
Are not generated at the same time.

【0011】以上のように正側制御部(1)と負側制御
部(2)が交互に動作して、図9に示すように増幅信号
(ZS)よりも絶対値の大きい電源電圧(±Vc)がア
ンプ(3)の最終段のパワートランジスタ(TR1,T
R2)に供給されるので、増幅信号(ZS)が大きいと
きには電源電圧(±Vc)が大きくなるが、増幅信号
(ZS)が微小な場合には電源電圧(±Vc)が小さく
なるので出力電力に対する消費電力のロスを低減でき、
最大出力を取り出せる一定電圧をアンプの電源電圧とし
ている一般のアンプに比して効率の向上が図られてい
た。
As described above, the positive control unit (1) and the negative control unit (2) operate alternately, and as shown in FIG. 9, the power supply voltage (±) having an absolute value larger than the amplified signal (ZS). Vc) is the last power transistor (TR1, T1) of the amplifier (3).
R2), the power supply voltage (± Vc) increases when the amplified signal (ZS) is large, but the power supply voltage (± Vc) decreases when the amplified signal (ZS) is small, so that the output power is reduced. Power consumption loss for
Efficiency has been improved compared to a general amplifier that uses a constant voltage at which the maximum output can be taken out as a power supply voltage of the amplifier.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のハイブリッドICでは以下に示すような問題が生じ
る。すなわち、上記の回路構成では図7に示すように降
圧チョッパ(4,5)が正側と負側で合計2つ必要なの
でこれを構成するためのチョークコイル(L1,L2)
も2個必要になり、スイッチングトランジスタ(Q1,
Q2)のスイッチングノイズなどがこれら2個のチョー
クコイル(L1,L2)から漏れ出てしまい、周辺の機
器に影響を与える。
However, the conventional hybrid IC has the following problems. That is, in the above circuit configuration, as shown in FIG. 7, a total of two step-down choppers (4, 5) are required on the positive side and the negative side, so that the choke coils (L1, L2)
Are also required, and the switching transistors (Q1,
The switching noise of Q2) leaks out of these two choke coils (L1, L2), affecting peripheral devices.

【0013】特に車載用のオーディオアンプなどに用い
られた場合には、車載用のオーディオシステムに必須の
ラジオチューナーにこのノイズが飛び込んでしまい、チ
ューナーの動作時に雑音が発生してしまうなどの問題が
生じる。そこでこのノイズを低減させるためにチョーク
コイル(L1,L2)にシールドカバーをするなどの対
策を講じる必要があるが、チョークコイル(L1,L
2)が2個あるためにこのシールドカバーも2個必要で
あり、コストが高くなるなどの問題が生じていた。
In particular, when used in a vehicle-mounted audio amplifier or the like, this noise jumps into a radio tuner that is essential for a vehicle-mounted audio system, and the noise is generated when the tuner operates. Occurs. In order to reduce this noise, it is necessary to take measures such as providing a shield cover for the choke coils (L1, L2).
2), two shield covers are also required, which causes problems such as an increase in cost.

【0014】[0014]

【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
増幅して増幅信号を出力する増幅部と、少なくとも正側
のチョークコイルを備えた正側のチョッパ電源を有し、
前記増幅信号が正側に振れた時に、前記増幅信号に追従
して変化する正側の電源電圧を生成して前記増幅部に供
給する正側の補助電源部と、少なくとも負側のチョーク
コイルを備えた負側のチョッパ電源を有し、前記増幅信
号が負側に振れた時に、前記増幅信号に追従して変化す
る負側の電源電圧を生成して前記増幅部に供給する負側
の補助電源部とを有する増幅回路を搭載し、前記正側の
チョークコイルと前記負側のチョークコイルとが、同一
鉄芯上に巻かれた1個の共用チョークコイルとして構成
されたことを特徴とする混成集積回路装置により、ノイ
ズによる周辺機器への悪影響の低減やコスト低減が可能
となるアンプを搭載したハイブリッドICの提供を目的
とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional disadvantages. As shown in FIG. 1, an amplifying section for amplifying an input signal and outputting an amplified signal includes at least a positive side signal. A positive chopper power supply with a choke coil,
When the amplified signal swings to the positive side, a positive auxiliary power supply unit that generates a positive power supply voltage that changes following the amplified signal and supplies the power supply voltage to the amplification unit, and at least a negative choke coil A negative-side chopper power supply, and when the amplified signal swings to the negative side, generates a negative-side power supply voltage that changes following the amplified signal and supplies the negative-side auxiliary voltage to the amplifier. An amplifier circuit having a power supply unit is mounted, and the positive choke coil and the negative choke coil are configured as one shared choke coil wound on the same iron core. An object of the present invention is to provide a hybrid IC equipped with an amplifier capable of reducing adverse effects on peripheral devices due to noise and reducing costs by using a hybrid integrated circuit device.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下で本発明の実施形態に係る混
成集積回路装置について図面を参照しながら説明する。
なお図1は本実施形態に係る混成集積回路装置の構成図
であって、図2は正側制御部の回路構成図である。また
図3は本実施形態に係る正側の降圧チョッパと負側の降
圧チョッパがアンプ(13)に供給する正負の電源電圧
(±Vc)と増幅信号(ZS)の関係を説明する図であ
って、図4は本実施形態に係る共用チョークコイル(L
z)を説明する図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a hybrid integrated circuit device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram of a hybrid integrated circuit device according to the present embodiment, and FIG. 2 is a circuit configuration diagram of a positive control unit. FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the positive and negative power supply voltages (± Vc) supplied to the amplifier (13) by the positive side step-down chopper and the negative side step-down chopper according to the present embodiment and the amplified signal (ZS). FIG. 4 shows a common choke coil (L
It is a figure explaining z).

【0016】この混成集積回路装置はオーディオアンプ
を搭載したハイブリッドICであって、図1に示すよう
に正側制御部(11),負側制御部(12),アンプ
(13),スイッチングトランジスタ(Q11,Q1
2),ダイオード(D11,D12)及びコンデンサ
(C11,C12)を不図示の厚膜基板上に搭載し、外
付けの部品として図4に示すように2つのチョークコイ
ル(L11,L12)が同一鉄芯上に巻かれて構成され
る共用チョークコイル(Lz)を備えたものである。
This hybrid integrated circuit device is a hybrid IC equipped with an audio amplifier. As shown in FIG. 1, a positive control unit (11), a negative control unit (12), an amplifier (13), a switching transistor ( Q11, Q1
2) A diode (D11, D12) and a capacitor (C11, C12) are mounted on a thick film substrate (not shown), and two choke coils (L11, L12) are identical as external components as shown in FIG. It is provided with a common choke coil (Lz) configured to be wound on an iron core.

【0017】正側制御部(11)は具体的には図2に示
すようにコンパレータ(CMP)とオフセット電圧生成
部(OG)を備えた回路であって、増幅信号(ZS)が
正側に振れている時に増幅信号(ZS)に一定電圧を上
乗した電圧とアンプ(13)の正側の電源電圧(+V
c)とを比較して、スイッチングトランジスタ(Q1
1)のON/OFF動作を制御するものである。
The positive control section (11) is a circuit having a comparator (CMP) and an offset voltage generating section (OG) as shown in FIG. 2, and the amplified signal (ZS) is shifted to the positive side. During the swing, a voltage obtained by adding a constant voltage to the amplified signal (ZS) and the positive side power supply voltage (+ V
c), the switching transistor (Q1
The ON / OFF operation of 1) is controlled.

【0018】スイッチングトランジスタ(Q11),ダ
イオード(D11),コンデンサ(C11)及び正側の
チョークコイル(L11)から構成される正側の降圧チ
ョッパは、印加される電源電圧(+Vcc)を降圧させ
てアンプ(13)の正側の電源電圧(+Vc)を生成
し、アンプ(13)に供給する回路である。なお、この
正側の降圧チョッパと正側制御部(11)とは正側の補
助電源部の一例を構成する。
A positive-side step-down chopper comprising a switching transistor (Q11), a diode (D11), a capacitor (C11) and a positive-side choke coil (L11) reduces the applied power supply voltage (+ Vcc). This circuit generates a power supply voltage (+ Vc) on the positive side of the amplifier (13) and supplies it to the amplifier (13). The positive side step-down chopper and the positive side control section (11) constitute an example of a positive side auxiliary power supply section.

【0019】負側制御部(12)は図2に示す正側制御
部(11)と同様の回路構成を有し、増幅信号(ZS)
が負側に振れている時に増幅信号(ZS)に一定電圧を
上乗した電圧とアンプ(13)の負側の電源電圧(−V
c)とを比較して、スイッチングトランジスタ(Q1
2)のON/OFF動作を制御するものである。スイッ
チングトランジスタ(Q12),ダイオード(D1
2),コンデンサ(C12)及び負側のチョークコイル
(L12)から構成される負側の降圧チョッパは、印加
される電源電圧(−Vcc)を降圧させてアンプ(1
3)の負側の電源電圧(−Vc)を生成してアンプ(1
3)に供給する回路である。なお、この負側の降圧チョ
ッパと負側制御部(12)とは負側の補助電源部の一例
を構成する。
The negative control section (12) has the same circuit configuration as the positive control section (11) shown in FIG.
When the voltage swings to the negative side, a voltage obtained by adding a constant voltage to the amplified signal (ZS) and the power supply voltage (−V
c), the switching transistor (Q1
2) The ON / OFF operation is controlled. Switching transistor (Q12), diode (D1
2), a negative-side step-down chopper comprising a capacitor (C12) and a negative-side choke coil (L12) lowers the applied power supply voltage (-Vcc) to reduce the power supply voltage (-Vcc).
The power supply voltage (−Vc) on the negative side of 3) is generated and the amplifier (1) is generated.
It is a circuit to supply to 3). The negative side step-down chopper and the negative side control unit (12) constitute an example of a negative side auxiliary power supply unit.

【0020】アンプ(13)は増幅部の一例であって、
外部から入力されるオーディオ信号などの入力信号(A
S)を増幅して増幅信号(ZS)を生成し、外部に接続
されたスピーカ(SP)に出力する回路である。上記装
置の動作について以下で説明する。まず電源電圧(±V
cc)が当該ハイブリッドICに投入され、正側制御部
(11)と負側制御部(12)によってスイッチングト
ランジスタ(Q11、Q12)のON/OFF動作が制
御され、共用チョークコイル(L13),スイッチング
トランジスタ(Q11,Q12),ダイオード(D1
1,D12)及びコンデンサ(C11、C12)から構
成される正側/負側の降圧チョッパによって電源電圧
(±Vcc)が降圧されてアンプ(13)の電源電圧
(±Vc)が生成され、アンプ(13)に供給される。
The amplifier (13) is an example of an amplifier,
An input signal such as an audio signal input from outside (A
S) is a circuit that amplifies S) to generate an amplified signal (ZS) and outputs it to a speaker (SP) connected to the outside. The operation of the above device will be described below. First, the power supply voltage (± V
cc) is input to the hybrid IC, and the ON / OFF operation of the switching transistors (Q11, Q12) is controlled by the positive side control unit (11) and the negative side control unit (12). Transistor (Q11, Q12), diode (D1
1, D12) and capacitors (C11, C12), the power supply voltage (± Vcc) is reduced by the positive / negative step-down chopper, and the power supply voltage (± Vc) of the amplifier (13) is generated. (13).

【0021】次に入力信号(AS)が外部から入力され
てアンプ(13)で増幅され、増幅信号(ZS)が生成
されてスピーカ(SP)に出力される。この増幅信号
(ZS)は正側制御部(11)と負側制御部(12)に
帰還され、同時にアンプ(13)の電源電圧(±Vc)
も正側制御部(11)と負側制御部(12)に帰還され
る。
Next, the input signal (AS) is input from the outside and is amplified by the amplifier (13) to generate an amplified signal (ZS) and output it to the speaker (SP). The amplified signal (ZS) is fed back to the positive control unit (11) and the negative control unit (12), and at the same time, the power supply voltage (± Vc) of the amplifier (13).
Is also fed back to the positive control unit (11) and the negative control unit (12).

【0022】このとき正側制御部(11)では、増幅信
号(ZS)にオフセット電圧生成部(OG)が一定電圧
を上乗し、これをコンパレータ(CMP)で電源電圧
(+Vc)と比較している。一定電圧が上乗された増幅
信号(ZS)を電源電圧(+Vc)が上回っていればそ
の出力は“H”になり図1のスイッチングトランジスタ
(Q11)がONして電源電圧(+Vc)を上昇させ、
逆に一定電圧が上乗された増幅信号(ZS)を電源電圧
(+Vc)が下回っていればその出力は“L”になり図
1のスイッチングトランジスタ(Q11)がOFFして
電源電圧(+Vc)を低下させる。このようにして、常
に一定電圧が上乗された増幅信号(ZS)に電源電圧
(+Vc)が追従するように正側の降圧チョッパが制御
される。
At this time, in the positive control section (11), the offset voltage generation section (OG) adds a constant voltage to the amplified signal (ZS), and compares this with a power supply voltage (+ Vc) by a comparator (CMP). ing. If the power supply voltage (+ Vc) exceeds the amplified signal (ZS) with the added constant voltage, the output becomes "H" and the switching transistor (Q11) in FIG. 1 turns on to increase the power supply voltage (+ Vc). Let
Conversely, if the power supply voltage (+ Vc) is lower than the amplified signal (ZS) on which the constant voltage is added, the output becomes "L" and the switching transistor (Q11) in FIG. 1 is turned off to turn off the power supply voltage (+ Vc). Lower. In this way, the positive-side step-down chopper is controlled such that the power supply voltage (+ Vc) always follows the amplified signal (ZS) on which the constant voltage is added.

【0023】負側制御部(12)においても同様にして
増幅信号(ZS)が負側に振れたときに増幅信号(Z
S)に追従して変化する負側の電源電圧(−Vc)を生
成するように負側の降圧チョッパを制御する。以上のよ
うにして、正側制御部(11)では増幅信号(ZS)に
一定電圧を上乗された電圧に追従するような正側の電源
電圧(+Vc)が生成されるように降圧チョッパを駆動
し、図3に示すように増幅信号(ZS)に一定電圧が上
乗された正側の電源電圧(+Vc)が生成される。負側
も同様にして負側に振れた増幅信号(ZS)に一定電圧
が上乗された電圧に追従するような負側の電源電圧(−
Vc)が生成される。
Similarly, in the negative side controller (12), when the amplified signal (ZS) swings to the negative side, the amplified signal (Z
The negative-side step-down chopper is controlled so as to generate a negative-side power supply voltage (-Vc) that changes following S). As described above, the positive-side control unit (11) controls the step-down chopper to generate the positive-side power supply voltage (+ Vc) that follows the voltage obtained by adding a constant voltage to the amplified signal (ZS). Then, a positive power supply voltage (+ Vc) in which a constant voltage is added to the amplified signal (ZS) is generated as shown in FIG. Similarly, the negative power supply voltage (−−) that follows a voltage obtained by adding a constant voltage to the amplified signal (ZS) swinging to the negative side.
Vc) is generated.

【0024】このようにして、正側制御部(11)と負
側制御部(12)が交互に動作して、図3に示すように
増幅信号(ZS)よりも絶対値の大きい電源電圧(±V
c)がアンプ(13)の最終段のパワートランジスタ
(TR1,TR2)に供給されるので、増幅信号(Z
S)が微小な場合にはアンプ(13)の電源電圧(±V
c)も小さくなり、出力電力に対する消費電力のロスが
低減されることにより、最大出力を取り出せる一定電圧
をアンプの電源電圧としている従来のアンプに比して効
率が向上することになる。
In this manner, the positive side control section (11) and the negative side control section (12) operate alternately, and as shown in FIG. 3, the power supply voltage (A) having an absolute value larger than the amplified signal (ZS). ± V
c) is supplied to the power transistor (TR1, TR2) at the last stage of the amplifier (13), so that the amplified signal (Z
S) is small, the power supply voltage (± V
c) is also reduced, and the loss of power consumption with respect to the output power is reduced, so that the efficiency is improved as compared with a conventional amplifier that uses a constant voltage at which the maximum output can be taken out as the power supply voltage of the amplifier.

【0025】本実施形態に係るハイブリッドICによれ
ば、正側の降圧チョッパのチョークコイル(L11)と
負側の降圧チョッパのチョークコイル(L12)が図4
に示すように一個の鉄心に巻かれた1個の共用チョーク
コイル(Lz)として構成されており、これが本発明の
特徴となっている。この共用チョークコイル(Lz)に
おいて、上記構成の増幅回路では正側制御部(11)と
負側制御部(12)とは、増幅信号(ZS)が正負に振
れるのに従って交互に動作し、図3に示すように正側の
チョークコイル(L11)に電流が流れている時には負
側のチョークコイル(L12)には電流が流れずに一定
電圧が印加され、逆に負側のチョークコイル(L12)
に電流が流れている時には正側のチョークコイル(L1
1)には電流が流れずに一定電圧が印加されているの
で、これらのコイルに流れる電流による互いのコイルへ
の悪影響はほとんどなく、このように1個の共用チョー
クコイル(Lz)として構成することについてはなんら
問題ない。
According to the hybrid IC according to the present embodiment, the choke coil (L11) of the positive step-down chopper and the choke coil (L12) of the negative step-down chopper are configured as shown in FIG.
As shown in (1), it is configured as one shared choke coil (Lz) wound around one iron core, which is a feature of the present invention. In the shared choke coil (Lz), in the amplifier circuit having the above configuration, the positive control unit (11) and the negative control unit (12) operate alternately as the amplified signal (ZS) swings positive and negative. As shown in FIG. 3, when a current flows through the positive choke coil (L11), a constant voltage is applied without flowing a current to the negative choke coil (L12), and conversely, a negative choke coil (L12) is applied. )
When a current flows through the choke coil on the positive side (L1
In 1), since a constant voltage is applied without flowing a current, there is almost no adverse effect on the mutual coils due to the current flowing through these coils, and thus the single choke coil (Lz) is configured. There's nothing wrong with that.

【0026】実際には、正側制御部(11)で生成され
る正の電源電圧(+Vc)の波形は、図3に示すように
増幅信号(ZS)が正に振れている時には増幅信号(Z
S)に一定電圧を上乗した電圧に追従するように変化す
るが、増幅信号(ZS)が負に振れているときには、負
側の降圧チョッパのコイル(L12)から、正側の降圧
チョッパのコイル(L11)に誘起される起電力によっ
て図3に示すように山形の波形を描いて上昇/下降す
る。
In practice, the waveform of the positive power supply voltage (+ Vc) generated by the positive control section (11) is such that the amplified signal (ZS) is positively deviated as shown in FIG. Z
S) is changed so as to follow a voltage obtained by adding a constant voltage to S. However, when the amplified signal (ZS) swings negatively, the coil (L12) of the negative step-down chopper is switched from the coil (L12) of the positive step-down chopper. As shown in FIG. 3, the electromotive force induced in the coil (L11) rises / falls in a mountain-like waveform.

【0027】しかし、このときに正側のチョッパには負
荷であるスピーカ(SP)が接続されていない状態にな
っているので上記の電圧が上下してもスピーカ(SP)
に電流は流れず、この負側の降圧チョッパのコイル(L
12)から、正側の降圧チョッパのコイル(L11)に
誘起される起電力による電力消費はゼロである。同様に
して、負側制御部(12)で生成される負の電源電圧
(−Vc)においても、増幅信号(ZS)が正に振れて
いるときには、正側の降圧チョッパのコイル(L11)
から、負側の降圧チョッパのコイル(L12)に誘起さ
れる起電力によって図3に示すような波形を描くが、こ
のときに正側のチョッパには負荷であるスピーカ(S
P)が接続されていない状態になっているので電圧は上
下しても電流はスピーカ(SP)に流れず、この正側の
降圧チョッパのコイル(L11)から、負側の降圧チョ
ッパのコイル(L12)に誘起される起電力による電力
消費はゼロであるので、消費電力のロスがない。従っ
て、これらのコイル(L11,L12)を共通の鉄芯に
巻いて1個の共用チョークコイル(Lz)としても、消
費電力のロスがないので全く問題ない。
However, at this time, the speaker (SP), which is a load, is not connected to the positive side chopper.
No current flows through the coil of the negative side step-down chopper (L
From 12), power consumption due to the electromotive force induced in the coil (L11) of the positive side step-down chopper is zero. Similarly, with the negative power supply voltage (-Vc) generated by the negative control unit (12), when the amplified signal (ZS) swings positively, the coil (L11) of the positive step-down chopper is used.
Thus, a waveform as shown in FIG. 3 is drawn by the electromotive force induced in the coil (L12) of the negative step-down chopper. At this time, the speaker (S
Since P) is not connected, the current does not flow to the speaker (SP) even if the voltage rises or falls, and the coil (L11) of the positive side step-down chopper changes from the coil (L11) of the negative side step-down chopper. Since the power consumption due to the electromotive force induced in L12) is zero, there is no power consumption loss. Therefore, even if these coils (L11, L12) are wound around a common iron core to form one shared choke coil (Lz), there is no problem because there is no loss in power consumption.

【0028】以上のようにして1個の共用チョークコイ
ル(Lz)で正負両側の降圧チョッパのチョークコイル
を兼ねることにより、チョークコイルを2個必要として
いた従来に比して部品点数が減少し、またノイズ抑止の
ためのシールドカバーも1個でよいので2個のコイル、
2個のシールドカバーを要していた従来に比して部品点
数を減らすことが出来、その分コスト低減が可能にな
る。なお、図4に示すように同一鉄芯上に2種類のコイ
ルが巻かれて構成されるコイルは、トランスとして使用
されていることは見受けられるが、上記のようなチョー
クコイルとして用いられているという用途は過去に見受
けられなかった。
As described above, by using one common choke coil (Lz) as the choke coil of the step-down chopper on both the positive and negative sides, the number of parts is reduced as compared with the conventional case requiring two choke coils. Also, since only one shield cover is required for noise suppression, two coils,
The number of parts can be reduced as compared with the conventional case requiring two shield covers, and the cost can be reduced accordingly. In addition, as shown in FIG. 4, a coil configured by winding two types of coils on the same iron core can be seen to be used as a transformer, but is used as a choke coil as described above. The use was not found in the past.

【0029】また、従来はノイズの発生源が2個のチョ
ークコイル(L1,L2)の2ヶ所であったが、本実施
形態によればノイズの発生源が1ヶ所になるのでノイズ
の悪影響の低減が可能になる。更に、動作していない側
のコイルには一定電圧が印加されているので、コイルか
らノイズが飛び出しにくくなる。例えば、正側のチョー
クコイル(L11)に電流が流れて動作しているときに
は負側のチョークコイル(L12)には一定電圧が印加
された状態になっているので、正側のチョークコイル
(L11)に電流が流れることで生じる磁界が一定電圧
印加によって漏れにくくなり、ノイズが発生しにくくな
る。
In the prior art, two sources of noise were the two choke coils (L1, L2). However, according to the present embodiment, the number of sources of noise is one, so that the adverse effect of noise is reduced. Reduction becomes possible. Further, since a constant voltage is applied to the coil on the non-operating side, noise hardly jumps out of the coil. For example, when a current flows through the positive choke coil (L11) and the negative choke coil (L12) is operated, a constant voltage is applied to the negative choke coil (L12). 2) makes it difficult for the magnetic field generated by the current to leak due to the application of a constant voltage to cause noise.

【0030】図5,図6に、この事実を実証するスイッ
チングノイズの強度の周波数依存性の実験結果のグラフ
を示す。図5は従来回路によるスイッチングトランジス
タのスイッチング周波数とその際の強度を示すグラフで
あり、図6は本実施形態によるスイッチング周波数とそ
の際の強度を示すグラフである。図5に示すように、従
来では1次から高次の高調波についてはスペクトル状の
強いノイズが発生しており、この強いノイズが周辺機
器、例えばカーオーディオのチューナーなどに飛びこん
でチューナーから雑音が出てしまうという問題が生じて
いたが、本実施形態では図6に示すように、1次から高
次の高調波のスペクトル状のノイズの強度が従来に比し
て相当低下するので、チューナーなどに飛び込む雑音の
レベルが低減でき、ノイズによる悪影響を低減すること
が可能になる。
FIGS. 5 and 6 show graphs of experimental results of the frequency dependence of the intensity of the switching noise which proves this fact. FIG. 5 is a graph showing the switching frequency of the switching transistor according to the conventional circuit and the intensity at that time, and FIG. 6 is a graph showing the switching frequency according to the present embodiment and the intensity at that time. As shown in FIG. 5, in the related art, first-order to higher-order harmonics generate strong spectral noise, and this strong noise jumps into a peripheral device, for example, a car audio tuner, and the noise is generated from the tuner. However, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, the intensity of the spectrum-like noise of the first to higher harmonics is considerably reduced as compared with the related art. Can be reduced, and the adverse effect of noise can be reduced.

【0031】なお、本実施形態ではオーディオアンプと
して特に用途を限定していないが、用途としては、単一
電源のバッテリーを用いてアンプを駆動する車載用のオ
ーディオアンプに用いることが望ましい。限られたバッ
テリーの電圧を有効に活用するため消費電力をできるだ
け少なくしたいという要求が有るからである。このよう
な場合には、一例としてバッテリーの電圧をDC/DC
コンバータなどで生成し、上記の一定の電源電圧(±V
cc)を生成し、上記回路に供給すればよい。
In the present embodiment, the use of the audio amplifier is not particularly limited. However, the use of the audio amplifier is desirably used for a vehicle-mounted audio amplifier that drives the amplifier using a battery of a single power supply. This is because there is a demand to reduce power consumption as much as possible in order to effectively utilize the limited battery voltage. In such a case, for example, the voltage of the battery is changed to DC / DC.
Generated by a converter, etc., and the above constant power supply voltage (± V
cc) may be generated and supplied to the circuit.

【0032】また、本実施形態ではこの共用チョークコ
イル(Lz)を厚膜基板の外付け部品として当該ハイブ
リッドICに搭載しているが、本発明はこれに限らず、
例えば厚膜基板上に直接搭載しても同様の効果を奏す
る。
In this embodiment, the common choke coil (Lz) is mounted on the hybrid IC as an external component of the thick film substrate. However, the present invention is not limited to this.
For example, the same effect can be obtained by directly mounting on a thick film substrate.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、本実施形態に係る
混成集積回路装置によれば、増幅部と、正側のチョーク
コイルを備えた正側のチョッパ電源を有する正側の補助
電源部と、負側のチョークコイルを備えた負側のチョッ
パ電源を有する負側の補助電源部とを有する増幅回路を
搭載し、かつ正側のチョークコイルと負側のチョークコ
イルとが、同一鉄芯上に巻かれた1個の共用チョークコ
イルとして構成されている。
As described above, according to the hybrid integrated circuit device of the present embodiment, the amplifying section and the positive auxiliary power supply section having the positive chopper power supply having the positive choke coil are provided. Amplifying circuit having a negative side auxiliary power supply having a negative side chopping power supply having a negative side choke coil, and the positive side choke coil and the negative side choke coil being mounted on the same iron core. Is configured as a single common choke coil wound around.

【0034】このため、1個の共用チョークコイルで正
負両側のチョッパ電源のチョークコイルを兼ねることに
より、チョークコイルが2個必要であった従来に比して
部品点数が減少し、またノイズ抑止のためのシールドカ
バーも1個でよいので2個のコイル、2個のシールドカ
バーを要していた従来に比して部品点数を減らすことが
出来、コスト低減が可能になる。
Therefore, by using one common choke coil as the choke coil of the chopper power supply on both the positive and negative sides, the number of components is reduced as compared with the conventional case where two choke coils are required, and noise suppression is achieved. The number of parts can be reduced as compared with the conventional case that requires two coils and two shield covers, and the cost can be reduced.

【0035】また、従来はノイズの発生源であるチョー
クコイルが2個あったために2ヶ所からノイズが発生し
ていたが、本発明によればノイズの発生源が1ヶ所にな
り、動作していない側のコイルには一定電圧が印加され
ているので、コイルからノイズが飛び出しにくくなり、
ノイズの悪影響を低減することが可能になる。
Conventionally, noise was generated from two locations because there were two choke coils, which are noise sources, but according to the present invention, the noise source is reduced to one location and the noise is generated. Since a constant voltage is applied to the coil on the side without noise, it is difficult for noise to jump out of the coil,
It is possible to reduce the adverse effects of noise.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態に係る混成集積回路装置の構
成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a hybrid integrated circuit device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態に係る正側制御部の回路構成
図である。
FIG. 2 is a circuit configuration diagram of a positive control unit according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態に係る正側制御部,負側制御
部の動作を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating operations of a positive control unit and a negative control unit according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施形態に係る共用チョークコイルを
説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a shared choke coil according to the embodiment of the present invention.

【図5】従来の混成集積回路装置のスイッチング周波数
とスイッチングノイズとの関係を説明するグラフであ
る。
FIG. 5 is a graph illustrating the relationship between switching frequency and switching noise of a conventional hybrid integrated circuit device.

【図6】本発明の実施形態に係る混成集積回路装置のス
イッチング周波数とスイッチングノイズとの関係を説明
するグラフである。
FIG. 6 is a graph illustrating a relationship between switching frequency and switching noise of the hybrid integrated circuit device according to the embodiment of the present invention.

【図7】従来の混成集積回路装置の構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional hybrid integrated circuit device.

【図8】従来の正側制御部の回路構成図である。FIG. 8 is a circuit configuration diagram of a conventional positive-side control unit.

【図9】従来の正側制御部、負側制御部の動作を説明す
る図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating the operation of a conventional positive side control unit and negative side control unit.

【図10】従来のチョークコイルを説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a conventional choke coil.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

(11) 正側制御部 (12) 負側制御部 (13) アンプ(増幅部) (Q11,Q12) スイッチングトランジスタ (C11,C12) コンデンサ (D11,D12) ダイオード (L11) 正側チョークコイル (L12) 負側チョークコイル (Lz) 共用チョークコイル (AS) 入力信号 (ZS) 増幅信号 (OG) オフセット電圧生成部 (CMP) コンパレータ (11) Positive control section (12) Negative control section (13) Amplifier (amplifying section) (Q11, Q12) Switching transistor (C11, C12) Capacitor (D11, D12) Diode (L11) Positive choke coil (L12) ) Negative choke coil (Lz) Shared choke coil (AS) Input signal (ZS) Amplified signal (OG) Offset voltage generator (CMP) Comparator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03F 1/00 - 3/72 G05F 1/56 330 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H03F 1/00-3/72 G05F 1/56 330

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 入力信号を増幅して増幅信号を出力する
増幅部と、 少なくとも正側のチョークコイルを備えた正側のチョッ
パ電源を有し、前記増幅信号が正側に振れた時に、前記
増幅信号に追従して変化する正側の電源電圧を生成して
前記増幅部に供給する正側の補助電源部と、 少なくとも負側のチョークコイルを備えた負側のチョッ
パ電源を有し、前記増幅信号が負側に振れた時に、前記
増幅信号に追従して変化する負側の電源電圧を生成して
前記増幅部に供給する負側の補助電源部とを有する増幅
回路を搭載し、 前記正側のチョークコイルと前記負側のチョークコイル
とが、同一鉄芯上に巻かれた1個の共用チョークコイル
として構成されたことを特徴とする混成集積回路装置。
An amplifying unit that amplifies an input signal and outputs an amplified signal; and a positive chopper power supply having at least a positive choke coil. A positive-side auxiliary power supply that generates a positive-side power supply voltage that changes following an amplified signal and supplies the power supply voltage to the amplification unit; and a negative-side chopper power supply that includes at least a negative-side choke coil. When the amplified signal swings to the negative side, an amplification circuit having a negative-side auxiliary power supply unit that generates a negative-side power supply voltage that changes following the amplified signal and supplies the power supply voltage to the amplification unit, A hybrid integrated circuit device, wherein the positive choke coil and the negative choke coil are configured as one shared choke coil wound on the same iron core.
【請求項2】 前記共用チョークコイルは、混成集積回
路装置を搭載する厚膜基板に外付け部品として搭載され
ることを特徴とする請求項1記載の混成集積回路装置。
2. The hybrid integrated circuit device according to claim 1, wherein the shared choke coil is mounted as an external component on a thick film substrate on which the hybrid integrated circuit device is mounted.
【請求項3】 前記共用チョークコイルは、混成集積回
路装置を搭載する厚膜基板上に直接搭載されることを特
徴とする請求項1記載の混成集積回路装置。
3. The hybrid integrated circuit device according to claim 1, wherein said common choke coil is directly mounted on a thick film substrate on which the hybrid integrated circuit device is mounted.
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